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React性能优化SCU
React更新机制
◼ React在props或state发生改变时,会调用React的render方法,会创建一颗不同的树。
◼ React需要基于这两颗不同的树之间的差别来判断如何有效的更新UI:
如果一棵树参考另外一棵树进行完全比较更新,那么即使是最先进的算法,该算法的复杂程度为 O(n³),其中 n 是树中元素的数量;
https://grfia.dlsi.ua.es/ml/algorithms/references/editsurvey_bille.pdf;
如果在 React 中使用了该算法,那么展示 1000 个元素所需要执行的计算量将在十亿的量级范围;
这个开销太过昂贵了,React的更新性能会变得非常低效;
◼ 于是,React对这个算法进行了优化,将其优化成了O(n),如何优化的呢?
同层节点之间相互比较,不会垮节点比较;
不同类型的节点,产生不同的树结构;
开发中,可以通过key来指定哪些节点在不同的渲染下保持稳定;
keys的优化
◼ 方式一:在最后位置插入数据
这种情况,有无key意义并不大
◼ 方式二:在前面插入数据
这种做法,在没有key的情况下,所有的li都需要进行修改;
◼ 当子元素(这里的li)拥有 key 时,React 使用 key 来匹配原有树上的子元素以及最新树上的子元素:
在下面这种场景下,key为111和222的元素仅仅进行位移,不需要进行任何的修改;
将key为333的元素插入到最前面的位置即可;
◼ key的注意事项:
key应该是唯一的;
key不要使用随机数(随机数在下一次render时,会重新生成一个数字);
使用index作为key,对性能是没有优化的;
render函数被调用
◼ 是修改了App中的数据,所有的组件都需要重新render,进行diff算法,性能必然是很低的:
事实上,很多的组件没有必须要重新render;
它们调用render应该有一个前提,就是依赖的数据(state、props)发生改变时,再调用自己的render方法;
◼ 如何来控制render方法是否被调用呢?
通过shouldComponentUpdate方法即可;
shouldComponentUpdate
◼ React给我们提供了一个生命周期方法 shouldComponentUpdate(很多时候,我们简称为SCU),这个方法接受参数,并且需要有返回值:
◼ 该方法有两个参数:
参数一:nextProps 修改之后,最新的props属性
参数二:nextState 修改之后,最新的state属性
◼ 该方法返回值是一个boolean类型:
返回值为true,那么就需要调用render方法;
返回值为false,那么久不需要调用render方法;
默认返回的是true,也就是只要state发生改变,就会调用render方法;
◼ 比如我们在App中增加一个message属性:
jsx中并没有依赖这个message,那么它的改变不应该引起重新渲染;
但是因为render监听到state的改变,就会重新render,所以最后render方法还是被重新调用了;
PureComponent
◼ 如果所有的类,我们都需要手动来实现 shouldComponentUpdate,那么会给我们开发者增加非常多的工作量。
我们来设想一下shouldComponentUpdate中的各种判断的目的是什么?
props或者state中的数据是否发生了改变,来决定shouldComponentUpdate返回true或者false;
◼ 事实上React已经考虑到了这一点,所以React已经默认帮我们实现好了,如何实现呢?
将class继承自PureComponent。
shallowEqual方法
这个方法中,调用 !shallowEqual(oldProps, newProps) || !shallowEqual(oldState, newState),这个shallowEqual就是进行浅层比较:
高阶组件memo
◼ 目前我们是针对类组件可以使用PureComponent,那么函数式组件呢?
事实上函数式组件我们在props没有改变时,也是不希望其重新渲染其DOM树结构的
◼ 我们需要使用一个高阶组件memo:
获取DOM方式refs
如何使用ref
◼ 在React的开发模式中,通常情况下不需要、也不建议直接操作DOM原生,但是某些特殊的情况,确实需要获取到DOM进行某些操作:
管理焦点,文本选择或媒体播放;
触发强制动画;
集成第三方 DOM 库;
我们可以通过refs获取DOM;
◼ 如何创建refs来获取对应的DOM呢?目前有三种方式:
◼ 方式一:传入字符串
使用时通过 this.refs.传入的字符串格式获取对应的元素;
◼ 方式二:传入一个对象
对象是通过 React.createRef() 方式创建出来的;
使用时获取到创建的对象其中有一个current属性就是对应的元素;
◼ 方式三:传入一个函数
该函数会在DOM被挂载时进行回调,这个函数会传入一个 元素对象,我们可以自己保存;
使用时,直接拿到之前保存的元素对象即可;
ref的类型
◼ ref 的值根据节点的类型而有所不同:
当 ref 属性用于 HTML 元素时,构造函数中使用 React.createRef() 创建的 ref 接收底层 DOM 元素作为其 current 属性;
当 ref 属性用于自定义 class 组件时,ref 对象接收组件的挂载实例作为其 current 属性;
你不能在函数组件上使用 ref 属性,因为他们没有实例;
◼ 函数式组件是没有实例的,所以无法通过ref获取他们的实例:
但是某些时候,我们可能想要获取函数式组件中的某个DOM元素;
这个时候我们可以通过 React.forwardRef ,后面我们也会学习 hooks 中如何使用ref;
受控和非受控组件
认识受控组件
◼ 在React中,HTML表单的处理方式和普通的DOM元素不太一样:表单元素通常会保存在一些内部的state。
◼ 比如下面的HTML表单元素:
这个处理方式是DOM默认处理HTML表单的行为,在用户点击提交时会提交到某个服务器中,并且刷新页面;
在React中,并没有禁止这个行为,它依然是有效的;
但是通常情况下会使用JavaScript函数来方便的处理表单提交,同时还可以访问用户填写的表单数据;
实现这种效果的标准方式是使用"受控组件";
◼ 在 HTML 中,表单元素(如、 和 )之类的表单元素通常自己维护 state,并根据用户输入进行更新。
◼ 而在 React 中,可变状态(mutable state)通常保存在组件的 state 属性中,并且只能通过使用 setState()来更新。
我们将两者结合起来,使React的state成为"唯一数据源";
渲染表单的 React 组件还控制着用户输入过程中表单发生的操作;
被 React 以这种方式控制取值的表单输入元素就叫做"受控组件";
◼ 由于在表单元素上设置了 value 属性,因此显示的值将始终为 this.state.value,这使得 React 的 state 成为唯一数据源。
◼ 由于 handleUsernameChange 在每次按键时都会执行并更新 React 的 state,因此显示的值将随着用户输入而更新。
非受控组件
◼ React推荐大多数情况下使用 受控组件 来处理表单数据:
一个受控组件中,表单数据是由 React 组件来管理的;
另一种替代方案是使用非受控组件,这时表单数据将交由 DOM 节点来处理;
◼ 如果要使用非受控组件中的数据,那么我们需要使用 ref 来从DOM节点中获取表单数据。
我们来进行一个简单的演练:
使用ref来获取input元素;
◼ 在非受控组件中通常使用defaultValue来设置默认值;
◼ 同样, 和 支持 defaultChecked, 和 支持 defaultValue。
React的高阶组件
认识高阶函数
◼ 高阶函数的维基百科定义:至少满足以下条件之一:
接受一个或多个函数作为输入;
输出一个函数;
◼ JavaScript中比较常见的filter、map、reduce都是高阶函数。
◼ 那么说明是高阶组件呢?
高阶组件的英文是 Higher-Order Components,简称为 HOC;
官方的定义:高阶组件是参数为组件,返回值为新组件的函数;
◼ 我们可以进行如下的解析:
首先, 高阶组件 本身不是一个组件,而是一个函数;
其次,这个函数的参数是一个组件,返回值也是一个组件;
高阶组件的定义
◼ 高阶组件并不是React API的一部分,它是基于React的****组合特性而形成的设计模式;
◼ 高阶组件在一些React第三方库中非常常见:
比如redux中的connect;(后续会讲到)
比如react-router中的withRouter;(后续会讲到)
◼ 组件的名称问题:
在ES6中,类表达式中类名是可以省略的;
组件的名称都可以通过displayName来修改;
应用一 -- props的增强
◼ 不修改原有代码的情况下,添加新的props
◼ 利用高阶组件来共享Context
应用二 -- 渲染判断鉴权
◼ 在开发中,我们可能遇到这样的场景:
某些页面是必须用户登录成功才能进行进入;
如果用户没有登录成功,那么直接跳转到登录页面;
◼ 这个时候,我们就可以使用高阶组件来完成鉴权操作:
应用三 -- 生命周期劫持
◼ 我们也可以利用高阶函数来劫持生命周期,在生命周期中完成自己的逻辑:
高阶函数的意义
◼ 我们会发现利用高阶组件可以针对某些React代码进行更加优雅的处理。
◼ 其实早期的React有提供组件之间的一种复用方式是mixin,目前已经不再建议使用:
Mixin 可能会相互依赖,相互耦合,不利于代码维护;
不同的Mixin中的方法可能会相互冲突;
Mixin非常多时,组件处理起来会比较麻烦,甚至还要为其做相关处理,这样会给代码造成滚雪球式的复杂性;
◼ 当然,HOC也有自己的一些缺陷:
HOC需要在原组件上进行包裹或者嵌套,如果大量使用HOC,将会产生非常多的嵌套,这让调试变得非常困难;
HOC可以劫持props,在不遵守约定的情况下也可能造成冲突;
◼ Hooks的出现,是开创性的,它解决了很多React之前的存在的问题
比如this指向问题、比如hoc的嵌套复杂度问题等等;
ref的转发
◼ 在前面我们学习ref时讲过,ref不能应用于函数式组件:
因为函数式组件没有实例,所以不能获取到对应的组件对象
◼ 但是,在开发中我们可能想要获取函数式组件中某个元素的DOM,这个时候我们应该如何操作呢?
方式一:直接传入ref属性(错误的做法)
方式二:通过forwardRef高阶函数;
portals和fragment
Portals的使用
◼ 某些情况下,我们希望渲染的内容独立于父组件,甚至是独立于当前挂载到的DOM元素中(默认都是挂载到id为root的DOM元素上的)。
◼ Portal 提供了一种将子节点渲染到存在于父组件以外的 DOM 节点的优秀的方案:
第一个参数(child)是任何可渲染的 React 子元素,例如一个元素,字符串或 fragment;
第二个参数(container)是一个 DOM 元素;
◼ 通常来讲,当你从组件的 render 方法返回一个元素时,该元素将被挂载到 DOM 节点中离其最近的父节点:
◼ 然而,有时候将子元素插入到 DOM 节点中的不同位置也是有好处的:
fragment
◼ 在之前的开发中,我们总是在一个组件中返回内容时包裹一个div元素
◼ 我们又希望可以不渲染这样一个div应该如何操作呢?
使用Fragment
Fragment 允许你将子列表分组,而无需向 DOM 添加额外节点;
◼ React还提供了Fragment的短语法:
它看起来像空标签 <> </>;
但是,如果我们需要在Fragment中添加key,那么就不能使用短语法
StrictMode严格模式
◼ StrictMode 是一个用来突出显示应用程序中潜在问题的工具:
与 Fragment 一样,StrictMode 不会渲染任何可见的 UI;
它为其后代元素触发额外的检查和警告;
严格模式检查仅在开发模式下运行;它们不会影响生产构建;
◼ 可以为应用程序的任何部分启用严格模式:
不会对 Header 和 Footer 组件运行严格模式检查;
但是,ComponentOne 和 ComponentTwo 以及它们的所有后代元素都将进行检查;
严格模式检查的是什么?
◼ 1.识别不安全的生命周期:
◼ 2.使用过时的ref API
◼ 3.检查意外的副作用
这个组件的constructor会被调用两次;
这是严格模式下故意进行的操作,让你来查看在这里写的一些逻辑代码被调用多次时,是否会产生一些副作用;
在生产环境中,是不会被调用两次的;
◼ 4.使用废弃的findDOMNode方法
在之前的React API中,可以通过findDOMNode来获取DOM,不过已经不推荐使用了,可以自行学习演练一下
◼ 5.检测过时的context API
早期的Context是通过static属性声明Context对象属性,通过getChildContext返回Context对象等方式来使用Context的;
目前这种方式已经不推荐使用,大家可以自行学习了解一下它的用法;