你的React组件还能跑得再快一点

 写在前面

React 提供的虚拟 DOM 和高效的 Diff 算法的完美搭配，实现了对 DOM 最小粒度的更新。在大多数情况下，React 对 DOM 的渲染效率可以满足我们的开发需求。但是个别复杂业务场景下，性能问题在所难免，我们需要采取一些措施来提升性能，其中 React 组件的渲染性能优化很重要的一点就是避免不必要的渲染。

render 做了什么事情

  • Diffing

React 将 render 函数返回的虚拟 DOM 树与老的进行比较，从而确定 DOM 要不要更新、怎么更新。尽管React使用高度优化的算法进行 diff ，但是这个过程仍然会损耗性能。比方说在 DOM 树很大的说话，遍历两棵树进行各种比对还是相当耗性能的，特别是在顶层 setState 一个微小的修改，默认会去遍历整棵树，然而 JQuery 一行代码就可以搞定。

对比可能挫一点的手动操作 DOM，diff 上的性能损耗让 React 赢不了。换句话说 React 提供了一套方便的 DOM 更新机制，非常方便性能也 OK。

  • Reconciliation

根据 diff 的结果来更新 DOM 树，来挂载或卸载DOM节点，同样会损耗性能，这部分不做过多阐述，感兴趣的同学可以移步文档 reconciliation 。

什么时候 render 会被调用

  • 组件挂载的时候

React 组件构建并将 DOM 元素插入页面的过程称为挂载。

  • setState 方法被调用的时候

但是执行 setState 的时候一定会重新渲染吗？答案是不一定。当 setState 传入 null 的时候，并不会触发 render ，不信的同学可以试一下下面的 demo

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. class App extends React.Component { 
    2.   
  
  
  
  2.   state = { 
    3.   
  
  
  
  3.     a: 1 
    4.   
  
  
  
  4.   }; 
    5.   
  
  
  
  5.  
    6.   
  
  
  
  6.   render() { 
    7.   
  
  
  
  7.     console.log("render"); 
    8.   
  
  
  
  8.     return ( 
    9.   
  
  
  
  9.       <> 
    10.   
  
  
  
  10.         
    {this.state.a}
     
    11.   
  
  
  
  11.           
  
  
  
  12.           onClick={() => { 
    13.   
  
  
  
  13.             this.setState({ a: 1 }); // 这里并没有改变 a 的值 
    14.   
  
  
  
  14.           }} 
    15.   
  
  
  
  15.         > 
    16.   
  
  
  
  16.           Click me 
    17.   
  
  
  
  17.          
    18.   
  
  
  
  18.          this.setState(null)}>setState null 
    19.   
  
  
  
  19.          
    20.   
  
  
  
  20.        
    21.   
  
  
  
  21.     ); 
    22.   
  
  
  
  22.   } 
    23.   
  
  
  
  23. } 
    24.
  • 父组件重新渲染

只要父组件重新渲染了，即使传入子组件的 props 未发生变化，那么子组件也会重新渲染。

我们对上面的 demo 进行稍微的修改，可以看出当点击按钮的时候， Child 组件的 props 并没有发生变化，但是也触发了 render 方法。

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. const Child = () => { 
    2.   
  
  
  
  2.   console.log("child render"); 
    3.   
  
  
  
  3.   return 
    child
    ; 
    4.   
  
  
  
  4. }; 
    5.   
  
  
  
  5.  
    6.   
  
  
  
  6. class App extends React.Component { 
    7.   
  
  
  
  7.   state = { 
    8.   
  
  
  
  8.     a: 1 
    9.   
  
  
  
  9.   }; 
    10.   
  
  
  
  10.  
    11.   
  
  
  
  11.   render() { 
    12.   
  
  
  
  12.     console.log("render"); 
    13.   
  
  
  
  13.     return ( 
    14.   
  
  
  
  14.       <> 
    15.   
  
  
  
  15.         
    {this.state.a}
     
    16.   
  
  
  
  16.           
  
  
  
  17.           onClick={() => { 
    18.   
  
  
  
  18.             this.setState({ a: 1 }); 
    19.   
  
  
  
  19.           }} 
    20.   
  
  
  
  20.         > 
    21.   
  
  
  
  21.           Click me 
    22.   
  
  
  
  22.          
    23.   
  
  
  
  23.          this.setState(null)}>setState null 
    24.   
  
  
  
  24.          
    25.   
  
  
  
  25.        
    26.   
  
  
  
  26.     ); 
    27.   
  
  
  
  27.   } 
    28.   
  
  
  
  28. } 
    29.

我们能做什么？

上文描述的 React 组件渲染机制其实是一种较好的做法，很好地避免了在每一次状态更新之后，需要去手动执行重新渲染的相关操作。鱼和熊掌不可兼得，带来方便的同时也会存在一些问题，当子组件过多或者组件的层级嵌套过深时，因为反反复复重新渲染状态没有改变的组件，可能会增加渲染时间又会影响用户体验，此时就需要对 React 的 render 进行优化。

上面说了不必要的 render 会带来性能问题，因此我们的主要优化思路就是减少不必要的 render。

在 React 类组件中，利用 shouldComponentUpdate 或者 PureComponent 来减少因为父组件更新而触发子组件的render，从而达到目的。

shouldComponentUpdate 来决定是否组件是否重新渲染，如果不希望组件重新渲染，返回 false 即可。

你真的了解 PureComponent 吗？

在 React 中 PureComponet 的源码为

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. if (this._compositeType === CompositeTypes.PureClass) { 
    2.   
  
  
  
  2.   shouldUpdate = !shallowEqual(prevProps, nextProps) || ! shallowEqual(inst.state, nextState); 
    3.   
  
  
  
  3. } 
    4.

看函数名就能够理解，PureComponet 通过对 props 和 state的浅比较结果来实现 shouldComponentUpdate，当对象包含复杂的数据结构时，可能就不灵了，对象深层的数据已改变却没有触发 render。

看到这里，顺便看一下 shallowEqual 是如何实现的。

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. const hasOwnProperty = Object.prototype.hasOwnProperty; 
    2.   
  
  
  
  2.  
    3.   
  
  
  
  3. /** 
    4.   
  
  
  
  4.  * is 方法来判断两个值是否是相等的值，为何这么写可以移步 MDN 的文档，本文不做过多的阐述 
    5.   
  
  
  
  5.  * https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Object/is 
    6.   
  
  
  
  6.  */ 
    7.   
  
  
  
  7. function is(x: mixed, y: mixed): boolean { 
    8.   
  
  
  
  8.   if (x === y) { 
    9.   
  
  
  
  9.     return x !== 0 || y !== 0 || 1 / x === 1 / y; 
    10.   
  
  
  
  10.   } else { 
    11.   
  
  
  
  11.     return x !== x && y !== y; 
    12.   
  
  
  
  12.   } 
    13.   
  
  
  
  13. } 
    14.   
  
  
  
  14.  
    15.   
  
  
  
  15. /** 
    16.   
  
  
  
  16.  *  
    17.   
  
  
  
  17.  */ 
    18.   
  
  
  
  18. function shallowEqual(objA: mixed, objB: mixed): boolean { 
    19.   
  
  
  
  19.   // 首先对基本类型进行比较 
    20.   
  
  
  
  20.   if (is(objA, objB)) { 
    21.   
  
  
  
  21.     return true; 
    22.   
  
  
  
  22.   } 
    23.   
  
  
  
  23.  
    24.   
  
  
  
  24.   if (typeof objA !== 'object' || objA === null || 
    25.   
  
  
  
  25.       typeof objB !== 'object' || objB === null) { 
    26.   
  
  
  
  26.     return false; 
    27.   
  
  
  
  27.   } 
    28.   
  
  
  
  28.  
    29.   
  
  
  
  29.   const keysA = Object.keys(objA); 
    30.   
  
  
  
  30.   const keysB = Object.keys(objB); 
    31.   
  
  
  
  31.  
    32.   
  
  
  
  32.   // 长度不相等直接返回false 
    33.   
  
  
  
  33.   if (keysA.length !== keysB.length) { 
    34.   
  
  
  
  34.     return false; 
    35.   
  
  
  
  35.   } 
    36.   
  
  
  
  36.  
    37.   
  
  
  
  37.   // key相等的情况下，再去循环比较 
    38.   
  
  
  
  38.   for (let i = 0; i < keysA.length; i++) { 
    39.   
  
  
  
  39.     if ( 
    40.   
  
  
  
  40.       !hasOwnProperty.call(objB, keysA[i]) || 
    41.   
  
  
  
  41.       !is(objA[keysA[i]], objB[keysA[i]]) 
    42.   
  
  
  
  42.     ) { 
    43.   
  
  
  
  43.       return false; 
    44.   
  
  
  
  44.     } 
    45.   
  
  
  
  45.   } 
    46.   
  
  
  
  46.  
    47.   
  
  
  
  47.   return true; 
    48.   
  
  
  
  48. } 
    49.

函数组件怎么办

那么现在问题来了，函数组件并没有 shouldComponentUpdate 这个生命周期，有没有什么办法可以避免不必要的 render。

利用高阶组件

除了把函数组件转成类组件，还可以利用高阶组件，封装一个类似 PureComponet 的功能

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. const shouldComponentUpdate = arePropsEqual => BaseComponent => { 
    2.   
  
  
  
  2.   class ShouldComponentUpdate extends React.Component { 
    3.   
  
  
  
  3.     shouldComponentUpdate(nextProps) { 
    4.   
  
  
  
  4.       return arePropsEqual(this.props, nextProps) 
    5.   
  
  
  
  5.     } 
    6.   
  
  
  
  6.  
    7.   
  
  
  
  7.     render() { 
    8.   
  
  
  
  8.       return  
    9.   
  
  
  
  9.     } 
    10.   
  
  
  
  10.   } 
    11.   
  
  
  
  11.  
    12.   
  
  
  
  12.   ShouldComponentUpdate.displayName = `Pure(${BaseComponent.displayName})`; 
    13.   
  
  
  
  13.   return ShouldComponentUpdate; 
    14.   
  
  
  
  14. } 
    15.   
  
  
  
  15.  
    16.   
  
  
  
  16. const Pure = BaseComponent => { 
    17.   
  
  
  
  17.   const hoc = shouldComponentUpdate( 
    18.   
  
  
  
  18.       (props, nextProps) => !shallowEqual(props, nextProps) 
    19.   
  
  
  
  19.   ) 
    20.   
  
  
  
  20.  
    21.   
  
  
  
  21.   return hoc(BaseComponent); 
    22.   
  
  
  
  22. } 
    23.

使用 Pure 高阶组件的时候，只需要对我们的子组件进行装饰即可。

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. import React from 'react'; 
    2.   
  
  
  
  2.  
    3.   
  
  
  
  3. const Child = (props) => 
    {props.name}
    ; 
    4.   
  
  
  
  4.  
    5.   
  
  
  
  5. export default Pure(Child); 
    6.

使用 React.memo

React.memo 是 React 16.6 新的一个API，用来缓存组件的渲染，避免不必要的更新，其实也是一个高阶组件，与 PureComponent 十分类似，与 PureComponent 不同的是， React.memo 只能用于函数组件

  • 基本用法
 
 
 
 
      
  
  
  
  1. import { memo } from 'react'; 
    2.   
  
  
  
  2.  
    3.   
  
  
  
  3. function Button(props) { 
    4.   
  
  
  
  4.   // Component code 
    5.   
  
  
  
  5. } 
    6.   
  
  
  
  6.  
    7.   
  
  
  
  7. export default memo(Button); 
    8.
  • 高级用法

默认情况下其只会对 props 做浅层对比，遇到层级比较深的复杂对象时，表示力不从心了。对于特定的业务场景，可能需要类似 shouldComponentUpdate 这样的 API，这时通过 memo 的第二个参数来实现。

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. function arePropsEqual(prevProps, nextProps) { 
    2.   
  
  
  
  2.   // your code 
    3.   
  
  
  
  3.   return prevProps === nextProps; 
    4.   
  
  
  
  4. } 
    5.   
  
  
  
  5.  
    6.   
  
  
  
  6. export default memo(Button, arePropsEqual); 
    7.

注意：

与 shouldComponentUpdate 不同的是， arePropsEqual 返回 true 时，不会触发 render，如果返回 false ，则会。而 shouldComponentUpdate 刚好与其相反。

合理拆分组件

微服务的核心思想是：以更轻、更小的粒度来纵向拆分应用，各个小应用能够独立选择技术、发展、部署。我们在开发组件的过程中也能用到类似的思想。试想当一个整个页面只有一个组件时，无论哪处改动都会触发整个页面的重新渲染，去 diffing 和 reconciliation 整个页面。在对组件进行拆分之后，render 的粒度更加精细，性能也能得到一定的提升。

总结

本文主要介绍了如何减少不必要的 render 来提升 React 的性能。在实际开发过程中，前端性能问题可能并不常见，随着业务的复杂度增加，遇到性能问题的概率也会随之增加。

  • 减少 render 的次数 类组件可以使用 shouldComponentUpdate 或 PureComponent，函数组件可以利用高级组件的特性或者 React.memo
  • 对组件进行合理的拆分

在摸索这些解决方案的同时，我们能够学习到诸多经典的编程思想，从而更加合理的运用框架、技术解决业务问题。

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