深入 React 函數(shù)組件的 re-render 原理及優(yōu)化
對(duì)于函數(shù)組件的 re-render，大致分為以下三種情況：
組件本身使用?
useState?或?useReducer?更新，引起的 re-render；父組件更新引起的 re-render；
組件本身使用了?
useContext，context?更新引起的 re-render。
下面我們將詳細(xì)討論這些情況。
PS：如無(wú)特殊說(shuō)明，下面的組件都指函數(shù)組件。
1、組件本身使用 useState 或 useReducer 更新，引起的 re-render
1.1、常規(guī)使用
以計(jì)數(shù)組件為例，如下每次點(diǎn)擊 add，都會(huì)打印 'counter render'，表示引起了 re-render ：
const Counter = () => {
console.log('counter render');
const [count, addCount ] = useState(0);
return (
<div className="counter">
<div className="counter-num">{count}div>
<button onClick={() => {addCount(count + 1)}}>addbutton>
div>
)
}
1.2、immutation state
下面我們將上面計(jì)數(shù)組件中的 state 值改成引用類(lèi)型試試，如下，發(fā)現(xiàn)點(diǎn)擊并不會(huì)引起 re-render：
const Counter = () => {
console.log("counter render");
const [count, addCount] = useState({ num: 0, time: Date.now() });
const clickHandler = () => {
count.num++;
count.time = Date.now();
addCount(count);
};
return (
<div className="counter">
<div className="counter-num">
{count.num}, {count.time}
div>
<button onClick={clickHandler}>addbutton>
div>
);
};
真實(shí)的原因在于，更新 state 的時(shí)候，會(huì)有一個(gè)新老 state 的比較，用的是?Object.is?進(jìn)行比較，如果為 true 則直接返回不更新，源碼如下（objectIs 會(huì)先判斷?Object.is?是否支持，如果不支持則重新實(shí)現(xiàn)，eagerState 就是 oldState ）：
if (objectIs(eagerState, currentState)) {
return;
}
所以更新 state 時(shí)候要注意，state 為不可變數(shù)據(jù)，每次更新都需要一個(gè)新值才會(huì)有效。
1.3、強(qiáng)制更新
相比于類(lèi)組件有個(gè)?forceUpdate?方法，函數(shù)組件是沒(méi)有該方法的，但是其實(shí)也可以自己寫(xiě)一個(gè)，如下，由于?Object.is({}, {})?總是?false，所以總能引起更新：
const [, forceUpdate] = useState({});
forceUpdate({})
說(shuō)完?useState?的更新，其實(shí)?useReducer?就不用說(shuō)了，因?yàn)樵创a里面?useState?的更新其實(shí)調(diào)用的就是?useReducer?的更新，如下：
function updateState(initialState) {
return updateReducer(basicStateReducer);
}
2、父組件更新引起子組件的 re-render
2.1、常規(guī)使用
現(xiàn)在稍微改造上面計(jì)數(shù)的組件，添加一個(gè)子組件?Hello，如下點(diǎn)擊會(huì)發(fā)現(xiàn)，每次都會(huì)輸出 "hello render"，也就是說(shuō)，每次更新都引起了?Hello?的 re-render，但是其實(shí)?Hello?組件的屬性根本就沒(méi)有改變：
const Hello = ({ name }) => {
console.log("hello render");
return<div>hello {name}div>;
};
const App = () => {
console.log("app render");
const [count, addCount] = useState(0);
return (
<div className="app">
<Hello name="react" />
<div className="counter-num">{count}div>
<button
onClick={() => {
addCount(count + 1);
}}
>
add
button>
div>
);
};
對(duì)于這種不必要的 re-render，我們有手段可以?xún)?yōu)化，下面具體聊聊。
2.2、優(yōu)化組件設(shè)計(jì)
2.2.1、將更新部分抽離成單獨(dú)組件
如上，我們可以講計(jì)數(shù)部分單獨(dú)抽離成?Counter?組件，這樣計(jì)數(shù)組件的更新就影響不到?Hello?組件了，如下：
const App = () => {
console.log("app render");
return (
<div className="app">
<Hello name="react" />
<Counter />
div>
);
};
2.2.2、將不需要 re-render 的部分抽離，以插槽形式渲染（children）
// App 組件預(yù)留 children 位
const App = ({ children }) => {
console.log("app render");
const [count, addCount] = useState(0);
return (
<div className="app">
{children}
<div className="counter-num">{count}div>
<button
onClick={() => {
addCount(count + 1);
}}
>
add
button>
div>
);
};
// 使用
<App>
<Hello name="react" />
App>除此以外，也可以以其他屬性的方式傳入組件，其本質(zhì)就是傳入的變量，所以也不會(huì)引起 re-render 。
2.3、React.memo
對(duì)于是否需要 re-render，類(lèi)組件提供了兩種方法：PureComponent?組件和?shouldComponentUpdate?生命周期方法。
對(duì)于函數(shù)組件來(lái)說(shuō)，有一個(gè)?React.memo?方法，可以用來(lái)決定是否需要 re-render，如下我們將?Hello?組件 memo 化，這樣點(diǎn)擊更新數(shù)字的時(shí)候，?Hello?組件是不會(huì) re-render 的。除非?Hello?組件的 props 更新：
const Hello = React.memo(({ name }) => {
console.log("hello render");
return<div>hello {name}div>;
});
const App = () => {
console.log("app render");
const [count, addCount] = useState(0);
return (
<div className="app">
<Hello name="react" />
<div className="counter-num">{count}div>
<button
onClick={() => {
addCount(count + 1);
}}
>
add
button>
div>
);
};
memo 方法的源碼定義簡(jiǎn)略如下：
exportfunction memo<Props>(
type: React$ElementType, // react 自定義組件
compare?: (oldProps: Props, newProps: Props) => boolean, // 可選的比對(duì)函數(shù)，決定是否 re-render
) {
...
const elementType = {
$$typeof: REACT_MEMO_TYPE,
type,
compare: compare === undefined ? null : compare,
};
...
return elementType;
}
memo 的關(guān)鍵比對(duì)邏輯如下，如果有傳入 compare 函數(shù)則使用 compare 函數(shù)決定是否需要 re-render，否則使用淺比較?shallowEqual?決定是否需要 re-render：
var compare = Component.compare;
compare = compare !== null ? compare : shallowEqual;
if (compare(prevProps, nextProps) && current.ref === workInProgress.ref) {
return bailoutOnAlreadyFinishedWork(current, workInProgress, renderLanes);
}
既然默認(rèn)不傳 compare 時(shí)，用的是淺對(duì)比，那么對(duì)于引用類(lèi)的 props，就要注意了，尤其是事件處理的函數(shù)，如下，我們給?Hello?組件添加一個(gè)點(diǎn)擊事件，這時(shí)我們發(fā)現(xiàn)每次點(diǎn)擊計(jì)數(shù)，Hello?組件又開(kāi)始 re-render 了：
// 新增 onClick 處理函數(shù)
const Hello = memo(({ name, onClick }) => {
console.log("hello render");
return<div onClick={onClick}>hello {name}div>;
});
const App = ({ children }) => {
console.log("counter render");
const [count, addCount] = useState(0);
// 新增處理函數(shù)
const clickHandler = () => {
console.log("hello click");
};
return (
<div className="counter">
<Hello name="react" onClick={clickHandler} />
<div className="counter-num">{count}div>
<button
onClick={() => {
addCount(count + 1);
}}
>
add
button>
div>
);
};
這是因?yàn)槊看吸c(diǎn)擊計(jì)數(shù)，都會(huì)重新定義?clickHandler?處理函數(shù)，這樣?shallowEqual?淺比較發(fā)現(xiàn)?onClick?屬性值不同，于是將會(huì)進(jìn)行 re-render。
2.3.1、useCallback
這個(gè)時(shí)候我們可以使用 useCallback 將定義的函數(shù)緩存起來(lái)，如下就不會(huì)引起 re-render 了
// 新增處理函數(shù)，使用 useCallback 緩存起來(lái)
const clickHandler = useCallback(() => {
console.log("hello click");
}, []);
useCallback?的原理主要是在掛載的時(shí)候，將定義的 callback 函數(shù)及 deps 依賴(lài)掛載該 hook 的 memoizedState，當(dāng)更新時(shí)，將依賴(lài)進(jìn)行對(duì)比，如果依賴(lài)沒(méi)變，則直接返回老的 callback 函數(shù)，否則則更新新的 callback 函數(shù)及依賴(lài)：
// 掛載時(shí)
function mountCallback(callback, deps) {
var hook = mountWorkInProgressHook();
var nextDeps = deps === undefined ? null : deps;
hook.memoizedState = [callback, nextDeps];
return callback;
}
// 更新時(shí)
function updateCallback(callback, deps) {
var hook = updateWorkInProgressHook();
var nextDeps = deps === undefined ? null : deps;
var prevState = hook.memoizedState;
if (prevState !== null) {
if (nextDeps !== null) {
var prevDeps = prevState[1];
// 如果依賴(lài)未變，則直接返回老的函數(shù)
if (areHookInputsEqual(nextDeps, prevDeps)) {
return prevState[0];
}
}
}
// 否則更新新的 callback 函數(shù)
hook.memoizedState = [callback, nextDeps];
return callback;
}
看起來(lái)好像是沒(méi)問(wèn)題了，但是如果我們?cè)趧偛?callback 函數(shù)中使用了 count 這個(gè) state 值呢？
// 新增處理函數(shù)，使用 useCallback 緩存起來(lái)
// 在 callback 函數(shù)中使用 count
const clickHandler = useCallback(() => {
console.log("count: ", count);
}, []);
當(dāng)我們點(diǎn)擊了幾次計(jì)數(shù)，然后再點(diǎn)擊?Hello?組件時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)我們打印的 count 還是掛載時(shí)候的值，而不是最新的 count 值。其實(shí)，這都是是閉包惹得禍（具體解釋可參考：Be Aware of Stale Closures when Using React Hooks）。所以為了讓 callback 函數(shù)中可以使用最新的 state，我們還要將該 state 放入 deps 依賴(lài)，但是這樣依賴(lài)更新了，callback 函數(shù)也將會(huì)更新，于是?Hello?組件又將會(huì) re-render，這又回到了從前。
// 新增處理函數(shù)，使用 useCallback 緩存起來(lái)
// 在 callback 函數(shù)中使用 count
// 并將 count 添加進(jìn)依賴(lài)
// 只要 count 更新，callback 函數(shù)又將更新，useCallback 就沒(méi)什么用了
const clickHandler = useCallback(() => {
console.log("count: ", count);
}, [count]);
這樣我們得出了一個(gè)結(jié)論：當(dāng) callback 函數(shù)需要使用 state 值時(shí)，如果是 state 值更新引起的更新，useCallback 其實(shí)是沒(méi)有任何效果的。
2.3.2、useRef & useEffect
為了解決剛才的?useCallback?的閉包問(wèn)題，我們換一個(gè)方式，引入?useRef?和?useEffect?來(lái)解決該問(wèn)題：
const App = ({ children }) => {
console.log("counter render");
const [count, addCount] = useState(0);
// 1、創(chuàng)建一個(gè) countRef
const countRef = useRef(count);
// 2、依賴(lài)改成 countRef
// 淺對(duì)比 countRef 時(shí)，將不會(huì)引起 callback 函數(shù)更新
// callback 函數(shù)又中可以讀取到 countRef.current 值，即 count 的最新值
const clickHandler = useCallback(() => {
console.log("count: ", countRef.current);
}, [countRef]);
// 3、當(dāng) count 更新時(shí)，更新 countRef 的值
useEffect(() => {
countRef.current = count;
}, [count]);
return (
<div className="counter">
<Hello name="react" onClick={clickHandler} />
<div className="counter-num">{count}div>
<button
onClick={() => {
addCount(count + 1);
}}
>
add
button>
div>
);
};
該方案總結(jié)如下：
通過(guò)?
useRef?來(lái)保存變化的值；通過(guò)?
useEffect?來(lái)更新變化的值；通過(guò)?
useCallback?來(lái)返回固定的 callback。
useRef?保存值的原理如下：
// 掛載 ref
function mountRef(initialValue) {
var hook = mountWorkInProgressHook();
// 創(chuàng)建一個(gè) ref 對(duì)象，將值掛在 current 屬性上
var ref = {
current: initialValue
};
{
Object.seal(ref);
}
// 將 ref 掛到 hook 的 memoizedState 屬性上，并返回
hook.memoizedState = ref;
return ref;
}
// 更新 ref
function updateRef(initialValue) {
var hook = updateWorkInProgressHook();
return hook.memoizedState; // 直接返回 ref
}
PS：注意不要跟 hooks API 中的 React.useMemo 搞混，這是兩個(gè)完全不一樣的東西。
3、context 更新，引起的 re-render
其實(shí)關(guān)于 context，我們平時(shí)都有在用，如 react-redux，react-router 都運(yùn)用了 context 來(lái)進(jìn)行狀態(tài)管理。
其涉及內(nèi)容比較多也比較復(fù)雜，一時(shí)半會(huì)也說(shuō)不清，這里就直接推薦一篇文章吧：React Context 源碼淺析。
參考資料
react 最新文檔：?managing state
緊追技術(shù)前沿，深挖專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域
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