从零开始搭建React+TypeScript+webpack开发环境-性能优化

全栈探索者2023-11-08 12:58

前言

当我们开发React应用时，性能始终是一个重要的考虑因素。随着应用规模的增长，React组件的数量和复杂性也会相应增加，这可能会导致性能问题的出现。在这篇博文中，我们将探讨如何通过一系列的技巧和最佳实践来优化React应用的性能，以确保用户获得更快的加载时间和更流畅的交互体验。

React是一个强大的JavaScript库，它使我们能够轻松构建交互性强的用户界面。然而，使用不当或忽略性能方面的问题可能导致页面加载缓慢、响应迟钝，甚至影响用户的满意度。因此，了解如何优化React应用的性能对于开发者来说是至关重要的。

在本文中，我们将深入研究React性能优化的各个方面，包括组件渲染优化、状态管理、代码拆分、懒加载等关键概念。我们还将介绍一些常见的工具和技术，以帮助您识别和解决性能瓶颈，从而提高应用的效率。

组件渲染优化

使用Pure Components

Pure Components是 React 中的一种特殊组件，它会自动进行浅比较（shallow comparison）来确定是否需要重新渲染。这可以减少不必要的渲染，提高性能。

ts 复制代码 
import React, { PureComponent } from 'react';

class MyComponent extends PureComponent {
  // ...
}

使用React.memo

React.memo是一个高阶组件，它可以包裹函数式组件，用于记忆组件的渲染结果，只有在其属性发生变化时才重新渲染。

ts 复制代码 
import React from 'react';

const MyComponent = React.memo(function MyComponent(props) {
  // ...
});

控制组件重新渲染

  • shouldComponentUpdate

    ts 复制代码 
    class MyComponent extends React.Component {
  shouldComponentUpdate(nextProps, nextState) {
    // 根据新的props和state来决定是否重新渲染
    return this.props.someProp !== nextProps.someProp;
  }

  render() {
    // ...
  }
}

  • useMemo

    ts 复制代码 
    import React, { useMemo } from 'react';

function MyComponent({ someProp }) {
  const memoizedValue = useMemo(() => computeExpensiveValue(someProp), [someProp]);

  return <div>{memoizedValue}</div>;
}

组件分割

当一个页面太大, 所以逻辑全部写在这个大组件时, 每次页面状态发生变化时, 组件会重现渲染,由于 render 内执行代码逻辑很多.所以会参数很严重的cpu资源占用。

建议把大页面或者代码多大页面拆分组件去写, 拆分组件不是只为了提组件复用性, 减少代码冗余。

合理的拆分,还可以优化页面性能,和提高代码的可维护性。

优化前

ts 复制代码 
function CounterDisplay() {
  let counter = Counter.useContainer()
  return (
    <div>
      <button onClick={counter.decrement}>-</button>
      <p>You clicked {counter.count} times</p>
      <button onClick={counter.increment}>+</button>
      <div>
        <div>
          <div>
            <div>SUPER EXPENSIVE RENDERING STUFF</div>
          </div>
        </div>
      </div>
    </div>
  )
}

优化后

ts 复制代码 
function ExpensiveComponent() {
  return (
    <div>
      <div>
        <div>
          <div>SUPER EXPENSIVE RENDERING STUFF</div>
        </div>
      </div>
    </div>
  )
}

function CounterDisplay() {
  let counter = Counter.useContainer()
  return (
    <div>
      <button onClick={counter.decrement}>-</button>
      <p>You clicked {counter.count} times</p>
      <button onClick={counter.increment}>+</button>
      <ExpensiveComponent />
    </div>
  )
}

使用React Hooks优化组件

使用 useMemo() 优化耗时的操作

优化前

ts 复制代码 
function CounterDisplay(props) {
  let counter = Counter.useContainer()

  // 每次 `counter` 改变都要重新计算这个值，非常耗时
  let expensiveValue = expensiveComputation(props.input)

  return (
    <div>
      <button onClick={counter.decrement}>-</button>
      <p>You clicked {counter.count} times</p>
      <button onClick={counter.increment}>+</button>
    </div>
  )
}

优化后

ts 复制代码 
function CounterDisplay(props) {
  let counter = Counter.useContainer()

  // 仅在输入更改时重新计算这个值
  let expensiveValue = useMemo(() => {
    return expensiveComputation(props.input)
  }, [props.input])

  return (
    <div>
      <button onClick={counter.decrement}>-</button>
      <p>You clicked {counter.count} times</p>
      <button onClick={counter.increment}>+</button>
    </div>
  )
}

使用 React.memo()、useCallback() 减少重新渲染次数

优化前

ts 复制代码 
function useCounter() {
  let [count, setCount] = useState(0)
  let decrement = () => setCount(count - 1)
  let increment = () => setCount(count + 1)
  return { count, decrement, increment }
}

let Counter = createContainer(useCounter)

function CounterDisplay(props) {
  let counter = Counter.useContainer()
  return (
    <div>
      <button onClick={counter.decrement}>-</button>
      <p>You clicked {counter.count} times</p>
      <button onClick={counter.increment}>+</button>
    </div>
  )
}

优化后

ts 复制代码 
function useCounter() {
  let [count, setCount] = useState(0)
  let decrement = useCallback(() => setCount(count - 1), [count])
  let increment = useCallback(() => setCount(count + 1), [count])
  return { count, decrement, increment }
}

let Counter = createContainer(useCounter)

let CounterDisplayInner = React.memo(props => {
  return (
    <div>
      <button onClick={props.decrement}>-</button>
      <p>You clicked {props.count} times</p>
      <button onClick={props.increment}>+</button>
    </div>
  )
})

function CounterDisplay(props) {
  let counter = Counter.useContainer()
  return <CounterDisplayInner {...counter} />
}

组件懒加载

懒加载（Lazy Loading）是一项用于优化Web应用性能的关键技术之一，它允许将应用的部分代码（通常是组件或模块）推迟到真正需要时再加载。这有助于减少初始加载时间和资源占用，提高应用的响应速度。下面是懒加载的优化原理：

  1. 初始加载的轻量化： 在应用的初始加载阶段，只加载必需的核心代码，以加速首次页面加载。这通常包括应用的骨架结构、导航和一些基本组件。

  2. 按需加载： 一旦初始加载完成，懒加载技术允许您动态加载应用的其他部分，例如某个页面的组件或特定功能模块。这些代码块通常被拆分成小块，每个小块都与一个特定的组件或功能相关联。

  3. 代码分割： 为了实现懒加载，您可以使用Webpack等打包工具的代码分割功能。通过将应用拆分成多个代码块，您可以在需要时单独加载每个代码块，而不必加载整个应用。

  4. 动态导入： 在React应用中，您可以使用动态导入（dynamic imports）来实现懒加载。这是通过使用import()函数来导入组件或模块的方式，使其成为返回一个Promise的异步操作。

下面是一个示例，演示了React中如何使用懒加载来优化组件的加载：

ts 复制代码 
import React, { lazy, Suspense } from 'react';

const LazyComponent = lazy(() => import('./LazyComponent'));

function App() {
  return (
    <div>
      {/* 常规加载的组件 */}
      <RegularComponent />

      {/* 懒加载的组件 */}
      <Suspense fallback={<div>Loading...</div>}>
        <LazyComponent />
      </Suspense>
    </div>
  );
}

在这个示例中，LazyComponent组件使用lazy函数进行懒加载，而Suspense组件用于处理加载过程中的状态。当用户首次访问应用时，只有RegularComponent会被立即加载，而LazyComponent会在需要时才异步加载。fallback属性用于指定在加载期间显示的占位符。

懒加载的优化原理可以总结为：将应用拆分成多个小块代码，根据需要动态加载这些代码块，以提高初始加载速度和减少资源浪费。这是一种强大的性能优化技术，特别适用于大型和复杂的Web应用。

代码分割与首屏优化

js代码分割

js 复制代码 
optimization: {
  splitChunks: {
    chunks: 'all',
    name: false,
    maxSize: 200000,
    automaticNameDelimiter: '.',
  },
  runtimeChunk: {
    name: 'runtime',
  },
},

以下是对Webpack配置文件中代码分割和优化部分的各个配置项的作用的表格说明：

配置项 作用
optimization.splitChunks 代码分割配置
chunks: 'all' 指定要对所有类型的代码块（包括初始块、按需加载块等）进行代码分割。
name: false 不为生成的拆分块创建自定义名称，使用Webpack的默认命名规则。
maxSize: 200000 设置每个拆分块的最大大小为200KB，如果模块大小超过这个限制，将尝试拆分为更小的块。
automaticNameDelimiter: '.' 自动名称的分隔符，用于将模块名称与生成的块名称组合。
runtimeChunk
name: 'runtime' 创建一个包含webpack运行时代码的单独块，以避免在每个拆分块中重复包含运行时代码。

这些配置项用于优化代码分割，确保仅加载必要的代码，降低初始加载时间，提高应用性能。根据具体项目需求，可以对这些配置项进行调整和自定义，以获得最佳性能表现。

js 复制代码 
output: {
  filename: 'static/js/[name].[contenthash:8].js', // 添加 [contenthash:8] 部分
  chunkFilename: 'static/js/[name].chunk.[contenthash:8].js', // 添加 [contenthash:8] 部分
  path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
  publicPath: '/',
},
配置项 作用
filename 定义输出的主要 JavaScript 文件的名称。通常根据入口点的名称生成文件，放在 dist/static/js 目录下。
chunkFilename 定义异步加载的代码块（chunks）的文件名模板，包括 [name]（代码块名称）和 [id]（代码块唯一标识符）。这些文件通常放在 dist/static/js 目录下。
path 指定输出文件的根目录，通常使用绝对路径，如 path.resolve(__dirname, 'dist')。
publicPath 定义浏览器中访问这些文件时的公共路径，通常用于指定资源文件的URL前缀，以确保浏览器可以正确加载资源。

这些配置项对于定义输出文件的名称、路径和公共访问路径非常重要，特别是在构建Web应用程序时。通过配置这些选项，您可以控制输出文件的生成结构，确保资源文件可以正确加载，并根据具体项目需求自定义文件名称和目录结构。

上述代码中，我们在 filename 和 chunkFilename 中添加了 [contenthash:8] 部分，这将在文件名中包含内容哈希。:8表示只使用前8位哈希字符，在项目中，可以根据需要选择不同的长度。以下是关于不同哈希类型的表格说明，以便理解它们的原理和用途：

哈希类型 原理和用途
hash hash 是Webpack提供的默认哈希类型。它会生成一个相对短的哈希值，不具备版本控制的作用。它会在每次构建时生成相同的哈希，除非文件内容发生变化。不适合用于长期的缓存管理或版本控制。
chunkhash chunkhash 基于模块的内容生成哈希，因此每个模块的内容都不同，如果模块的内容发生变化，对应的哈希也会更改。适合用于缓存管理，确保只有在相关模块发生变化时才会更新缓存。
contenthash contenthash 是基于文件内容生成的哈希，适用于长期的缓存管理和版本控制。当文件内容发生变化时，对应的哈希也会随之更改，确保浏览器可以识别并加载新的文件版本。

这些不同类型的哈希用于控制输出文件的名称，并根据不同的需求进行缓存管理和版本控制。chunkhash 和 contenthash 特别适用于生产环境，以确保只有在模块或文件内容发生变化时才更新缓存，提高Web应用的性能和稳定性。选择哪种哈希类型取决于您的项目需求和目标。

这样的配置将确保每次文件内容发生变化时，输出文件名都会更改，从而防止浏览器缓存旧版本的文件。这对于有效的缓存管理和版本控制非常有用，特别是在生产环境中。

css分割

对于css，我们可以使用MiniCssExtractPlugin配置对代码进行分割：

js 复制代码 
new MiniCssExtractPlugin({
  filename: 'static/css/[name].[contenthash:8].css', // 添加 [contenthash:8] 部分
  chunkFilename: 'static/css/[id].[contenthash:8].chunk.css', // 添加 [contenthash:8] 部分
}),
配置项 作用
filename 定义输出的每个 CSS 文件的名称，通常根据入口点的名称生成文件，放在 static/css 目录下。 [name] 表示 CSS 文件的名称。
chunkFilename 定义按需加载的 CSS 文件的名称，通常用于拆分的 CSS 模块，也放在 static/css 目录下。 [id] 表示 CSS 模块的唯一标识符。

这些配置项用于将CSS样式从JavaScript代码中提取出来，并输出到独立的CSS文件中。这样可以更好地管理样式文件，实现缓存和并行加载，提高Web应用的性能。根据具体项目需求，可以自定义这些配置项来满足不同的目录结构和文件命名需求。

结语

在本篇文章中，我们深入探讨了React应用的性能优化，特别关注了代码分割和首屏优化的重要性。我们了解了Webpack配置中的关键部分，包括代码分割的配置，MiniCssExtractPlugin 的设置以及输出文件名的哈希化。

通过使用代码分割，我们可以将应用的代码拆分成多个块，以便在需要时按需加载，从而提高初始加载性能和用户体验。同时，通过哈希化输出文件名，我们可以实现更好的缓存管理和版本控制，确保浏览器始终加载最新的资源文件。

React 18 和Mobx等现代技术的使用使性能优化变得更加容易和强大。最终，优化React应用的性能需要仔细考虑和定制，以满足特定项目的需求。

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