Redux 并不慢,只是你使用姿势不对 —— 一份优化指南

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如何优化使用了 Redux 的 React 应用不是那么显而易见的,但其实又是非常简单直接的。本文即是一份带有若干示例的简短指南。

在优化使用了 Redux 的 React 应用的时候,我经常听人说 Redux 很慢。其实在 99% 的情况下,性能低下都和不必要的渲染有关(这一论断也适用于其他框架),因为 DOM 更新的代价是昂贵的。通过本文,你将学会如何在使用 Redux 的 React 应用中避免不必要的渲染。

一般来讲,要在 Redux store 更新的时候同步更新 React 组件,需要用到 React 和 Redux 的官方绑定库中的 connect 高阶组件。
connect 是一个将你的组件进行包裹的函数,它返回一个高阶组件,该高阶组件会监听 Redux store,当有状态更新时就重新渲染自身及其后代组件。

React 和 Redux 的官方绑定库 —— react-redux 快速入门

connect 高阶组件实际上已经被优化过了。为了理解如何更好地使用它,必须先理解它是如何工作的。

实际上,Redux 和 react-redux 都是非常小的库,因此其源码也并非高深莫测。我鼓励人们通读源码,或者至少读一部分。如果你想更进一步的话,可以自己实现一个,这能让你深入理解为什么它要作如此设计。

闲言少叙,让我们稍微深入地研究一下 react-redux 的工作机制。前面已经提过,react-redux 的核心是 connect 高阶组件,其函数签名如下:

return function connect(
  mapStateToProps,
  mapDispatchToProps,
  mergeProps,
  {
    pure = true,
    areStatesEqual = strictEqual,
    areOwnPropsEqual = shallowEqual,
    areStatePropsEqual = shallowEqual,
    areMergedPropsEqual = shallowEqual,
    ...extraOptions
  } = {}
) {
...
}

顺便说一下 —— 只有 mapStateToProps 这一个参数是必须的,而且大多数情况下只会用到前两个参数。此处我引用这个函数签名是为了阐明 react-redux 的工作机制。

所有传给 connect 函数的参数都用于生成一个对象,该对象则会作为属性传给被包裹的组件。mapStateToProps 用于将 Redux store 的状态映射成一个对象,mapDispatchToProps 用于产生一个包含函数的对象 —— 这些函数一般都是动作生成器(action creators)。mergeProps 则接收 3 个参数:statePropsdispatchPropsownProps,前两个分别是 mapStateToPropsmapDispatchToProps 的返回结果,最后一个则是继承自组件本身的属性。默认情况下,mergeProps 会将上述参数简单地合并到一个对象中;但是你也可以传递一个函数给 mergePropsconnect 则会使用这个函数为被包裹的组件生成属性。

connect 函数的第四个参数是一个属性可选的对象,具体包含 5 个可选属性:一个布尔值 pure 以及其他四个用于决定组件是否需要重新渲染的函数(应当返回布尔值)。pure 默认为 true,如果设为 false,connect 高阶组件则会跳过所有的优化选项,而且那四个函数也就不起任何作用了。我个人认为不太可能有这类应用场景,但是如果你想关闭优化功能的话可以将其设为 false。

mergeProps 返回的对象会和上一个属性对象作比较,如果 connect 高阶组件认为属性对象所有改变的话就会重新渲染组件。为了理解 react-redux 是如何判断属性是否有变化的,请参考 shallowEqual 函数。如果该函数返回 true,则组件不会渲染;反之,组件将会重新渲染。shallowEqual 负责进行属性对象的比较,下文是其部分代码,基本表明了其工作原理:

for (let i = 0; i < keysA.length; i++) {
  if (!hasOwn.call(objB, keysA[i]) ||
      !is(objA[keysA[i]], objB[keysA[i]])) {
    return false
  }
}

概括来讲,这段代码做了这些工作:

遍历对象 A 中的所有属性,检查对象 B 中是否存在同名属性。然后检查 A 和 B 同名属性的属性值是否相等。如果这些检查有一个返回 false,则对象 A 和 B 便被认为是不等的,组件也就会重新渲染。

这引出一条黄金法则:

只给组件传递其渲染所必须的数据

这可能有点难以理解,所以让我们结合一些例子来细细分析一下。

将和 Redux 有连接的组件拆分开来

我见过很多人这样做:用一个容器组件监听一大堆状态,然后通过属性传递下去。

const BigComponent = ({ a, b, c, d }) => (
  <div>
    <CompA a={a} />
    <CompB b={b} />
    <CompC c={c} />
  </div>
);

const ConnectedBigComponent = connect(
  ({ a, b, c }) => ({ a, b, c })
);

现在,一旦 abc 中的任何一个发生改变,BigComponent 以及 CompACompBCompC 都会重新渲染。

其实应该将组件拆分开来,而无需过分担心使用了太多的 connect

const ConnectedA = connect(CompA, ({ a }) => ({ a }));
const ConnectedB = connect(CompB, ({ b }) => ({ b }));
const ConnectedC = connect(CompC, ({ c }) => ({ c }));

const BigComponent = () => (
  <div>
    <ConnectedA a={a} />
    <ConnectedB b={b} />
    <ConnectedC c={c} />
  </div>
);

如此一来,CompA 只有在 a 发生改变后才会重新渲染,CompB 只有在 b 发生改变后才会重新渲染,CompC 也是类似的。如果 abc 更新很频繁的话,那每次更新我们仅仅只是重新渲染一个组件而不是一下渲染三个。就这三个组件来讲区别可能不会很明显,但要是组件再多一些就比较明显了。

转变组件状态,使之尽可能地小

这里有一个人为构造(稍有改动)的例子:

你有一个很大的列表,比如说有 300 多个列表项:

<List>
  {this.props.items.map(({ content, itemId }) => (
    <ListItem
      onClick={selectItem}
      content={content}
      itemId={itemId}
      key={itemId}
    />
  ))}
</List>

点击一个列表项便会触发一个动作,同时更新 store 中的值 selectedItem。每一个列表项都通过 Redux 获取 selectedItem 的值:

const ListItem = connect(
  ({ selectedItem }) => ({ selectedItem })
)(SimpleListItem);

这里我们只给组件传递了其所必须的状态,这是对的。但是,当 selectedItem 发生变化时,所有 ListItem 都会重新渲染,因为我们从 selectedItem 返回的对象发生了变化,之前是 { selectedItem: 123 } 而现在是 { selectedItem: 120 }

记住一点,我们使用了 selectedItem 的值来检查当前列表项是否被选中了。但是实际上组件只需要知道它有没有被选中即可, 本质上就是个 Boolean。布尔值用在这里简直完美,因为它仅仅有 truefalse 两种状态。如果我们返回一个布尔值而不是 selectedItem,那当那个布尔值发生改变时只有两个组件会被重新渲染,这正是我们期望的结果。mapStateToProps 实际上会将组件的 props 作为第二个参数,我们可以利用这一点来确定当前组件是否是被选中的那一项。代码如下:

const ListItem = connect(
  ({ selectedItem }, { itemId }) => ({ isSelected: selectedItem === itemId })
)(SimpleListItem);

如此一来,无论 selectedItem 如何变化,只有两个组件会被重新渲染 —— 当前选中的 ListItem 和那个被取消选择的 ListItem

保持数据扁平

Redux 文档 中作为最佳实践提到了这点。保持 store 扁平有很多好处。但就本文而言,嵌套会造成一个问题,因为我们希望状态更新粒度尽量小以使应用运行尽量快。比如说我们有这样一种深浅套的状态:

{
  articles: [{
    comments: [{
      users: [{
      }]
    }]
  }],
  ...
}

为了优化 ArticleCommentUser 组件,它们都需要订阅 articles,而后在层层嵌套的属性中找到所需要的状态。其实如果将状态展开成这样会更加合理:

{
  articles: [{
    ...
  }],
  comments: [{
    articleId: ..,
    userId: ...,
    ...
  }],
  users: [{
    ...
  }]
}

之后用自己的映射函数获取评论和用户信息即可。更多关于状态扁平化的内容可以参阅 Redux 文档

福利:两个选择 Redux 状态的库

这一部分完全是可选的。一般来讲上述那些建议足够你编写出高效的 react 和 Redux 应用了。但还有两个可以大大简化状态选择的库:

Reselect 是为 Redux 应用编写 selectors 所必不可少的工具。根据其官方文档:

  • Selectors 可以计算衍生数据,可以让 Redux 做到存储尽可能少的状态。
  • Selectors 是高效的,只有在某个参数发生变化时才被重新计算。
  • Selectors 是可组合的。它们可以用作其他 selectors 的输入。

对于界面复杂、状态繁多、更新频繁的应用,reselect 可以大大提高应用运行效率。

Ramda 是一个由许多高阶函数组成、功能强大的函数库。 换句话说,就是许多用于创建函数的函数。由于我们的映射函数也不过只是函数而已,所以我们可以利用 Ramda 方便地创建 selectors。Ramda 可以完成所有 selectors 可以完成的工作,而且还不止于此。Ramda cookbook 中介绍了一些 Ramda 的应用示例。


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