React 必知!useLayoutEffect Hook 与 useEffect 的终极对决,DOM 操作和动画的秘密武器

React 必知!useLayoutEffect Hook 与 useEffect 的终极对决,DOM 操作和动画的秘密武器

引言

在如今前端开发 的火热浪潮中,React 作为最受欢迎的JavaScript 库之一,凭借其高效的组件化开发模式和强大的生态系统,成为众多开发者的首选。而在React Hook 家族里,useEffectuseLayoutEffect 是处理副作用的两把"利器",尤其在涉及DOM 操作动画 实现时,它们发挥着至关重要的作用。很多前端工程师在开发过程中,对这两个Hook的使用和区别感到困惑,今天咱们就用大白话掰开了、揉碎了,详细聊聊useLayoutEffect Hook 在处理DOM 操作动画 时的优势,以及它与useEffect Hook执行时机的差异。

一、先认识一下useEffect和useLayoutEffect

在React的世界里,Hook就像是魔法道具,能让我们在函数组件中使用状态和副作用等特性。useEffectuseLayoutEffect都是用来处理副作用的Hook,这里的副作用可以理解为会影响组件外部状态或者产生其他外部影响的操作,比如网络请求、DOM操作、订阅事件等等。

1.1 useEffect:异步处理的小能手

useEffect是React中最常用的副作用Hook之一。它的特点是异步执行 ,也就是说,它不会阻塞浏览器渲染页面。当组件渲染完成后,React会把useEffect的回调函数放入一个队列中,等浏览器完成当前的渲染任务,空闲下来之后,再去执行这个回调函数。

js 复制代码
import React, { useState, useEffect } from'react';

function Example() {
  // 定义一个状态count
  const [count, setCount] = useState(0);

  // useEffect的回调函数,在组件渲染完成后异步执行
  useEffect(() => {
    // 模拟一个异步操作,比如获取数据
    setTimeout(() => {
      console.log('异步操作完成,count的值为:', count);
    }, 1000);

    // 清理函数,在组件卸载或者依赖项变化时执行
    return () => {
      console.log('组件卸载或者依赖项变化,执行清理操作');
    };
  }, [count]); // 只有count变化时,才会重新执行useEffect

  return (
    <div>
      <p>Count: {count}</p>
      <button onClick={() => setCount(count + 1)}>Increment</button>
    </div>
  );
}

export default Example;

上面这段代码中,useEffect内部使用setTimeout模拟了一个异步操作。当组件渲染完成后,useEffect并不会立即执行,而是等浏览器完成渲染任务后,过1秒才会执行setTimeout里的代码。并且,useEffect还可以返回一个清理函数,用来在组件卸载或者依赖项变化时做一些清理工作,比如取消订阅、清除定时器等。

1.2 useLayoutEffect:DOM操作的急先锋

useLayoutEffectuseEffect的功能非常相似,也是用来处理副作用的。但它最大的不同在于执行时机useLayoutEffect同步执行 的。也就是说,在组件渲染完成后,useLayoutEffect的回调函数会立即执行,在浏览器将更新渲染到屏幕之前。它会阻塞页面的渲染,直到回调函数执行完毕。

js 复制代码
import React, { useState, useLayoutEffect } from'react';

function Example() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  useLayoutEffect(() => {
    // 获取DOM元素
    const element = document.getElementById('my-element');
    if (element) {
      // 修改DOM元素的样式
      element.style.color ='red';
    }
  }, []);

  return (
    <div>
      <p id="my-element">Count: {count}</p>
      <button onClick={() => setCount(count + 1)}>Increment</button>
    </div>
  );
}

export default Example;

在这段代码中,useLayoutEffect在组件渲染完成后立即执行,获取到idmy-element的DOM元素,并修改它的颜色。由于useLayoutEffect是同步执行的,所以在浏览器渲染页面之前,DOM元素的样式就已经被修改好了,用户看到的就是修改后的样式。

二、useLayoutEffect在DOM操作和动画中的优势

2.1 DOM操作的精准控制

在前端开发中,我们经常需要对DOM进行操作,比如获取元素的尺寸、位置,修改元素的样式等等。如果使用useEffect来进行DOM操作,可能会出现一些问题。因为useEffect是在浏览器完成渲染后才执行,这时候用户可能已经看到了未修改样式的页面,然后突然样式发生变化,就会出现视觉抖动的情况。

useLayoutEffect就完美解决了这个问题。它在浏览器渲染页面之前就完成DOM操作,确保用户看到的页面是已经修改好样式的,不会出现视觉抖动。比如,我们要实现一个根据窗口大小动态调整元素位置的功能:

js 复制代码
import React, { useState, useLayoutEffect } from'react';

function DynamicPosition() {
  const [x, setX] = useState(0);
  const [y, setY] = useState(0);

  useLayoutEffect(() => {
    const handleResize = () => {
      setX(window.innerWidth / 2);
      setY(window.innerHeight / 2);
    };

    // 初始设置元素位置
    handleResize();

    window.addEventListener('resize', handleResize);

    return () => {
      window.removeEventListener('resize', handleResize);
    };
  }, []);

  return (
    <div
      style={{
        position: 'absolute',
        left: `${x}px`,
        top: `${y}px`,
        backgroundColor: 'blue',
        width: '50px',
        height: '50px'
      }}
    />
  );
}

export default DynamicPosition;

在上面的代码中,useLayoutEffect在组件加载时就根据窗口大小设置元素的初始位置,并且监听窗口的resize事件。当窗口大小变化时,useLayoutEffect会立即更新元素的位置,确保用户看到的元素位置始终是正确的,不会出现先看到错误位置,再突然跳转到正确位置的情况。

2.2 动画效果的流畅实现

在实现动画效果时,useLayoutEffect也有着独特的优势。很多动画效果需要依赖DOM元素的初始状态,比如元素的初始位置、尺寸等。如果使用useEffect,在动画开始之前,用户可能会看到元素的初始状态,然后动画才开始执行,这样动画效果就会显得不流畅。

useLayoutEffect可以在动画开始之前就获取到DOM元素的准确状态,并进行必要的初始化操作,保证动画从一开始就流畅地执行。例如,我们要实现一个简单的淡入动画:

js 复制代码
import React, { useState, useLayoutEffect, useEffect } from'react';

function FadeInAnimation() {
  const [opacity, setOpacity] = useState(0);

  // 使用useLayoutEffect进行DOM操作和动画初始化
  useLayoutEffect(() => {
    const element = document.getElementById('fade-element');
    if (element) {
      // 设置元素的初始样式
      element.style.opacity = '0';
    }
  }, []);

  // 使用useEffect来控制动画的执行
  useEffect(() => {
    const timer = setTimeout(() => {
      setOpacity(1);
    }, 1000);

    return () => {
      clearTimeout(timer);
    };
  }, []);

  return (
    <div>
      <p id="fade-element" style={{ opacity }}>
        我是一个会淡入的元素
      </p>
    </div>
  );
}

export default FadeInAnimation;

在这个例子中,useLayoutEffect在组件渲染完成后立即设置元素的初始透明度为0,保证用户看不到元素的初始状态。然后useEffect在1秒后将透明度设置为1,实现淡入效果。这样,整个动画过程就会非常流畅,不会出现闪烁或者视觉上的不连贯。

三、useEffect和useLayoutEffect执行时机的详细对比

3.1 执行顺序

在React的渲染流程中,useEffectuseLayoutEffect的执行顺序是不同的。当组件更新时,React会先进行虚拟DOM的Diff算法,计算出需要更新的部分,然后将这些更新应用到真实DOM上。

在这个过程中,useLayoutEffect的回调函数会在DOM更新之后,浏览器绘制之前 立即执行。也就是说,useLayoutEffect可以在DOM已经更新但还没显示到屏幕上的时候进行一些操作。

useEffect的回调函数会在浏览器完成绘制之后 ,在一个异步队列中执行。这就意味着useEffect的执行会晚于useLayoutEffect,并且不会阻塞浏览器的渲染过程。

3.2 对性能的影响

由于useLayoutEffect是同步执行的,会阻塞浏览器的渲染,如果useLayoutEffect内部的操作比较复杂,执行时间较长,就会导致页面卡顿,影响用户体验。所以在使用useLayoutEffect时,要尽量保证内部的操作是高效的,避免进行大量的计算或者复杂的DOM操作。

useEffect是异步执行的,不会阻塞浏览器渲染,即使内部操作比较耗时,也不会影响页面的流畅性。但如果useEffect中有大量的DOM操作,由于是在浏览器完成渲染后执行,可能会导致页面出现视觉抖动,影响用户体验。

3.3 适用场景总结

根据它们执行时机的不同,useEffectuseLayoutEffect有着不同的适用场景:

  • useEffect适用场景
    • 进行异步数据获取,比如从API接口请求数据。
    • 订阅和取消订阅事件,只要这些操作不需要在DOM更新之前完成。
    • 执行一些不影响页面渲染的副作用操作,比如记录日志。
  • useLayoutEffect适用场景
    • 需要在DOM更新后立即进行DOM操作,并且不希望用户看到中间状态,避免视觉抖动。
    • 实现依赖DOM初始状态的动画效果,保证动画的流畅性。
    • 读取DOM元素的布局信息,比如获取元素的尺寸、位置等,并根据这些信息进行后续操作。

useEffect和useLayoutEffect的优缺点

在 React 中,useEffectuseLayoutEffect 都是用于处理副作用的 Hook,但它们在执行时机、性能影响等方面存在差异,这也导致了各自具有不同的优缺点。以下是对它们优缺点的详细对比分析:

useEffect

优点
  • 不阻塞渲染useEffect 是异步执行的,它会在浏览器完成渲染后才执行副作用操作。这意味着即使副作用操作比较耗时,也不会影响页面的渲染和用户交互,从而保证了页面的流畅性。例如,在进行网络请求获取数据时,使用 useEffect 可以让页面先快速渲染出来,给用户即时的反馈,而不会让用户长时间等待。
js 复制代码
import React, { useState, useEffect } from'react';

function DataFetcher() {
    const [data, setData] = useState(null);

    useEffect(() => {
        // 模拟一个异步网络请求
        const fetchData = async () => {
            const response = await fetch('https://api.example.com/data');
            const result = await response.json();
            setData(result);
        };

        fetchData();
    }, []);

    return (
        <div>
            {data ? (
                <p>{JSON.stringify(data)}</p>
            ) : (
                <p>Loading...</p>
            )}
        </div>
    );
}

export default DataFetcher;
  • 性能优化潜力大 :通过合理设置依赖项数组,可以控制 useEffect 的执行频率。只有当依赖项发生变化时,useEffect 才会重新执行,避免了不必要的副作用操作,提高了性能。
缺点
  • 可能导致视觉抖动 :由于 useEffect 在浏览器渲染后执行,如果副作用操作涉及到 DOM 的修改,用户可能会先看到未修改的页面,然后突然看到页面发生变化,产生视觉抖动。例如,在根据窗口大小动态调整元素位置时,如果使用 useEffect,可能会出现元素位置突然跳动的情况。
  • 不适合需要即时 DOM 操作的场景 :如果需要在 DOM 更新后立即进行一些操作,如读取 DOM 元素的布局信息并进行相应的计算,useEffect 就无法满足需求,因为它的执行时机太晚,可能会导致计算结果不准确。

useLayoutEffect

优点
  • 即时 DOM 操作useLayoutEffect 是同步执行的,它会在 DOM 更新后、浏览器绘制之前立即执行副作用操作。这使得它非常适合需要即时修改 DOM 或读取 DOM 布局信息的场景,能够确保用户看到的是最终的、修改后的页面,避免了视觉抖动。例如,在实现淡入动画时,可以使用 useLayoutEffect 来设置元素的初始透明度,保证动画从一开始就流畅执行。
js 复制代码
import React, { useState, useLayoutEffect } from'react';

function FadeInComponent() {
    const [isVisible, setIsVisible] = useState(false);

    useLayoutEffect(() => {
        const element = document.getElementById('fade-in-element');
        if (element) {
            element.style.opacity = '0';
        }

        const timer = setTimeout(() => {
            setIsVisible(true);
        }, 100);

        return () => clearTimeout(timer);
    }, []);

    return (
        <div
            id="fade-in-element"
            style={{
                opacity: isVisible ? '1' : '0',
                transition: 'opacity 0.3s ease-in-out'
            }}
        >
            Fade In Content
        </div>
    );
}

export default FadeInComponent;
  • 保证动画流畅性 :对于依赖 DOM 初始状态的动画效果,useLayoutEffect 可以在动画开始之前完成必要的初始化操作,确保动画从一开始就流畅进行,不会出现闪烁或不连贯的情况。
缺点
  • 阻塞渲染 :由于 useLayoutEffect 是同步执行的,会阻塞浏览器的渲染过程。如果 useLayoutEffect 内部的操作比较复杂、耗时较长,就会导致页面卡顿,影响用户体验。
  • 性能风险较高 :因为每次 DOM 更新都会同步执行 useLayoutEffect,如果没有合理控制副作用操作,可能会导致性能下降。特别是在频繁更新的组件中,使用 useLayoutEffect 可能会带来较大的性能开销。

综上所述,useEffectuseLayoutEffect 各有优缺点,在实际开发中,需要根据具体的需求和场景来选择合适的 Hook,以达到最佳的性能和用户体验。

在 React 实际项目开发中,如何选择使用useEffect还是useLayoutEffect?

在 React 实际项目开发中,选择使用 useEffect 还是 useLayoutEffect 取决于具体的使用场景。下面通过不同场景的分析和代码示例来帮助你理解如何选择。

1. 优先使用 useEffect 的场景

  • 异步操作 :当你需要执行异步操作,如网络请求、定时器等,不希望阻塞渲染过程时,应该使用 useEffect。因为 useEffect 是在浏览器完成渲染后异步执行的,不会影响页面的加载速度。
  • 不依赖 DOM 布局信息 :如果副作用操作不依赖于 DOM 的布局信息,或者不需要在 DOM 更新后立即执行,使用 useEffect 即可。
js 复制代码
import React, { useState, useEffect } from'react';

function DataFetchComponent() {
    // 定义一个状态变量来存储从 API 获取的数据
    const [data, setData] = useState(null);
    // 定义一个状态变量来跟踪加载状态
    const [loading, setLoading] = useState(true);

    // 使用 useEffect 进行异步数据获取
    useEffect(() => {
        // 定义一个异步函数来获取数据
        const fetchData = async () => {
            try {
                // 模拟网络请求
                const response = await fetch('https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1');
                // 将响应数据解析为 JSON 格式
                const result = await response.json();
                // 更新数据状态
                setData(result);
            } catch (error) {
                console.error('Error fetching data:', error);
            } finally {
                // 更新加载状态为 false
                setLoading(false);
            }
        };

        // 调用异步函数
        fetchData();
    }, []);

    return (
        <div>
            {loading? (
                // 如果正在加载,显示加载提示
                <p>Loading...</p>
            ) : (
                // 如果加载完成,显示获取到的数据
                <p>{JSON.stringify(data)}</p>
            )}
        </div>
    );
}

export default DataFetchComponent;

2. 优先使用 useLayoutEffect 的场景

  • 需要即时 DOM 操作 :当你需要在 DOM 更新后立即进行一些操作,例如读取 DOM 元素的布局信息、修改元素的样式等,并且不希望用户看到中间状态时,应该使用 useLayoutEffect。因为 useLayoutEffect 会在 DOM 更新后、浏览器绘制之前同步执行。
  • 实现动画效果 :对于依赖 DOM 初始状态的动画效果,使用 useLayoutEffect 可以确保动画从一开始就流畅执行,避免出现闪烁或不连贯的情况。
js 复制代码
import React, { useState, useLayoutEffect } from'react';

function FadeInComponent() {
    // 定义一个状态变量来控制元素的可见性
    const [isVisible, setIsVisible] = useState(false);

    // 使用 useLayoutEffect 进行 DOM 操作和动画初始化
    useLayoutEffect(() => {
        // 获取具有 "fade-in-element" 类名的元素
        const element = document.querySelector('.fade-in-element');
        if (element) {
            // 设置元素的初始透明度为 0
            element.style.opacity = '0';
        }

        // 延迟 100 毫秒后设置元素为可见
        const timer = setTimeout(() => {
            setIsVisible(true);
        }, 100);

        // 清理函数,在组件卸载或依赖项变化时清除定时器
        return () => clearTimeout(timer);
    }, []);

    return (
        <div
            className="fade-in-element"
            style={{
                // 根据 isVisible 状态设置透明度
                opacity: isVisible ? '1' : '0',
                // 添加过渡效果,使透明度变化更平滑
                transition: 'opacity 0.3s ease-in-out'
            }}
        >
            Fade In Content
        </div>
    );
}

export default FadeInComponent;

3. 总结

  • 如果副作用操作是异步的,不依赖于 DOM 布局信息,且不需要在 DOM 更新后立即执行,使用 useEffect
  • 如果需要在 DOM 更新后立即进行 DOM 操作,读取布局信息,或者实现依赖 DOM 初始状态的动画效果,使用 useLayoutEffect

在实际项目中,要谨慎使用 useLayoutEffect,因为它会阻塞浏览器的渲染过程,如果操作复杂或耗时,可能会导致页面卡顿。

四、总结

通过本文的详细介绍,相信大家对React中的useLayoutEffect Hook在处理DOM操作和动画时的优势,以及它与useEffect Hook执行时机的不同有了更深入的理解。useEffectuseLayoutEffect就像是React开发中的两把不同的钥匙,各自适用于不同的场景。

在实际开发中,我们要根据具体的需求选择合适的Hook。如果是异步操作、不影响页面渲染的副作用,优先选择useEffect;如果是对DOM操作有即时性要求,或者要实现流畅的动画效果,useLayoutEffect会是更好的选择。合理使用这两个Hook,能让我们的React应用开发更加高效,用户体验也更加出色!

希望这篇文章能对各位前端工程师有所帮助,如果在使用useEffectuseLayoutEffect过程中有任何问题,欢迎在评论区交流讨论!

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