聊聊React內部的性能優化沒有達到極致？

作者：卡頌 2022-03-11 10:23:02

開發前端

本文通過了解eagerState的邏輯，回答一個問題：React的性能優化達到極致了么？

大家好，我卡頌。

對于如下這個常見交互步驟：

點擊按鈕，觸發狀態更新。
組件render。
視圖渲染。

你覺得哪些步驟有「性能優化的空間」呢?

答案是：1和2。

對于「步驟1」，如果狀態更新前后沒有變化，則可以略過剩下的步驟。這個優化策略被稱為eagerState。

對于「步驟2」，如果組件的子孫節點沒有狀態變化，可以跳過子孫組件的render。這個優化策略被稱為bailout。

看起來eagerState的邏輯很簡單，只需要比較「狀態更新前后是否有變化」。

然而，實踐上卻很復雜。

本文通過了解eagerState的邏輯，回答一個問題：React的性能優化達到極致了么?

一個奇怪的例子

考慮如下組件：

function App() {
  const [num, updateNum] = useState(0);
  console.log("App render", num);
  return (
    <div onClick={() => updateNum(1)}>
      <Child />
    </div>
  );
}
function Child() {
  console.log("child render");
  return <span>child</span>;
}

在線Demo地址[1]。

首次渲染,打印：

App render 0
child render

第一次點擊div,打印：

App render 1
child render

第二次點擊div,打印：

App render 1

第三、四......次點擊div，不打印。

在「第二次」點擊中，打印了App render 1，沒有打印child render。代表App的子孫組件沒有render，命中了bailout。

「第三次及之后」的點擊，什么都不打印，代表沒有組件render，命中了eagerState。

那么問題來了，明明第一、二次點擊都是執行updateNum(1)，顯然狀態是沒有變化的，為什么第二次沒有命中eagerState?

eagerState的觸發條件

首先我們需要明白，為什么叫eagerState(急迫的狀態)?

通常，什么時候能獲取到最新狀態呢?組件render的時候。

當組件render，useState執行并返回最新狀態。

考慮如下代碼：

const [num, updateNum] = useState(0);

useState執行后返回的num就是最新狀態。

之所以useState執行時才能計算出最新狀態，是因為狀態是根據「一到多個更新」計算而來的。

比如，在如下點擊事件中觸發3個更新：

const onClick = () => {
  updateNum(100);
  updateNum(num => num + 1);
  updateNum(num => num * 2);
}

組件render時num的最新狀態應該是多少呢?

首先num變為100。
100 + 1 = 101。
101 * 2 = 202。

所以，useState會返回202作為num的最新狀態。

實際情況會更復雜，更新擁有自己的優先級，所以在render前不能確定「究竟是哪些更新會參與狀態的計算」。

所以，在這種情況下組件必須render，useState必須執行才能知道num的最新狀態是多少。

那就沒法提前將num的最新狀態與num的當前狀態比較，判斷「狀態是否變化」。

而eagerState的意義在于，在「某種情況」下，我們可以在組件render前就提前計算出最新狀態(這就是eagerState的由來)。

這種情況下組件不需要render就能比較「狀態是否變化」。

那么是什么情況呢?

答案是：當前組件上「不存在更新」的時候。

當不存在更新時，本次更新就是組件的第一個更新。在只有一個更新的情況下是能確定最新狀態的。

所以，eagerState的前提是：

當前組件不存在更新，那么首次觸發狀態更新時，就能立刻計算出最新狀態，進而與當前狀態比較。

如果兩者一致，則省去了后續render的過程。

這就是eagerState的邏輯。但遺憾的是，實際情況還要再復雜一丟丟。

先讓我們看一個「看似不相干」的例子。

必要的React源碼知識

對于如下組件：

function App() {
  const [num, updateNum] = useState(0);
  window.updateNum = updateNum;
  return <div>{num}</div>;
}

在控制臺執行如下代碼，可以改變視圖顯示的num么?

window.updateNum(100)

答案是：可以。

因為App組件對應fiber(保存組件相關信息的節點)已經被作為「預設的參數」傳遞給window.updateNum了：

// updateNum的實現類似這樣
// 其中fiber就是App對應fiber
const updateNum = dispatchSetState.bind(null, fiber, queue);

所以updateNum執行時是能獲取App對應fiber的。

然而，一個組件實際有2個fiber，他們：

一個保存「當前視圖」對應的相關信息，被稱為current fiber。
一個保存「接下來要變化的視圖」對應的相關信息，被稱為wip fiber。

updateNum中被預設的是wip fiber。

當組件觸發更新后，會在組件對應的2個fiber上都「標記更新」。

當組件render時，useState會執行，計算出新的狀態，并把wip fiber上的「更新標記」清除。

當視圖完成渲染后，current fiber與wip fiber會交換位置(也就是說本次更新的wip fiber會變為下次更新的current fiber)。

回到例子

剛才談到，eagerState的前提是：「當前組件不存在更新」。

具體來講，是組件對應的current fiber與wip fiber都不存在更新。

回到我們的例子：

第一次點擊div,打印：

App render 1
child render

current fiber與wip fiber同時標記更新。

render后wip fiber的「更新標記」清除。

此時current fiber還存在「更新標記」。

完成渲染后，current fiber與wip fiber會交換位置。

變成：wip fiber存在更新，current fiber不存在更新。

所以第二次點擊div時，由于wip fiber存在更新，沒有命中eagerState，于是打印：

App render 1

render后wip fiber的「更新標記」清除。

此時兩個fiber上都不存在「更新標記」。所以后續點擊div都會觸發eagerState，組件不會render。

總結

由于React內部各個部分間互相影響，導致React性能優化的結果有時讓開發者迷惑。

為什么沒有聽到多少人抱怨呢?因為性能優化只會反映在指標上，不會影響交互邏輯。

通過本文我們發現，React性能優化并沒有做到極致，由于存在兩個fiber，eagerState策略并沒有達到最理想的狀態。

參考資料

[1]在線Demo地址:

https://codesandbox.io/s/frosty-cerf-mg64o5?file=/src/App.js:188-200。

責任編輯：姜華來源：魔術師卡頌

React 性能優化