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提高React界面性能的十个技巧

网络 51CTO2021-05-13JavaScript2316

众所周知，性能是Web应用界面的关键方面，它直接影响到用户的使用体验。本文将向您展示十种提高React UI性能的特定技术和一般方法。

总的说来，React是通过维护视图中的内存(in-memory)模型来运作的。这通常被称为虚拟DOM，它可以被用来确定实际DOM何时需要被更新。不过，由于操控实际DOM的成本较高，因此我们需要确保仅在必要时才去更新DOM，进而提高整体性能。

为了从React框架中获取最高性能，并提升React界面的响应效率，本文将从各种功能函数(如Suspense)、以及基于类的组件出发，和您讨论十项常用的、面向DOM的技术与方法。

shouldComponentUpdate

在编写基于类的组件时，您可以重写shouldComponentUpdate()的生命周期方法。该方法的目的在于：明确地声明目标组件是否需要被重新渲染(re-rendering)。值得注意的是，在更新实际DOM的生命周期中，渲染的开销是非常巨大的。因此，只有在组件的属性(props)或状态(states)发生变化时，我们才需要让React执行渲染。有时您甚至可以跳过渲染，以避免整体调用所产生的开销。

shouldComponentUpdate的签名和操作比较简单。在如下简单示例中，组件需要知晓应该在何种指定触发条件下，去执行更新。该方法将接收到的属性与状态当作参数，如果返回为true，组件将执行渲染，否则并不触发渲染。

shouldComponentUpdate(nextProps, nextState) { 
    if (this.props.significant !== nextProps.significant) { 
      return true; 
    } 
    return false; 
  }

虽然上述代码段主要检查的是属性，但是它对于状态也同样适用。当然，在实际应用中，对于属性或状态的检查，并判定是否返回true，可能会更加复杂。如果您需要比较某个简单的浅层值(shallow value)，那么请使用下一个技巧--PureComponent。

PureComponent

如果您的组件仅需要对属性和状态进行简单的浅层比较(shallow comparison，https://stackoverflow.com/a/5703797/467240)，以确定是否需要渲染，那么完全可以使用PureComponent之类的扩展基类--class MyComponent extends React.PureComponent。它可以实现：当通过浅层比较，并未发现属性或状态发生了任何变化时，render()就不会被调用。顾名思义，PureComponent表示：仅在属性或状态改变时，才会触发输出的更改，因此该组件是纯净的，不会带有任何副作用。

useEffect

前面的技巧仅适用于那些基于类的组件。为了达到与常规功能性组件相似的效果，您可以使用useEffect hook和memo之类的功能性组件。其中，useEffect与shouldComponentUpdate有着相似的效果，它允许用户指定：仅在某些变量发生更改的情况下，生效某种特定的功能，从而避免了整体变更的开销。下面是一个简单的useEffect示例：

const MyComponent = (props) => { 
  useEffect(() => { 
    console.info("Update Complete: " + props.significantVariable); 
  }, [props.significantVariable]); 
}

由上述代码段可知，如果props.significantVariable已被更改(即变量发生了变化)，那么该代码就会运行生效。

用React.memo提供记忆

作为一个高阶组件，memo包装了各种组件，并扩展了它们的行为能力。也就是说，如果功能性组件具有相同的属性，memo便能够以缓冲的方式，“记住”它们的结果。据此，它可以有效地防止功能性组件在无视属性是否一致的情况下，去盲目地执行渲染。

为了模仿PureComponent只关注属性的行为，我们可以使用如下代码段来包装某些功能性组件，使其只检查属性的更改，而非状态。由于属性和状态是不同的，因此通过比较，一旦props.quote被认定为未发生改变，则其对应的组件也不会重新渲染。

const MyComponent = (props) => { 
  return <span>props.quote</span> 
} 
export default React.memo(SomeComponent)

同时，React.memo 可以通过第二个参数，来检查函数的等效性：

export default React.memo(MyComponent, (oldProps, newProps) => {} );

通过上述代码，我们可以实现对用例新的和旧的属性进行比较。如果属性相等，该函数则返回true。值得注意的是，这与我们在前面介绍的shouldComponentUpdate，在发现组件出现更新时返回true，正好相反。

窗口化(列表虚拟化)

现在，让我们将注意力转移到一项同时适用于功能性和类组件的技术--窗口化(windowing)上。例如有一个具有数千行记录的数据表或列表，如果您想在该表所对应的应用界面上显示大量数据集，那么就需要采用“窗口化”的方式来查询数据。也就是说，我们可以通过一次性仅加载和显示部分数据的形式，防止大量数据“卡死”应用的用户界面(UI)。为此，我们时常可以用到react-window库(请参见--https://github.com/bvaughn/react-window)。

函数缓存

如果您觉得函数调用的成本过高，那么可以考虑对其进行缓存。如果各个参数相同，而且缓存能够返回结果，我们就可以使用存储式缓存(memorized cache)的方式，来避免各种针对数据获取的调用。当然，函数缓存是否真的适用，还取决于函数的具体特征。

延迟加载和代码拆分

所谓延迟加载是指：我们仅在必要时，才去加载数据。React 16.6引入了React.lazy()，它允许用户对代码按需进行拆分。这意味着，您可以在使用常规组件语法的同时，获得各种延迟加载的语义。

当然，React 16.6之前的版本，并非无法实现代码拆分，只是在处置大型代码库时，相对比较繁琐。

并发模式、Suspense和useDeferredValue

作为React 16的一项最显著的新功能，并发模式可以让用户通过使用Suspense组件，实现数据获取和渲染的并行处理，进而极大地提高应用程序的实际感知性能。

我们除了能够用Suspense组件来定义数据的获取区域之外，还可以使用诸如useDeferredValue等由React 16带来的新组件，来提升自动建议(auto-suggest)等工作方式，进而避免用户碰到诸如错误性的键入等不良的体验。

数据获取的防抖(Debounce)和限流(throttle)

大多数情况下，我们可以通过debounce或throttle函数，来更好地处理React的并发模式。如果您的代码库被锁定为旧版的渲染引擎，而无法开启并发模式时，此类函数便可以有效地避免在数据获取的过程中，出现混乱的局面。

例如，如果您想在用户键入数据的同时，实时地获取他们的输入，那么由于每个击键都会触发一个请求，因此整体的性能会大打折扣。对此，我们便可以使用debounce或throttle函数，来缓解此类问题。

分析(Profiling)

除了上面提到的技术，我们还可以通过对应用程序进行性能分析，来获悉性能瓶颈的所在，并验证上述改进方法的实际效果。目前，像Chrome和Firefox之类的浏览器，都带有内置的分析器(profiler)。一旦启用了React的开发模式(dev mode)，您将可以通过分析器，来查看某些正在使用的特定组件。这对于检查网络的状态，以及识别后端调用的延迟，都是非常实用的。据此，您可以清晰地判断出，到底是前端JavaScript的代码问题，还是存在着需要后端修复的缺陷。

此外，React 16.5以及更高的版本，还提供了一个名为DevTools Profiler(https://reactjs.org/blog/2018/09/10/introducing-the-react-profiler.html)的工具。它既能够为处于并发模式的各个函数，提供了更加详尽的服务功能与集成;又可以通过多种方法，对应用程序的行为活动进行切片(slice)和切块(dice)。

另一类Profiler组件则能够展现组件渲染生命周期中的各种详细信息。