05|React组件的性能优化

作者: 井润 | 来源:发表于2019-12-13 18:02 被阅读0次

本文主要是针对性能优化做介绍,对应的React本身性能就比较不错!要介绍的点如下:

单个React组件的性能优化
多个React组件的性能优化
利用reselect提高数据选取的性能

因为现代化的Web应用的开发都是 组件化开发模式 ,因此我们不可能站在全局的角度去优化,而是针对Web应用的核心部分,也就是组件针对性的进行优化操作!

01|单个React组件性能优化

Virtual DOM帮助React组件提高渲染性能
- 虽然每次都是重新渲染,但是利用React最核心的功能,DIFF机制进行diff之后 渲染该渲染的部分!
- 虽然说每次的DOM操作量比较少,但是计算和比较的时候依然是一个比较复杂的过程! 这样一来就可以知道,在使用Virtual DOM之前就确认渲染结果不会有变化! 提升性能的方法不是diff而是不渲染甚至是不进行Diff!
对性能进行检测,对对应的部分进行针对性的优化!
避免过早优化,我们应该对性能影响最关键的代码进行优化!
使用提供的 shouldComponentUpdate 手动操作组件是否渲染! 更加细粒度的控制组件的渲染逻辑!
react-redux提供的 shouldComponentUpdate 对比prop和上一次使用到的prop上面,用的尽量简单的方法! 也只是对应的浅层比较,如果说对应的porp值是复杂的对象,只看是不是同一对象的引用,如果不是,哪怕这两个对象的内容完全一样,也会被认为两个不同的prop!

为什么不使用深层比较呢?

一个对象到底有多少层是无法预料的,如果使用递归对每个字段进行深层比较,让代码复杂的同时,也让性能比较低下!
对应的props如果说是对象类型的话, 想让react-redux认为前后的对象类型prop是相同的,就必须要保证只想的同一对象!
- 比如说是style属性可以使用一个对象对样式进行设置,那么就可以将对应的样式进行抽象成一个变量进行使用!

对应的 关于事件的处理,如果说每次都是以箭头函数的方式进行处理的话, 每次都是产生匿名函数! 匿名函数也就是每次都是新的函数因此如果涉及到组件被应用到多个页面中内存的占用就非常高!

对应的我们通过具体的代码可以很清楚的复现这个知识点:

import React,{PropTypes} from "react";
import {toogleTodo,removeTodo} from "../actions";
const TodoList = ({todos,onToggleTodo,onRemoveTodo})=>{
    return (
        <ul className='todo-list'>
            todos.map((item)=>{
                <TodoItem key={item.id} text={item.text} completed={item.completed} 
                    onToggle={()=>onToogleTodo(item.id)}
                    onRemove={()=>onRemoveTodo(item.id)} />
            })
        </ul>
    );
}

对应的TodoItem点击了对应的按钮,调用父类的回调函数,父类产生一个新的TodoItem 对应的每次更新都躲不过重新渲染的命运!

02|多个React组件的性能优化

多个React组件的优化,首先就需要学会从React的生命周期入手,从对应的生命周期阶段针对性的去优化!

render=>start: render method
op1=>operation: VDOM Tree
op2=>operation: RC or DOM
end=>end: View
action=>inputoutput: Action
render->op1->op2->end->action->op1

render方法在内存中产生了树形的结构(Virtual DOM)
树上的每一个节点表示: React组件或者说是原生的DOM元素
React 根据 Virtual DOM渲染浏览器中的DOM树!

如果说用户的交互出发了页面的更新,网页中需要更新页面的话,React 依然通过render方法获得了一个树形结构VirtualDOM 这个时候不能完全和装载过程一样直接使用VirtualDOm去产生DOM树!

这个阶段(更新阶段)巧妙的对比原有的Virtual DOM和新生成的Virtual DOM找出两者的不同之处,根据不同来更新DOM! 只做必要的最小的改动!
对应的这个找不同的过程叫做 Reconciliation 调和!

对照计算机科学目前的算法研究成果,比对N个节点的树形结构的算法,时间复杂度是 $O(N^3)$ 如果说比对两个100节点的DOM树需要计算 $100*100*100$ 次其中的算法复杂度 N表示节点数,

但是对应的React实际采用的算法需要的时间复杂度为 $O(N)$ ,对比两个树形怎么着都要比对两个树形上的节点!

也不存在比 $O(N)$ 复杂度更低的算法

对应的调和过程:

节点类型不同的情况
- React会直接丢弃原来树形结构,然后重建DOM树,对应的React组件也会经历卸载的生命周期
- 面对不同的应用场景,可能会引发树结构某些组件的卸载和装载过程!

节点类型相同的情况
- 如果两个数形结构的根节点类型相同,React就认为原来的根节点只需要更新过程,不会将其卸载,也不会引发根节点的重新装载!
  - 对应的节点类型分为两种:一种是DOM元素对应的也就是所谓的HTML元素,另一种则是 React的组件,也就是利用React库定制的类型!

对应的如果说属性结构的根节点不是DOM元素,那就只可能是React组件类型,那么React做的工作类似,React此时也不知道如何更新DOM树,因此逻辑还在React组件之中,React能做的也就是通过新节点的props更新原来的组件实例,引发组件实例更新的过程! 按照顺序触发:

shouldComponentUpdate 如果不需要更新的话,可以在函数中直接返回false来保持最大的性能!
componentWillReceiveProps
componentWillUpdate
render
componentDidUpdate

01|如果说多个子组件的情况是怎么样的呢?

我们那一个最简单的TodoItem来举例吧:

<ul>
    <TodoItem text="first" completed={false}  />
    <TodoItem text="second" completed={false} />
</ul>

在更新之后,用JSX表示是这样:

<ul>
    <TodoItem text="first" completed={false}  />
    <TodoItem text="second" completed={false} />
    <TodoItem text="Thrid" completed={false} />
</ul>

对应的结果就是,react检查多出了一个TodoItem,创建一个新的TodoItem组件实例,该实例需要经历装载的过程,但是对于前面两个TodoItem实例,React会引发他们的更新过程! 但是如果说对应的shouldComponentUpdate函数实现恰当,props检查之后就返回false之后,可以避免实质的更新操作!

刚刚那样是在后面加了一个TodoItem实例,如果说在前面加的话又会出现什么问题呢?

<ul>
    <TodoItem text="zero" completed={false}  />
    <TodoItem text="first" completed={false} />
    <TodoItem text="second" completed={false} />
</ul>

和之前的代码实例相比,此时的React会这么处理:

首先认为把text从first改为了zero
second改为了first
最后多出了一个TodoItem实例内容为second

现存(first,second)的两个实例的属性被改变了,强迫他们完成了一个更新! 虽然这种情况只是改变了2个组件的属性,如果说有一百个TodoItem实例的话,明显就是一个浪费!

后面React提供了方法来克服这种浪费,于是有了key

02|Key的用法

React中,需要确定每一个组件在组件序列中的唯一标识就是它的位置! 因此React本身也不懂哪些子组件实质上面没有改变! key就是每一个组件的唯一标识!

<ul>
    <TodoItem key={1} text="zero" completed={false}  />
    <TodoItem key={2} text="first" completed={false} />
    <TodoItem key={3} text="second" completed={false} />
</ul>

key的值需要保证唯一性
通过key的使用配合shouldComponentUpdate就能够一定程度上面提高性能!

03|使用reselect提高数据获取性能

对应的除了通过优化渲染过程来提高性能,既然React和Redux都是通过数据驱动渲染过程,除了渲染过程,获取数据的过程也是一个需要考虑的优化点!

通过mapStateToProps函数从Redux store提供的state中产生渲染需要的数据,对应的代码如下所示:

const selectVisibleTodos = (todo,filter)=>{
    switch(filter){
        case FilterType.ALL:
            return todos;
        case FilterType.COMPLETED:
            return todos.filter(item=>item.completed);
        case FilterTypes.UNCOMPPLETED:
            return todos.filter(item=>!item.completed);
        default:
            throw new Error("unsupport filter!");
    }
}
const mapStateToProps = state=>{
    return {todos:selectVisibleTodos(state.todos,state.filter)};
}

Redux Store上获取数据的重要一环,mapStateToProps函数一定要快,从代码来看,运算本身没有什么课优化的空间,

获取对应的待办事项,需要通过对应的todos和filter两个字段的值计算出来! 计算过程需要遍历todos字段上的数组,数组比较大的时候,TodoList组件的每一次重新渲染都需要重新计算一遍,负担就会过重!

两阶段选择过程

对应的selectVisibleTodos函数的计算必不可少,那么对应的如何优化呢?

并不是每一次TodoList的渲染都需要执行selectVisibleTodos中的计算过程,如果对应的Redux Store状态树上的待办事项的todos字段没有变化,而代表当前过滤器的filter字段也没有变化,实在没有必要重新渲染todos数组来计算一个新的结果! 如果说上一次的结果能够被缓存过来的话,那么就重用缓存就行了!

reselect库的工作原理就是,只要相关状态没有改变的话,那就直接重用上一次的缓存!

reselect库被用来创造 选择器:接受一个state作为参数,并且通过选择器返回的函数的数据就是我们某个mapStateToProps需要的结果! 但是选择器不是纯函数,一种有记忆力的函数,运行选择器函数会有副作用!

通过输入参数state抽取第一层结果,降低一层结果与之前的结果进行比对,如果完全相同没必要进行比对,这一部分的比较,就是JavaScript中的全等操作符比较! 如果是对象且是同一个对象才会被认为是相同! 否则进入到下一步
接下来的就是确定选择器步骤一和步骤二分别进行什么计算,原则很简单:
- 步骤一:尽量快,运算非常简单的,最好就是一个映射运算 通常是state参数中某个字段的引用!
- 之后的活交给第二步去计算!

对上面的代码进行改造就需要使用 reselect 库:

import {createSelector} from "reselect";
import {FilterTypes} from "../constants.js";
const selectVisibleTodos = createSelector([getFilter,getTodos],(filter,todos)=>{
    switch(filter){
        case FilterTypes.ALL:
            return todos;
        case FilterTypes.COMPLETED:
            return todos.filter(item=>item.completed);
        case FilterTypes.UNCOMPLETED:
            return todos.filter(item=>!item.completed);
        default:
            throw new Error("unsupport filter!");
    }
})
const getFilter = state=> state.filter;
const getTodos = state=> state.todos;

import {selectVisibleTodos}  from "../selector.js";
const mapStateToProps = state=>{
    return {todos:selectVisibleTodos(state)};
}

这样一来虽然说createSelector接受的所有函数都是为纯函数,但是选择器有记忆的副作用,只要对应的state没有变化自然输出也没有变化!

只要是Redux store状态树上的filter和todos字段不变的话,怎么触发TodoList的渲染过程,都不会触发遍历todos字段的计算,性能自然更快!

状态树的设计尽量的范式化,按照一定的设计规约he关系型数据库的设计原则,减少数据的冗余!(数据冗余造成的后果就是难以保证数据的一致性!)

05|React组件的性能优化

01|单个React组件性能优化

02|多个React组件的性能优化

01|如果说多个子组件的情况是怎么样的呢?

02|Key的用法

03|使用reselect提高数据获取性能

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