在React 18中自动批处理以减少渲染次数(译文)

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原文地址:在React 18中自动批处理以减少渲染次数

概述

React 18增加了开箱即用的性能改进,默认做了更多的批处理,不再需要在应用程序或库代码中手动批处理更新。这篇文章将解释什么是批处理,它以前是如何工作的,以及有什么变化。

注意:这是一个我们不希望大多数用户需要考虑的深入功能。但是,它可能与教育工作者和图书馆开发人员有关。

什么是批处理?

分批是指React将多个状态更新分组到一个重新渲染中以获得更好的性能。

例如,如果你在同一个点击事件里有两个状态更新,React总是把它们分到一个重新渲染中。如果你运行下面的代码,你会看到每次点击时,React只执行一次渲染,尽管你设置了两次状态。

function App() {
  const [count, setCount] = useState(0);
  const [flag, setFlag] = useState(false);

  function handleClick() {
    setCount(c => c + 1); // 还没有重新渲染
    setFlag(f => !f); // 还没有重新渲染
    // React 只会在最后重新渲染一次(这是批处理!)
  }

  return (
    <div>
      <button onClick={handleClick}>Next</button>
      <h1 style={{ color: flag ? "blue" : "black" }}>{count}</h1>
    </div>
  );
}

这对性能非常有用,因为它避免了不必要的重新渲染。它还可以防止您的组件呈现仅更新一个状态变量的“半完成”状态,这可能会导致错误。这可能会提醒您,当您选择第一道菜时,餐厅服务员不会跑到厨房,而是等您完成订单。

然而,React 关于何时批量更新并不一致。例如,如果你需要获取数据,然后在上面的 handleClick 中更新 state,那么 React 不会批量更新,而是执行两次独立的更新。

这是因为React过去只在浏览器事件(如点击)期间进行批量更新,但在这里,我们是在事件已经被处理后(在fetch callback)才更新状态。

function App() {
  const [count, setCount] = useState(0);
  const [flag, setFlag] = useState(false);

  function handleClick() {
    fetchSomething().then(() => {
      // React 17 and earlier does NOT batch these because
      // they run *after* the event in a callback, not *during* it
      setCount(c => c + 1); // Causes a re-render
      setFlag(f => !f); // Causes a re-render
    });
  }

  return (
    <div>
      <button onClick={handleClick}>Next</button>
      <h1 style={{ color: flag ? "blue" : "black" }}>{count}</h1>
    </div>
  );
}

在 React 18 之前,我们只在 React 事件处理程序期间批量更新。默认情况下,React 中不会对 promisesetTimeout、原生事件处理程序或任何其他事件中的更新进行批处理。

什么是自动批处理?

从带有 createRoot 的 React 18 开始,所有更新都将自动批处理,无论它们来自何处。

 这意味着timeoutspromisesnative events处理程序或任何其他事件内的更新将以与 React 事件内的更新相同的方式进行批处理。我们希望这会导致更少的渲染工作,从而在您的应用程序中获得更好的性能:

function App() {
  const [count, setCount] = useState(0);
  const [flag, setFlag] = useState(false);

  function handleClick() {
    fetchSomething().then(() => {
      // React 18和更高版本会批量处理这些内容
      setCount(c => c + 1);
      setFlag(f => !f);
      // React 只会在最后重新渲染一次(这是批处理!)
    });
  }

  return (
    <div>
      <button onClick={handleClick}>Next</button>
      <h1 style={{ color: flag ? "blue" : "black" }}>{count}</h1>
    </div>
  );
}

注意:作为采用React 18的一部分,预计你会升级到createRoot。渲染的旧行为只是为了使两个版本的生产实验更容易进行。

无论更新发生在何处,React 都会自动批量更新,因此:

function handleClick() {
  setCount(c => c + 1);
  setFlag(f => !f);
  // React 只会在最后重新渲染一次(这是批处理!)
}

行为与此相同:

setTimeout(() => {
  setCount(c => c + 1);
  setFlag(f => !f);
  // React 只会在最后重新渲染一次(这是批处理!)
}, 1000);

行为与此相同:

fetch(/*...*/).then(() => {
  setCount(c => c + 1);
  setFlag(f => !f);
  // React 只会在最后重新渲染一次(这是批处理!)
})

行为与此相同:

elm.addEventListener('click', () => {
  setCount(c => c + 1);
  setFlag(f => !f);
  // React 只会在最后重新渲染一次(这是批处理!)
});

注意:React 仅在通常安全的情况下才批量更新。例如,React 确保对于每个用户启动的事件(如单击或按键),DOM 在下一个事件之前完全更新。例如,这可确保在提交时禁用的表单不​​能被提交两次。

如果我不想批处理怎么办?

通常,批处理是安全的,但某些代码可能依赖于在状态更改后立即从 DOM 中读取某些内容。对于这些用例,您可以使用 ReactDOM.flushSync() 选择退出批处理:

import { flushSync } from 'react-dom'; // Note: react-dom, not react

function handleClick() {
  flushSync(() => {
    setCounter(c => c + 1);
  });
  // React 现在已经更新了 DOM
  flushSync(() => {
    setFlag(f => !f);
  });
  // React 现在已经更新了 DOM
}

我们不期望这是个普遍现象

这对 Hooks 有什么影响吗?

如果您使用 Hooks,我们希望自动批处理在绝大多数情况下都能“正常工作”。 (如果没有,请告诉我们!)

这对 Classes 有什么影响吗?

请记住,更新 期间 React 事件处理程序一直是批处理的,因此对于这些更新没有任何更改。

 在类组件中存在边缘情况,这可能是一个问题。 

类组件有一个实现的怪癖,它可以同步读取事件内部的状态更新。这意味着您将能够在调用 setState 之间读取 this.state

handleClick = () => {
  setTimeout(() => {
    this.setState(({ count }) => ({ count: count + 1 }));

    // { count: 1, flag: false }
    console.log(this.state);

    this.setState(({ flag }) => ({ flag: !flag }));
  });
};

在React 18中,情况不再是这样了。因为即使在setTimeout中的所有更新都是分批进行的,React不会同步渲染第一个setState的结果--渲染发生在浏览器的下一个时间段。所以渲染还没有发生。

handleClick = () => {
  setTimeout(() => {
    this.setState(({ count }) => ({ count: count + 1 }));

    // { count: 0, flag: false }
    console.log(this.state);

    this.setState(({ flag }) => ({ flag: !flag }));
  });
};

见 sandbox.

如果这是升级到 React 18 的障碍,您可以使用 ReactDOM.flushSync 强制更新,但我们建议谨慎使用:

handleClick = () => {
  setTimeout(() => {
    ReactDOM.flushSync(() => {
      this.setState(({ count }) => ({ count: count + 1 }));
    });

    // { count: 1, flag: false }
    console.log(this.state);

    this.setState(({ flag }) => ({ flag: !flag }));
  });
};

见 sandbox.

这个问题并不影响带有Hooks的函数组件,因为设置状态并不更新来自useState的现有变量。

function handleClick() {
  setTimeout(() => {
    console.log(count); // 0
    setCount(c => c + 1);
    setCount(c => c + 1);
    setCount(c => c + 1);
    console.log(count); // 0
  }, 1000)

虽然当您采用 Hooks 时这种行为可能令人惊讶,但它为自动批处理铺平了道路。

unstable_batchedUpdates 怎么样?

一些React库使用这个未记录的API来强制事件处理程序之外的setState被分批处理。

import { unstable_batchedUpdates } from 'react-dom';

unstable_batchedUpdates(() => {
  setCount(c => c + 1);
  setFlag(f => !f);
});

这个 API 在 18 中仍然存在,但不再需要它了,因为批处理是自动发生的。我们不会在 18 中删除它,尽管在流行的库不再依赖于它的存在之后,它可能会在未来的主要版本中被删除。