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React性能优化之shouldComponentUpdate、PureComponent和React.memo

前言

最近一直在学习关于React方面的知识,并有幸正好得到一个机会将其用在了实际的项目中。所以我打算以博客的形式,将我在学习和开发(React)过程中遇到的问题记录下来。

这两天遇到了关于组件不必要的重复渲染问题,看了很多遍官方文档以及网上各位大大们的介绍,下面我会通过一些demo结合自己的理解进行汇总,并以此作为学习React的第一篇笔记(自己学习,什么都好,就是费头发...)。

本文主要介绍以下三种优化方式(三种方式有着相似的实现原理):

  • shouldComponentUpdate
  • React.PureComponent
  • React.memo

其中shouldComponentUpdateReact.PureComponent是类组件中的优化方式,而React.memo是函数组件中的优化方式。

引出问题

  1. 新建Parent类组件。
import React, { Component } from 'react'
import Child from './Child'

class Parent extends Component {
  constructor(props) {
    super(props)
    this.state = {
      parentInfo: 'parent',
      sonInfo: 'son'
    }
    this.changeParentInfo = this.changeParentInfo.bind(this)
  }

  changeParentInfo() {
    this.setState({
      parentInfo: `改变了父组件state:${Date.now()}`
    })
  }

  render() {
    console.log('Parent Component render')
    return (
      <div>
        <p>{this.state.parentInfo}</p>
        <button onClick={this.changeParentInfo}>改变父组件state</button>
        <br/>
        <Child son={this.state.sonInfo}></Child>
      </div>
    )
  }
}

export default Parent

复制代码
  1. 新建Child类组件。
import React, {Component} from 'react'

class Child extends Component {
  constructor(props) {
    super(props)
    this.state = {}
  }

  render() {
    console.log('Child Component render')
    return (
      <div>
        这里是child子组件:
        <p>{this.props.son}</p>
      </div>
    )
  }
}

export default Child

复制代码
  1. 打开控制台,我们可以看到控制台中先后输出了Parent Component renderChild Component render

点击按钮,我们会发现又输出了一遍Parent Component renderChild Component render 点击按钮时我们只改变了父组件Parentstate中的parentInfo的值,Parent更新的同时子组件Child也进行了重新渲染,这肯定是我们不愿意看到的。所以下面我们就围绕这个问题介绍本文的主要内容。

shouldComponentUpdate

React提供了生命周期函数shouldComponentUpdate(),根据它的返回值(true | false),判断 React 组件的输出是否受当前 state 或 props 更改的影响。默认行为是 state 每次发生变化组件都会重新渲染(这也就说明了上面👆Child组件重新渲染的原因)。

引用一段来自官网的描述:

当 props 或 state 发生变化时,shouldComponentUpdate() 会在渲染执行之前被调用。返回值默认为 true。目前,如果shouldComponentUpdate返回 false,则不会调用UNSAFE_componentWillUpdate()render()componentDidUpdate()方法。后续版本,React 可能会将shouldComponentUpdate()视为提示而不是严格的指令,并且,当返回 false 时,仍可能导致组件重新渲染。

shouldComponentUpdate方法接收两个参数nextPropsnextState,可以将this.propsnextProps以及this.statenextState进行比较,并返回 false 以告知 React 可以跳过更新。

shouldComponentUpdate (nextProps, nextState) {
  return true
}
复制代码

此时我们已经知道了shouldComponentUpdate函数的作用,下面我们在Child组件中添加以下代码:

shouldComponentUpdate(nextProps, nextState) {
    return this.props.son !== nextProps.son
}
复制代码

这个时候再点击按钮修改父组件 state 中的parentInfo的值时,Child组件就不会再重新渲染了。

这里有个注意点就是,我们从父组件Parent向子组件Child传递的是基本类型的数据,若传递的是引用类型的数据,我们就需要在shouldComponentUpdate函数中进行深层比较。但这种方式是非常影响效率,且会损害性能的。所以我们在传递的数据是基本类型是可以考虑使用这种方式(即:this.props.son !== nextProps.son)进行性能优化。

(关于基本类型数据和引用类型数据的介绍,可以参考一下这篇文章:传送门

React.PureComponent

React.PureComponentReact.Component很相似。两者的区别在于React.Component并未实现 shouldComponentUpdate,而React.PureComponent中以浅层对比 prop 和 state 的方式来实现了该函数。

Child组件的内容修改为以下内容即可,这是不是很方便呢。

import React, { PureComponent } from 'react'

class Child extends PureComponent {
  constructor(props) {
    super(props)
    this.state = {
    }
  }

  render() {
    console.log('Child Component render')
    return (
      <div>
        这里是child子组件:
        <p>{this.props.son}</p>
      </div>
    )
  }
}

export default Child

复制代码

所以,当组件的 props 和 state 均为基本类型时,使用React.PureComponent可以起到优化性能的作用。

如果对象中包含复杂的数据结构,则有可能因为无法检查深层的差别,产生错误的比对结果。

为了更好的感受引用类型数据传递的问题,我们先改写一下上面的例子:

  • 修改Child组件。
import React, {Component} from 'react'

class Child extends Component {
  constructor(props) {
    super(props)
    this.state = {}
  }

  shouldComponentUpdate(nextProps, nextState) {
    return this.props.parentInfo !== nextProps.parentInfo
  }

  updateChild () {
    this.forceUpdate()
  }

  render() {
    console.log('Child Component render')
    return (
      <div>
        这里是child子组件:
        <p>{this.props.parentInfo[0].name}</p>
      </div>
    )
  }
}

export default Child

复制代码
  • 修改Parent组件。
import React, { Component } from 'react'
import Child from './Child'

class Parent extends Component {
  constructor(props) {
    super(props)
    this.state = {
      parentInfo: [
        { name: '哈哈哈' }
      ]
    }
    this.changeParentInfo = this.changeParentInfo.bind(this)
  }

  changeParentInfo() {
    let temp = this.state.parentInfo
    temp[0].name = '呵呵呵:' + new Date().getTime()
    this.setState({
      parentInfo: temp
    })
  }

  render() {
    console.log('Parent Component render')
    return (
      <div>
        <p>{this.state.parentInfo[0].name}</p>
        <button onClick={this.changeParentInfo}>改变父组件state</button>
        <br/>
        <Child parentInfo={this.state.parentInfo}></Child>
      </div>
    )
  }
}

export default Parent

复制代码

此时在控制台可以看到,ParentChild都进行了一次渲染,显示的内容是一致的。

点击按钮,那么问题来了,如图所示,父组件Parent进行了重新渲染,从页面上我们可以看到,Parent组件中的parentInfo确实已经发生了改变,而子组件却没有发生变化。

所以当我们在传递引用类型数据的时候,shouldComponentUpdate()React.PureComponent存在一定的局限性。

针对这个问题,官方给出的两个解决方案:

  • 在深层数据结构发生变化时调用forceUpdate()来确保组件被正确地更新(不推荐使用);
  • 使用immutable对象加速嵌套数据的比较(不同于深拷贝);

forceUpdate

当我们明确知道父组件Parent修改了引用类型的数据(子组件的渲染依赖于这个数据),此时调用forceUpdate()方法强制更新子组件,注意,forceUpdate()会跳过子组件的shouldComponentUpdate()

修改Parent组件(将子组件通过ref暴露给父组件,在点击按钮后调用子组件的方法,强制更新子组件,此时我们可以看到在父组件更新后,子组件也进行了重新渲染)。

{
  ...
  changeParentInfo() {
    let temp = this.state.parentInfo
    temp[0].name = '呵呵呵:' + new Date().getTime()
    this.setState({
      parentInfo: temp
    })
    this.childRef.updateChild()
  }
  
  render() {
    console.log('Parent Component render')
    return (
      <div>
        <p>{this.state.parentInfo[0].name}</p>
        <button onClick={this.changeParentInfo}>改变父组件state</button>
        <br/>
        <Child ref={(child)=>{this.childRef = child}} parentInfo={this.state.parentInfo}></Child>
      </div>
    )
  }
}

复制代码

immutable

Immutable.js是 Facebook 在 2014 年出的持久性数据结构的库,持久性指的是数据一旦创建,就不能再被更改,任何修改或添加删除操作都会返回一个新的 Immutable 对象。可以让我们更容易的去处理缓存、回退、数据变化检测等问题,简化开发。并且提供了大量的类似原生 JS 的方法,还有 Lazy Operation 的特性,完全的函数式编程。

Immutable 则提供了简洁高效的判断数据是否变化的方法,只需 === 和 is 比较就能知道是否需要执行 render(),而这个操作几乎 0 成本,所以可以极大提高性能。首先将Parent组件中调用子组件强制更新的代码this.childRef.updateChild()进行注释,再修改Child组件的shouldComponentUpdate()方法:

import { is } from 'immutable'

shouldComponentUpdate (nextProps = {}, nextState = {}) => {
  return !(this.props === nextProps || is(this.props, nextProps)) ||
      !(this.state === nextState || is(this.state, nextState))
}
复制代码

此时我们再查看控制台和页面的结果可以发现,子组件进行了重新渲染。

关于shouldComponentUpdate()函数的优化,上面👆的方法还有待验证,仅作为demo使用,实际的开发过程中可能需要进一步的探究选用什么样的插件,什么样的判断方式才是最全面、最合适的。如果大家有好的建议和相关的文章欢迎砸过来~

React.memo

关于React.memo的介绍,官网描述的已经很清晰了,这里我就直接照搬了~

React.memo 为高阶组件。它与 React.PureComponent 非常相似,但只适用于函数组件,而不适用 class 组件。

如果你的函数组件在给定相同 props 的情况下渲染相同的结果,那么你可以通过将其包装在 React.memo 中调用,以此通过记忆组件渲染结果的方式来提高组件的性能表现。这意味着在这种情况下,React 将跳过渲染组件的操作并直接复用最近一次渲染的结果。

React.memo 仅检查 props 变更。如果函数组件被 React.memo 包裹,且其实现中拥有 useState 或 useContext 的 Hook,当 context 发生变化时,它仍会重新渲染。

默认情况下其只会对复杂对象做浅层对比,如果你想要控制对比过程,那么请将自定义的比较函数通过第二个参数传入来实现。

function MyComponent(props) {
  /* 使用 props 渲染 */
}
function areEqual(prevProps, nextProps) {
  /*
  如果把 nextProps 传入 render 方法的返回结果与
  将 prevProps 传入 render 方法的返回结果一致则返回 true,
  否则返回 false
  */
}
export default React.memo(MyComponent, areEqual)
复制代码

使用函数组件改写一下上面的例子:

Child组件:

import React, {useEffect} from 'react'
// import { is } from 'immutable'

function Child(props) {

  useEffect(() => {
    console.log('Child Component')
  })

  return (
    <div>
      这里是child子组件:
      <p>{props.parentInfo[0].name}</p>
    </div>
  )
}

export default Child

复制代码

Parent组件:

import React, {useEffect, useState} from 'react'
import Child from './Child'

function Parent() {

  useEffect(() => {
    console.log('Parent Component')
  })

  const [parentInfo, setParentInfo] = useState([{name: '哈哈哈'}])
  const [count, setCount] = useState(0)

  const changeCount = () => {
    let temp_count = count + 1
    setCount(temp_count)
  }
  return (
    <div>
      <p>{count}</p>
      <button onClick={changeCount}>改变父组件state</button>
      <br/>
      <Child parentInfo={parentInfo}></Child>
    </div>
  )
}

export default Parent

复制代码

运行程序后,和上面的例子进行一样的操作,我们会发现随着父组件count的值的修改,子组件也在进行重复渲染,由于是函数组件,所以我们只能通过React.memo高阶组件来跳过不必要的渲染。

修改Child组件的导出方式:export default React.memo(Child)

再运行程序,我们可以看到父组件虽然修改了count的值,但子组件跳过了渲染。

这里我用的是React hooks的写法,在hooks中useState修改引用类型数据的时候,每一次修改都是生成一个新的对象,也就避免了引用类型数据传递的时候,子组件不更新的情况。


刚接触react,最大的感触就是它的自由度是真的高,所有的内容都可以根据自己的喜好设置,但这也增加了初学者的学习成本。(不过付出和收获是成正比的,继续我的救赎之路!)

总结

  1. 类组件中:shouldComponentUpdate()React.PureComponent 在基本类型数据传递时都可以起到优化作用,当包含引用类型数据传递的时候,shouldComponentUpdate()更合适一些。
  2. 函数组件:使用 React.memo

另外吐槽一下现在的网上的部分“博客”,一堆重复(一模一样)的文章。复制别人的文章也请自己验证一下吧,API变更、时代发展等因素引起的问题可以理解,但是连错别字,错误的使用方法都全篇照搬,然后文末贴一下别人的地址这就结束了???怕别人的地址失效,想保存下来?但这种方式不说误导别人,就说自己回顾的时候也会有问题吧,这是什么样的心态?

再说下上个月身边的真实例子。有个同事写了篇关于vue模板方面的博客,过了两天竟然在今日头条的推荐栏里面看到了一模一样的一篇文章,连文中使用的图片都是完全一样(这个侵权的博主是谁这里就不透露了,他发的文章、关注者还挺多,只能表示呵呵了~)。和这位“光明磊落”的博主进行沟通,得到的却是:“什么你的我的,我看到了就是我的”这样的回复。真是天下之大,无奇不有,果断向平台提交了侵权投诉。然后该博主又舔着脸求放过,不然号要被封了,可真是好笑呢...(负能量结束明天又是美好的一天

这篇文章就先到这里啦,毕竟还处于自学阶段,很多理解还不是很全面,文中若有不足之处,欢迎各位看官大大们的指正

看完点个赞吧,谢谢~

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