人生不售来回票,一旦动身,绝不能复返
大家好,我是柒八九。
前言
之前通过React 并发原理讲解了React
如何实现原理。但是在应用层面涉及的不多,而今天我们就对如何正确的使用并发渲染做进一步的梳理。而提起并发渲染,useTransition
和useDeferredValue
是我们绕不过去的两座大山。
useTransition
和useDeferredValue
为我们提供了对过渡的控制,它被认为对我们的UI交互性能将产生革命性的影响。
既然,人家都说是革命性的改变,那是不是我们可以在任何场景使用?是否有一些桎梏?是否有一些让人匪夷所思的特性和"癖好"。让我们今天就对这些进一步讨论和分析。
还有有一句话,希望大家谨记:
并发渲染钩子会导致重新渲染。因此,永远不要在所有状态更新中使用它们
题外话
话说,你们除夕上班吗?
好了,天不早了,干点正事哇。
我们能所学到的知识点
- 前置知识点
- 案例分析
- 并发渲染和useTransition
- useTransition会导致重新渲染
- 如何正确的使用useTransition
- useDeferredValue
- debounce VS useTransition
1. 前置知识点
前置知识点 ,只是做一个概念的介绍,不会做深度解释。因为,这些概念在下面文章中会有出现,为了让行文更加的顺畅,所以将本该在文内的概念解释放到前面来。如果大家对这些概念熟悉,可以直接忽略
同时,由于阅读我文章的群体有很多,所以有些知识点可能我视之若珍宝,尔视只如草芥,弃之如敝履 。以下知识点,请酌情使用。
useTransition的使用
首先,确保你的项目已经升级到 React 18
或更高版本。
并且,在你的组件的顶层调用useTransition
,以将某些状态更新标记为过渡。
jsx
import { useTransition } from 'react';
function Container() {
const [isPending, startTransition] = useTransition();
// ...
}
参数
useTransition
不接受任何参数。
返回值
useTransition
返回一个包含两个项的数组:
isPending
标志,用于告诉你是否有待处理的过渡。startTransition
函数,允许你将状态更新标记为过渡。
2. 案例分析
首先,我们用vite
构建一个react-ts
项目。
lua
yarn create vite useTransiont --template react-ts
(墙裂推荐大家手动实践一下)
大体的页面结构如下:
我们将拥有一个App
组件,它渲染三个button
(A
、B
和C
),并有条件地渲染这些Button
所对应的内容。App
将保持切换Button
的状态并渲染正确的组件。
jsx
export default function App() {
const [tab, setTab] = useState("A");
return (
<div className="container">
<div className="btns">
<Button isActive={tab === "A"} onClick={() => setTab("A")} name="A" />
<Button isActive={tab === "B"} onClick={() => setTab("B")} name="B" />
<Button isActive={tab === "C"} onClick={() => setTab("C")} name="C" />
</div>
<div className="content">
{tab === "A" && <A />}
{tab === "B" && <B />}
{tab === "C" && <C />}
</div>
</div>
);
}
使用yarn dev
启动前端项目,其大致的页面结果如下:
我们假设B
组件是一个耗时组件 ,它在内部渲染了100
个小组件,并且每个组件需要花费大约10
毫秒来渲染。理论上来说,渲染100
个组件对React
来说小菜一碟,但架不住每个组件需要10
毫秒。那就得到一个糟糕的结果,渲染B
页面将需要1秒钟。
B组件代码
jsx
import { ItemsList } from "@components/SlowComponents";
export const B = () => {
console.log("B被触发了");
useLogOnRender("B");
return (
<div className="projects">
此组件需要展示大量的耗时内容
<br /> <br /> <ItemsList />
</div>
);
};
B组件渲染的子组件(耗时组件)
jsx
const SlowItem = ({ id }: { id: number }) => {
const startTime = performance.now();
while (performance.now() - startTime < 10) {
// 模拟耗时任务,让主线程暂停10ms
}
return <li className="item">耗时任务 #{id + 1}</li>;
};
export const ItemsList = () => {
const items = [...Array(100).keys()];
return (
<ul className="items">
{items.map((id) => (
<SlowItem id={id} />
))}
</ul>
);
};
现在尝试在这些Button
之间快速切换。如果我尝试从A
切换到B
,然后立刻切换到C
。在快速切换的过程中,从B
到C
过程中页面会有不定时间的卡顿。
本来你想快速的看到C
的内容,但是浏览器却对你说:丞妾做不到
但是,作为精益求精 的用户,容不得眼里有一点沙子。用户可不会惯着你,虽然今天是1024
(本文起稿日期),但是,小可爱
的产品经理,要让你把这个东西给优化处理掉。让用户在访问页面时,有一种像吃了德芙般丝滑的体验。
但是,你思来想去,发现你的武器库中缺失了这种利器。你不好去做优化处理。
这是因为,虽然React
状态更新并不是异步的(我们之前的文章有讲过,有兴趣的可以翻找一下)。触发状态更新通常是异步 的:我们会在各种回调函数中异步触发它,以响应用户交互。但一旦状态更新被触发,React
会义无反顾同步地计算所有必要的更新,重新渲染所有需要重新渲染的组件 ,将这些更改提交到DOM
,以便它们显示在屏幕上。
如果在这期间点击了一个Button
按钮,该操作导致的状态更新将被放入任务队列中,在主任务(慢状态更新)完成后执行。
我们可以在控制台输出中看到这种行为:通过点击Button
触发的所有重新渲染都将被记录,即使在此期间屏幕被冻结。
点击的顺序为A
->B
->C
3. 并发渲染和useTransition
关于并发的内容,这篇文章中不打算过多的涉及,有兴趣的可以参考之前的文章React 并发原理
上文讲到通过常规的React
更新方式,不能很好的处理上面页面卡顿的现象。而React
官方也注意到这种情况。所以,它们为我们带来了,新的渲染方式和API
来处理上面的顽疾。
我们先下一个结论。
并发渲染
和useTransition
用于处理缓慢的状态更新
通过并发渲染
,我们可以明确标记某些状态更新和由它们引起的重新渲染为"非关键" 。因此,React
会在后台 计算这些更新,而不会阻塞主任务 。如果发生关键
事件(即正常状态更新),React
将暂停其后台
渲染,执行关键更新,然后要么返回到先前的任务,要么完全放弃它并启动一个新任务。
"后台"是一种数据的抽象:有几点需要说明
- 由于
JavaScript
是单线程的。在繁忙的"后台"任务执行过程中,React
将定期检查主队列。如果队列中出现新的任务,它将优先于"后台"工作。(这种消息通知是利用MessageChannel
,关于这点可以参考我们之前的文章React 并发原理)- 在后台渲染的是一种叫做
Fiber
的数据结构(关于这点可以参考我们之前的文章React_Fiber机制(上)/React_Fiber机制(下))
回到上面的问题,在之前的代码中,我们遇到的情况是,点击button
渲染对应的内容时,其中一个组件(B
)非常慢并且阻塞用户交互,而这种情况正好撞到了并发渲染
的枪口上了,它的出现就是为了解决这种情况的。而我们现在要做的就是将B
组件的渲染标记为非关键。
我们可以使用useTransition
钩子来实现这一点。
- 它返回一个
loading
布尔值作为第一个参数 - 以及一个函数作为第二个参数。
- 在这个函数内部,我们将调用
setTab("B")
- 从此时开始,该状态更新将在"后台"计算,而不会阻塞页面。
- 在这个函数内部,我们将调用
此外,我们可以使用isPending
布尔值来添加一个加载状态,以表示等待更新完成的过程中正在发生某些事情。
我们把之前的代码稍微粉饰一下:
diff
export default function App() {
const [tab, setTab] = useState('B');
// 添加useTransition钩子
+ const [isPending, startTransition] = useTransition();
return (
<div className="container">
<div className="btns">
...
<Button
// 表示内容正在加载
+ isLoading={isPending}
onClick={() => {
// 在传递给startTransition的函数中调用setTab
+ startTransition(() => {
+ setTab('B');
+ });
}}
name="B"
/>
...
</div>
...
</div>
);
}
这样就实现了通过并发渲染将耗时渲染的内容标记为非关键,从而改善用户体验。
同时,我们需要改造一下Button
组件,让其能够接收表示过渡状态的isPending
diff
type ButtonProps = {
isActive?: boolean;
+ isLoading?: boolean;
name: string;
onClick: () => void;
};
export const Button = ({ name, onClick, isActive, isLoading }: ButtonProps) => {
return (
<button
onClick={onClick}
className={`tab-button ${isActive ? "active" : ""}`}
>
{name}
+ {isLoading ? " 🤔..." : ""}
</button>
);
};
当我点击B
按钮时,加载指示器会出现,如果我立即点击C
,我会立即切换到我们想要展示的页面内容。浏览器没有发生页面卡顿。
4. useTransition会导致重新渲染
通过,对第一段代码施以useTransition
的魔法,让其从半身不遂 变的行动自如。此时,你感觉到一切都是向着美好的方向前行着,但是事实哪有那么的顺心遂意。
在现实生活中,这些Button
中的任何一个都可能非常耗时。此时,你也无法预知到底哪个Button
是耗时的。此时你的双脚离地了,病毒就关闭了,聪明的智商又占领高地了
所以,你就将所有这些Button
之间的过渡都标记为非关键,并在其中的startTransition
中更新状态。
并且,为了体现自己的代码功底,他还贴心的把过渡过程封装成了一个函数
javascript
const onBtnClick = (btn) => {
startTransition(() => {
setTab(btn);
});
};
然后在所有按钮上使用这个函数,而不是直接设置状态:
jsx
<Button
isActive={tab === "A"}
onClick={() => onBtnClick("A")}
name="A"
/>
<Button
isActive={tab === "B"}
onClick={() => onBtnClick("B")}
name="B"
/>
<Button
isActive={tab === "C"}
onClick={() => onBtnClick("C")}
name="C"
/>
所有来自这些按钮的状态更新现在都将被标记为非关键。
在运行代码后,我们发现又出现了新的问题:
如果我们从B
页面切换到A
或C
,不再是瞬间发生 了!而我们对天发誓 没有改变这两个页面上的任何东西,它们目前都只渲染一个字符串,但它们都表现得好像非常耗时。
这里的问题在于,
如果我们将状态更新包装在一个过渡中,
React
并不只是在"后台"触发状态更新。实际上,这是一个两步过程。
- 首先,会触发一个立即 的
关键
重新渲染,使用从useTransition
钩子中提取的isPending
布尔值从false
变为true
。(我们能够在渲染输出中使用它的事实应该是一个重要的线索。)- 只有在这个关键的重新渲染完成后,
React
才会开始进行非关键状态更新。
简而言之,useTransition
会导致两次重新渲染,而不是一次 。因此,我们看到了上面示例中的行为。如果我在B
页面上,并点击A Button
,首先触发的是初始重新渲染
,此时B Button
还是选中状态。非常耗时的B
组件在重新渲染时阻塞了主任务1秒钟。只有在这之后,才会安排并执行从B
到A
的非关键状态更新。
点击顺序 B->A
5. 如何正确的使用useTransition
记忆所有的值
为了解决上述性能下降的问题,我们需要确保额外的第一次重新渲染尽可能轻量。通常,这意味着我们需要对可能导致它减速的一切进行记忆化处理:
- 所有耗时的组件应该使用
React.memo
包装,其props
应使用useMemo
和useCallback
进行记忆化处理。 - 所有耗时的操作应使用
useMemo
进行记忆化处理。 isPending
不应该作为属性或依赖项传递给上述任何内容。
在我们的情况下,简单地包装我们的页面组件就可以了,并且它们没有任何props,所以我们可以直接渲染它们:
jsx
// ....
import { A, B, C } from "@components/Content";
const AMemo = React.memo(A);
const BMemo = React.memo(B);
const CMemo = React.memo(C);
export default function App() {
// 代码省略
return (
<div className="container">
// ...代码省略
<div className="content">
{tab === "A" && <AMemo />}
{tab === "B" && <BMemo />}
{tab === "C" && <CMemo />}
</div>
</div>
);
}
天晴了雨停了你又觉得你行了 ,此时上面的顽疾被解决了。耗时的B
页面重新渲染不再阻止阻塞页面的渲染了。
我们在之前的就聊过Memo
的情况。React Memo不是你优化的第一选择。其中有一个结论是:Memo很容易被破坏 ,所以如果在useTransition
处理过程中没很好处理Memo
的话,会使我们的应用比使用useTransition
之前显然更糟糕。得不偿失。
而且,要正确地进行记忆化处理实际上是相当困难的。想象一下,有如下的场景App
因初始过渡而重新渲染,BMemo
是否会重新渲染?
jsx
const ListMemo = React.memo(List);
const BMemo = React.memo(B);
const App = () => {
// 如果触发startTransition,BMemo是否会重新渲染?
const [isPending, startTransition] = useTransition();
return (
...
<BMemo>
<ListMemo />
</BMemo>
)
}
答案是 - 是的,它会重新渲染。而且还是那种像吃了炫迈一样,根本停下来的那种。具体的解决方法吗,我们优先考虑下放State 和内容提升 ,在最后万不得已的情况才会考虑React.memo
。
从无到耗时的过渡
确保这种额外的初始重新渲染尽可能轻量的另一种方法是仅在从"无"到"非常耗时的内容"的过渡中使用 useTransition
。这种情况的典型示例可能是数据获取,然后将该数据放入状态中。例如:
jsx
const App = () => {
const [data, setData] = useState();
useEffect(() => {
fetch('/some-url').then((result) => {
// 大量的数据
setData(result);
})
}, [])
if (!data) return 'loading'
return ... // 在数据可用时渲染大量数据
}
在这种情况下,如果没有数据,我们只返回一个加载状态,这不太可能很耗时。因此,如果我们将setData
包装在startTransition
中,由此引起的初始重新渲染不会太糟糕:它将使用空状态和加载指示器重新渲染。
更多,更详细的语法,请参看React官网 -useTransition
6. useDeferredValue
还有另一个钩子,允许我们利用并发渲染的威力:useDeferredValue
。它的工作方式类似于useTransition
,允许我们将某些更新标记为非关键并将它们移至后台 。通常建议在没有访问状态更新函数时使用它,例如,当值来自props
时。
然后,我们对上面的代码做一下改造处理:
jsx
import { useState, useDeferredValue } from "react";
// ...
import { A, B, C } from "@components/Content";
type Content = "A" | "B" | "C";
const TabContent = ({ tab }: { tab: Content }) => {
const tabDeffered = useDeferredValue(tab);
return (
<>
{tabDeffered === "A" && <A />}
{tabDeffered === "B" && <B />}
{tabDeffered === "C" && <C />}
</>
);
};
export default function App() {
const [tab, setTab] = useState<Content>("A");
const onBtnClick = (btn: Content) => {
setTab(btn);
};
return (
<div className="container">
//....
<div className="content">
<TabContent tab={tab} />
</div>
</div>
);
}
将渲染内容提取到一个组件中,并且组件接收tab
作为props
。
然而,在这里也存在双重渲染的问题。
在页面首次渲染时,A Button
是默认被选中的,我们依次点击B/C
。然后下面是对应的控制台输出。
问题出现了,解决这方面的药方也有,它和解决useTransition
的问题是一样的。
- 所有受影响的内容都已进行了记忆化处理;
- 尽量,在从"无"到"非常耗时的内容"的过渡中使用
useDeferredValue
更多,更详细的语法,请参看React官网 -useDeferredValue
7. debounce VS useTransition
由于useTransition
的延迟特性,有些同学就会想到,我是不是可以将其用在防抖上。当我们在输入框中快速输入内容时,我们不希望在每次输入时向后端发送请求 - 这可能会使我们的服务器崩溃。相反,我们希望引入一点延迟,以便只发送完整的文本。
通常,我们会使用类似lodash
中的防抖函数(或等效函数)来实现:
或者我们可以使用在美丽的公主和它的27个React 自定义 Hook中的自定义hookuseDebounce
。这不就形成了一种闭环了吗。学了,就要用上它。
jsx
function App() {
const [valueDebounced, setValueDebounced] = useState('');
const onChangeDebounced = debounce((e) => {
setValueDebounced(e.target.value);
}, 300);
useEffect(() => {
console.log("防抖处理的值(300ms后显示): ", valueDebounced);
}, [valueDebounced]);
return (
<>
<input type="text" onChange={onChangeDebounced} />
</>
);
}
这里的onChange
回调被防抖处理,因此setValueDebounced
只在我们停止在输入框中输入后的300毫秒后触发。
如果不使用外部库,而是使用useTransition
,按照原理来讲,这是可行的。因为在过渡中设置状态是可中断的,所以我们可以利用这个特性来处理值的延迟获取。
jsx
function App() {
const [value, setValue] = useState('');
const [isPending, startTransition] = useTransition();
const onChange = (e) => {
startTransition(() => {
setValue(e.target.value);
});
};
useEffect(() => {
console.log("transition处理的值: ", value);
}, [value]);
return (
<>
<input type="text" onChange={onChange} />
</>
);
}
理想很丰满,但是现实很残酷。在我们运行代码后发现,使用useTransition
达不到我们的要求。在输入框中每次输入,控制台都很配合的输出对应的值。
React
太快了,它能够在我们输入的这段时间内计算和提交"后台"值。
也就是说,useTransition
是达不到debounce
的效果。也就是实现不了防抖。
这一点,React
官网也说明了这点。
后记
分享是一种态度。
全文完,既然看到这里了,如果觉得不错,随手点个赞和"在看"吧。