大家好,我卡颂。
在 2 年前的React Conf 2021,黄玄第一次介绍了React Forget
,这是个可以生成等效于 useMemo、React.memo 的编译器(可以简单理解为,有了它,开发者不需要考虑React
项目的性能优化了)。
由于React
独特的架构(全局更新),React 性能优化一直让开发者头疼,这里主要有两个问题:
-
很多开发者不知道如何正确使用性能优化
API
,甚至有人认为FC
(函数组件)中所有函数都应该包裹在useCallback
中 -
即使写出性能优秀的项目,随着需求迭代,新增的代码很可能破坏之前的优化效果
所以,React Forget
的愿景一经宣传,就受到社区极大的关注。从React Conf 2021
油管播放量来看,React Forget
演讲占了所有 19 个演讲总播放量的 1/4(当然,也可能是因为黄玄长得帅)。
现在2年过去了,我们很少听到React Forget
的进展,黄玄也离开React 团队 了。这让我们不禁要问,React Forget
凉了么?
本文会聊聊React Forget
当前的进展、接下来的发展方向,以及他的工作原理。
欢迎围观朋友圈、加入人类高质量前端交流群,带飞
React Forget 凉了么?
首先要明确的是,React Forget
并没有凉,相反,他正在稳定迭代。
根据React
团队成员Mofei Zhang 在React Advanced London 2023的演讲指出,React 团队出品的所有产品,都会经历 5 个阶段:
-
理念验证
-
产品实现
-
Meta
内部挑选业务线,小范围使用 -
推广到
Meta
其他业务线 -
发布开源版本
当前React Forget
正处在阶段 3,已经在下述两个产品的生产环境投入使用:
-
quest store,
Meta
旗下VR
产品的应用商店,基于React Native
开发 -
instagram,
web
项目,基于React DOM
开发
效果如何呢?以quest store
举例。下图是quest store
的产品详情页(由React Native
实现):
可以看到,这是个左右布局的项目,点击左侧Tab
右边会有相应变化。
下图是使用React Forget
前,通过React Profiler
测量的点击左侧 Tab 触发更新后的更新火炬图,其中:
-
每个小块代表一个组件
-
绿色小块代表触发本次更新后,会 render 的组件
-
灰色小块代表触发本次更新后,不会 render 的组件(命中性能优化)
显然,当触发更新后,灰色小块越多,项目性能越好。
当项目经过React Forget
编译优化后,执行同样操作的更新火炬图如下(其中红框内是优化的部分。也就是说,经过优化后,触发同样的操作,红框内的组件都不会render
了):
这个优化效果有多好呢?数值如下:
-
切换 Tab 操作的响应速度提高 150%
-
页面加载速度提高 4-12%
这里需要指出的是,经由React Forget
生成的优化代码等效于useMemo
、React.memo
这样的缓存 API ,而这些API
主要是减少rerender
过程中render
的组件数量。
虽然页面加载 主要是首屏渲染(mount
),此时这些缓存API
发挥不了作用。但要完成页面加载,很多组件是需要rerender
的。举个例子,对于列表的渲染,包括两个步骤:
-
首屏渲染(
mount
),渲染空列表 -
获取到数据后,渲染(
rerender
)包含数据的列表
所以,React Forget
通过提高rerender
速度,提高了页面加载速度。
有同学可能会质疑 ------ 是这个项目本身做的优化太少了,才显得优化效果好吧?
首先,我们可以从优化前的火炬图的灰色部分(下图绿框内)看出,项目是经过性能优化的(否则应该都是绿色小块):
但是,一个精心优化过性能的React
项目,就像扑克搭的城堡,任何风吹草动都能让优化效果付之东流:
举个例子,假设项目中有个很耗性能的组件ExpensiveCpn
:
html
<ExpensiveCpn data={data}/>
你将ExpensiveCpn
用React.memo
包裹,将data
用useMemo
包裹,使得ExpensiveCpn
非必要不render
。
但是,团队其他成员接到需求,要给ExpensiveCpn
增加个新props
:
html
<ExpensiveCpn data={data} items={items}/>
由于新加的items props
没有用useMemo
包裹,使得你的优化失去效果(在复杂项目中,这种情况很常见)。
这就造成个悖论 ------ 越是访问量大、迭代频繁、性能敏感的React
项目,越难维持优秀的性能。
从这个角度看,React Forget
意义重大。
为什么迭代这么慢?
既然React Forget
这么重要,为什么这两年都没啥消息呢?因为JS
作为动态语言语法太灵活,这极大增加了编译器的开发难度。
根据从Chrome
跳槽到React 团队 的工程师Sathya Gunasekaran 在React India 2023演讲中表示:在React Forget
中实现Alias Analysis
(别名分析)的难度,比在Chrome V8
中还高。
好在React
作为一种DSL
,相比纯JS
实现的项目多了很多约束,使得静态分析成为可能,比如:
React
组件类似于纯函数,这意味着相同的输入(props
)会获得相同的输出(JSX
返回值)
这使得每个组件都是一个可以独立静态分析的模块(不需要考虑组件之间互相影响)。同时,React Forget
也能并行分析多个组件。
FC
(函数组件)的大规模使用
Class Component
中所有属性、方法都绑定在this
中,比如:
-
this.state
-
this.setState
开发者也能在this
上挂载属性,这种灵活性为静态分析带来很大难度。
随着Hooks
普及,新的React
项目基本都基于FC
实现,排除了this
的影响。
Hooks
在 FC 中,以 use 开头的函数都是 hook,这条规定为静态分析提供了线索,比如:
-
考虑副作用时,需要分析
useEffect
等 -
考虑状态时,需要分析
useState
等
Immutable state
(不可变状态)
状态不可变,意味着编译器不需要考虑下面这种情况:
js
function App() {
const [num, update] = useState(0);
num = 2;
// ...
}
工作原理
需要明确一点,React Forget
可以生成等效于useMemo
、React.memo
的代码,并不意味着编译后的代码会出现上述API
,而是会出现效果等效于上述 API的辅助代码。
举个例子,考虑下面的代码。VideoTab
组件会根据filter
过滤出videos
数组中符合条件的 video ,并渲染头组件(Heading
)与列表组件(VideoList
):
js
function VideoTab({heading, videos, filter}) {
const filterdList = [];
for (const video of videos) {
if (applyFilter(video, filter)) {
filterdList.push(video);
}
}
if (filterdList.length === 0) {
return <NoVideos />;
}
return (
<>
<Heading
heading={heading}
count={filterdList.length}
/>
<VideoList videos={filterdList} />
</>
)
}
其中VideoList
组件已经被React.memo
包裹:
js
const VideoList = React.memo(/* 省略 */)
当前,虽然VideoList
组件不依赖heading props
,但是heading props
变化也会导致VideoTab
组件render
(因为每次render
时都会生成新的filterdList
)。为了优化他,可以用useMemo
包裹filterdList
:
js
const filterdList = useMemo(() => {
/* 省略 */
}, [videos, filter])
只有当videos props
或filter props
变化时filterdList
才会变化,就排除了heading props
变化对VideoList
组件的影响。
上述优化是开发者手动性能优化时会写出的代码。
如果交给React Forget
,他会生成类似如下代码。其中:
-
缓存被保存在名为
useMemoCache
的原生hook
中 -
if else
起到了等效useMemo
的作用
js
function VideoTab({heading, videos, filter}) {
const $ = useMemoCache(12);
let filterdList;
// 下面的if else起到了useMemo的效果
if ($[0] !== videos || $[1] !== filter) {
filterdList = [];
for (const video of videos) {
if (applyFilter(video, filter)) {
filterdList.push(video);
}
}
$[0] = videos;
$[1] = filter;
$[2] = filterdList;
} else {
filterdList = $[2];
}
// ...省略
}
为什么不直接生成useMemo
代码呢?主要有两个原因:
- 对于一个
FC
,大部分原生Hook
的数据会保存在一条单向链表中(这也是不能在条件语句中写 Hooks的原因),会占用更多内存
在React Forget
生成的代码中,缓存保存在useMemoCache
中,通过观察useMemoCache 的源码可以发现,在useMemoCache
内部,并不依赖单向链表保存数据。
这也意味着useMemoCache
可以不遵守不能在条件语句中写 Hooks这条规定。
useMemo
内部需要对依赖项进行浅比较
相比于浅比较,React Forget
生成的if
语句能直接被JS 引擎优化,更高效。
虽然React Forget
的工作原理看似简单,但考虑到大量的边界情况,实际实现起来会很复杂。
举个例子,考虑下面的代码:
js
function Parent({a, b}) {
const x = [];
x.push(a);
return <Child x={x} />;
}
要优化上述代码很简单,优化结果如下(这里用性能优化 API演示优化效果,方便理解意思):
js
function Parent({a, b}) {
const x = useMemo(() => {
const x = [];
x.push(a);
return x;
}, [a])
return <Child x={x} />;
}
现在,我们新增两行代码:
js
function Parent({a, b}) {
const x = [];
x.push(a);
// 下面两行是新增代码
const y = x;
y.push(b);
return <Child x={x} />;
}
按照优化逻辑,下面是优化后的代码:
js
function Parent({a, b}) {
const x = useMemo(() => {
const x = [];
x.push(a);
return x;
}, [a])
const y = useMemo(() => {
const y = x;
y.push(b);
return y;
}, [x, b])
return <Child x={x} />;
}
现在问题来了,优化前后的代码逻辑相同么?你可以仔细观察下。
答案是 ------ 不相同。
优化后,在首次render
时,x
、y
都会指向数组[a, b]
,如下图:
假设b
发生变化,触发新的更新,由于x
依赖a
,所以x
不变,仍为[a, b]
。
而y
依赖了b
,所以y
变化,render
后x
、y
的指向如下:
按照优化前的逻辑,结果应该如下:
类似这样的边界情况还很多。为了保证编译后的逻辑和编译前相同,React 团队 为React Forget
写了 500 多个用例。
总结
React Forget
当前仍处在Meta
内部少数业务线的验证阶段,接下来会在公司内部更多业务线铺开。当完成上述流程后,会向社区开放。
你觉得React Forget
前景怎么样?欢迎评论区讨论。
这里插个好玩的事儿,在React Advanced London
演讲现场有观众提问:既然React Forget
是用来缓存数据的,为啥不叫React Remember
?
我以为演讲者会说:项目初衷是为了让开发者忘记(forget
)写性能优化API
。
结果他说:因为团队有个惯例 ------ 用F words
命名项目,Remember
显然不是F
开头的。
WTF
?????