React是一个专注于UI层的框架,它使用虚拟DOM技术,以保证它UI的高速渲染;使用单向数据流,因此它数据绑定更加简单;那么它内部是如何保持简单高效的UI渲染呢?这种渲染机制有可能存在什么性能问题呢?
React组件渲染问题引出
React不直接操作DOM,它在内存中维护一个快速响应的DOM描述,render方法返回一个DOM的描述,React能够计算出两个DOM描述的差异,然后更新浏览器中的DOM。这就是著名的DOM Diff
。
就是说React在接收到属性(props)或者状态(state)更新时,就会通过前面的方式更新UI。所以React整个UI渲染是比较快的。但是这里面可能出现的问题是:
假设我们定义一个父组件,其包含了5000个子组件。我们有一个输入框输入操作,每次输入一个数字,对应的那个子组件背景色变红。
<Components>
<Components-1 />
<Components-2 />
<Components-3 />
...
<Components-5000 />
</Components>
这样我们输入数字1,则子组件1背景色变化,但是在这个过程中,所有的子组件都进行了重新渲染,导致整体渲染变慢。造成这种现象的原因是 React中父组件更新默认触发所有子组件更新
。(具体例子见文章后demo链接)
同时,我们经常在遍历列表元素时候会遇到这样的提示:
Warning: Each child in an array or iterator should have a unique "key" prop.
这就是我们今天要讨论的两个性能优化点:
- 父组件更新默认触发所有子组件更新
- 列表类型的组件默认更新方式非常复杂
React性能检测工具
我们利用 react-addons-perf
进行性能检测。引入方法如下:
import Perf from 'react-addons-perf'
window.Perf = Perf // 挂载到全局变量方便使用
检测方法,在浏览器控制台输入如下命令:
- 开始记录:Perf.start()
- 结束记录:Perf.stop()
- 打印结果:printInclusive()
控制台会以表格的形式展示出结果:
上图记录了每个组件的执行耗时,渲染次数等关键信息。我们可以有针对性的进行优化。
注意:生产环境不要引入Perf
React 性能优化原理
这是React官网对组件渲染机制的描述图,其中绿色组件代表不需要更新,红色组件需要更新,影响更新的条件主要有SCU(shouldComponentUpdate)及DOM DIff结果。
我们再来看看 组件触发更新的流程图
:
通过上述流程图,再对比渲染的图解可以看到,React的性能瓶颈主要出现在生成DOM及DOM Diff的过程
。如果进行性能优化,关键在:
- shouldComponentUpdate 阶段判断,如果属性及状态与上一次相同,这个时候很明显UI不会变化,也不需要执行后续生成DOM,DOM Diff的过程了,可以提高性能。
- DOM Diff 阶段优化,提高Diff的效率
如何提高组件的渲染效率
针对文章开头提出的两个性能问题,我们得到以下解决方案:
- 子组件执行
shouldComponentUpdate
方法,自行决定是否更新 - 给列表中的组件添加key属性
我们可以通过控制子组件的 shouldComponentUpdate
从而控制是否渲染:
// 接收两个参数,分别为待更新的属性及状态值
shouldComponentUpdate(nextProps, nextState) {
// 如果当前的value值与待更新不相等,才执行更新
return this.props.value !== nextProps.value;
}
针对列表遍历类型,遍历时候增加唯一 key
属性值,对子组件进行唯一性识别,准确知道要操作的子组件,提高 DOM Diff 的效率。
array.map(val, key) => {
return <span key={key}>{val}</span>
})
PureRenderMixin 与 PureComponent
为了提高React组件渲染性能,React 针对组件的 shouldComponentUpdate
方法进行了封装处理,我们不需要在每个组件里面手动编写 shouldComponentUpdate
。
PureRenderMixin
React在之前版本提供了 PureRenderMixin
的mixin形式,其用法如下:
// react官方demo
import PureRenderMixin from 'react-addons-pure-render-mixin';
class FooComponent extends React.Component {
constructor(props) {
super(props);
this.shouldComponentUpdate = PureRenderMixin.shouldComponentUpdate.bind(this);
}
其原理就是重写了 shouldComponentUpdate 方法。
PureComponent
React 15.3.0 新增了一个 PureComponent
类,以 ES2015 class 的方式方便地定义纯组件 (pure component),用于取代之前的 PureRenderMixin
。
这个类的用法很简单,如果你有些组件是纯组件,那么把继承类从 Component 换成 PureComponent 即可。当组件更新时,如果组件的 props 和 state 都没发生改变,render 方法就不会触发,省去 Virtual DOM 的生成和比对过程,达到提升性能的目的。
import React, { PureComponent } from 'react'
class Example extends PureComponent {
render() {
// ...
}
}
这里要注意的是:PureRenderMixin、PureComponent
内进行的仅仅是浅比较对象(shallowCompare
)。如果对象包含了复杂的数据结构,深层次的差异可能会产生误判。比如,如果我们的state变为:
state = {
value: { foo: 'bar' }
}
// 每次更改value值的时候进行:
this.setState({ value: newValue });
此时直接通过值的比较是行不通的,因为对象的引用关系,导致在子组件里面接受到的 this.props.value
与 nextProps.value
永远都是相等的。这里的解决方案主要有:
- 深比较: 原理与深拷贝类似,比较耗时,不推荐
- immutable.js:FaceBook官方提出的不可变数据解决方案,主要解决了复杂数据在deepClone和对比过程中性能损耗
总结
虽然React提供了Virtual DOM
DOM Diff
等优秀的能力来提高渲染性能,但是在实际使用过程中,我们经常会遇到父组件更新,不需要更新所以子组件的场景(分页),此时必须考虑利用React本周的渲染机制来进行优化。