2️⃣组件化开发(下)
00 分钟
2024-1-31
2024-8-1

一、组件化开发(下)

(一)React渲染机制

1. React的更新机制

React的渲染流程
React的渲染流程
React的更新流程
React的更新流程
 

2. React的更新流程

React在 propsstate 发生改变时,会调用React的 render 方法,会创建一棵不同的树。
React需要基于这两棵不同的树之间的差别来判断如何有效的更新UI,但是按照目前最先进的比较算法,如果一棵树参考另外一棵树进行完全比较更新,该算法的复杂程度为O(n³),其中n是树中元素的数量参考论文文档
如果在React中使用了该算法,那么展示1000 个元素所需要执行的计算量将在十亿的量级范围,这个开销太过昂贵了,React的更新性能会变得非常低效。
于是,React对这个算法进行了优化,将其优化成了O(n),优化如下:
  • 同层节点之间相互比较,不会垮节点比较;
  • 不同类型的节点,产生不同的树结构;
  • 开发中,可以通过key来指定哪些节点在不同的渲染下保持稳定;
 
情况一:对比不同类型的元素
当节点为不同的元素,React会拆卸原有的树,并且建立起新的树:
  • 当一个元素从 <a> 变成 <img>,从 <Article> 变成 <Comment>,或从 <Button> 变成<div> 都会触发一个完整的重建流程;
  • 当卸载一棵树时,对应的DOM节点也会被销毁,组件实例将执行 componentWillUnmount() 方法;
  • 当建立一棵新的树时,对应的DOM节点会被创建以及插入到DOM中,组件实例将执行 componentWillMount() 方法,紧接着 componentDidMount() 方法;
 
情况二:对比同一类型的元素
当比对两个相同类型的React元素时,React会保留DOM节点,仅比对及更新有改变的属性。如果是同类型的组件元素,组件会保持不变,React会更新该组件的props,并且调用 componentWillReceiveProps()componentWillUpdate() 方法。下一步,调用 render() 方法,diff 算法将在之前的结果以及新的结果中进行递归;
E.g.
  • 通过比对这两个元素,React知道只需要修改DOM元素上的 className 属性;
    • 当更新 style 属性时,React仅更新有所更变的属性。
      • 通过比对这两个元素,React知道只需要修改DOM元素上的 color 样式,无需修改 fontWeight
     
    情况三:对子节点进行递归
    在默认条件下,当递归DOM节点的子元素时,React会同时遍历两个子元素的列表;当产生差异时,生成一个mutation。
    • 案例一:假设在最后插入一条数据的情况:前面两个比较是完全相同的,所以不会产生mutation;最后一个比较,产生一个mutation,将其插入到新的DOM树中即可;
      •  
    • 案例二:如果我们是在中间(前面)插入一条数据:
      • React会对每一个子元素产生一个mutation,而不是保持 <li>星际穿越</li><li>盗梦空间</li> 的不变;
        这种低效的比较方式会带来一定的性能问题;
     

    3. 列表keys的优化

    以以下渲染一个列表为例
    关于Keys有两种情况:
    1️⃣ 在最后位置插入数据,这种情况,有无key意义并不大;
    2️⃣ 在前面插入数据,这种做法,在没有key的情况下,所有的item都需要进行修改;
    如上述代码,当子元素(即 <li> )拥有key时,React使用key来匹配原有树上的子元素以及最新树上的子元素:在下面这种场景下,key为“星际穿越”和“盗梦空间”的元素仅仅进行位移,不需要进行任何的修改;将key为“大话西游”的元素插入到最前面的位置即可;
     
    💡 key的注意事项
    • key应该是唯一的;
    • key不要使用随机数(随机数在下一次render时,会重新生成一个数字);
    • 使用index作为key,对性能是没有优化的
     

    4.1 render函数被调用问题

    我们回顾之前一个案例,模拟一个页面。然后我们通过按钮触发 state 的变化并使页面重新渲染,我们通过控制台发现全部组件都重新渲染,并没有根据变化的组件渲染,造成大量的性能浪费。
     

    4.2 shouldComponentUpdate 性能优化

    shouldComponentUpdate(nextProps, nextState) 方法是手动调用刷新方法,其接受两个参数,第一个是修改后最新的 props 属性,第二个是修改后最新的 state 属性,并且需要boolean类型返回值,返回值为 true,那么就需要调用render方法;反之则不调用。
     

    4.3 PureComponent for class

    为了提高『4.2』通过手动设置调用 shouldComponentUpdate() 方法,进行依赖刷新的效率,React内部已经为我们实现了一个自动收集依赖并渲染 PureComponent,我们可以尝试以下优化后的代码。
     
    🔎从源码的角度去解析 ComponentPureComponent 的差异:
     

    4.4 memo for function

    我们在『4.3』节看到,类组件可以通过继承自 PureComponent 实现根据继承关系渲染,那函数组件当然也有方法实现如此效果,即 memo() 方法。具体做法如下所示:
     
    🔎源码解释:

    (二)refs

    1. 基本使用

    在React的开发模式中,通常情况下不需要、也不建议直接操作DOM原生,但是某些特殊的情况,确实需要获取到DOM进行某些操作:
    • 管理焦点,文本选择或媒体播放;
    • 触发强制动画;
    • 集成第三方DOM 库;
    目前有三种方式创建refs来获取对应的DOM:
    • 方式一:传入字符串(文档中已废弃)
      • 使用时通过 this.refs. 传入的字符串格式获取对应的元素;
    • 方式二:传入一个对象
      • 对象是通过 React.createRef() 方式创建出来的,使用时获取到创建的对象其中有一个 current 属性就是对应的元素;
    • 方式三:传入一个函数
      • 该函数会在DOM被挂载时进行回调,这个函数会传入一个元素对象,我们可以自己保存;使用时,直接拿到之前保存的元素对象即可;
     
    以下是案例代码
     

    2. ref类型

    ref 的值根据节点的类型而有所不同:
    • 当ref 属性用于 HTML元素 时,构造函数中使用 React.createRef() 创建的 ref 接收底层DOM 元素作为其 current 属性;
    • ref 属性用于 自定义class组件 时,ref 对象接收组件的挂载实例作为其 current 属性;
    • ⚠️ 不能在函数组件上使用 ref 属性,因为他们没有实例;(但是某些时候,我们可能想要获取函数式组件中的某个DOM元素,这个时候我们可以通过 React.forwardRef,也可以看后面的 hooks 中如何使用 ref;)
     
    下面是一个通过 ref 调用其他组件的方法的案例
     

    (三)受控组件与非受控组件(表单)

    1. 受控组件基础

    在React中,HTML表单的处理方式和普通的DOM元素不太一样:表单元素通常会保存在一些内部的state。比如以下的HTML表单元素:
    • 这个处理方式是DOM默认处理HTML表单的行为,在用户点击提交时会提交到某个服务器中,并且刷新页面;
    • 在React中,并没有禁止这个行为,它依然是有效的;
    • 但是通常情况下会使用JavaScript函数来方便的处理表单提交,同时还可以访问用户填写的表单数据;
    • 实现这种效果的标准方式是使用“受控组件”;
     
    HTML 中,表单元素(如 <input><textarea><select>)之类的表单元素通常自己维护 state,并根据用户输入进行更新。
    而在 React 中,可变状态(mutable state)通常保存在组件的 state 属性中,并且只能通过使用 setState() 来更新。我们将两者结合起来,使React的state成为“唯一数据源”,渲染表单的 React 组件还控制着用户输入过程中表单发生的操作,所以被 React 以这种方式控制取值的表单输入元素就叫做“受控组件”。
    💡由于在表单元素上设置了 value 属性,因此显示的值将始终为 this.state.value,这使得React 的 state 成为唯一数据源。handleUsernameChange 在每次按键时都会执行并更新 React 的 state,因此显示的值将随着用户输入而更新。
     
    部分受控组件的属性值和回调函数数据:
    Element
    Value property
    Change callback
    New value in the callback
    <input type="text"/>
    value="string"
    onChange
    event.target.value
    <input type="checkbox"/>
    checked={boolean}
    onChange
    event.target.checked
    <input type="radio"/>
    checked={boolean}
    onChange
    event.target.checked
    <textarea />
    value="string"
    onChange
    event.target.value
    <select />
    value="option value"
    onChange
    event.target.value
     
    以下是具体的演示代码
    💡需要注意此处是单向数据流,input数据变化会通知state变化,而state变化使UI的input也发生变化
     
    还有另一段演示代码
     

    2. 受控组件多输入-封装案例

    如果存在多个输入框,我们需要手动写多个监听方法,效率较低。在这里我们可以使用ES6的一个语法——计算属性名(Computed property names)

    3. 非受控组件

    React推荐大多数情况下使用受控组件来处理表单数据:一个受控组件中,表单数据是由React 组件来管理的;另一种替代方案是使用非受控组件,这时表单数据将交由DOM节点来处理;
    如果要使用非受控组件中的数据,那么我们需要使用 ref 来从DOM节点中获取表单数据,以下是案例代码

    (四)高阶组件

    1. 高阶函数

    JavaScript中比较常见的filter、map、reduce都是高阶函数。而高阶函数的维基百科定义:至少满足以下条件之一:
    • 接受一个或多个函数作为输入;
    • 输出一个函数;
    那同理引申到高阶组件,官方对其定义是:高阶组件是参数为组件,返回值为新组件的函数。高阶组件的英文是Higher-Order Components,简称为HOC;
    💡 我们可以进行如下的解析:
    • 首先, 高阶组件本身不是一个组件,而是一个函数
    • 其次,这个函数的参数是一个组件,返回值也是一个组件;
     

    2. 高阶组件

    高阶组件并不是React API的一部分,它是基于React的组合特性而形成的设计模式。高阶组件在一些React第三方库中非常常见,比如redux中的connect、比如react-router中的withRouter。
    💡 组件的名称问题
    • 在ES6中,类表达式中类名是可以省略的;如果以以下代码14行 class NewComponent extends PureComponent,则在浏览器React工具里面显示的是 PureComponent(即父类的名称)
      • 组件的(展示)名称都可以通过 displayName 来修改;
       
      以下是高阶组件的简单案例,我们尝试将App包裹起来
       

      3. 高阶组件应用一:props增强(上)

      我们可以在不改变原有代码的情况下,添加新的 props;其次假如我们可以通过这种方法抽取出共同的逻辑,方便我们日后的修改,如以下代码:
      💡
      此时不同组件的昵称、等级属性是不同的,但是区域属性是相同的(都是中国)
       

      4. 高阶组件应用二:props增强(下)

      利用高阶组件来共享 Context
      💡
      应用一不同在于,此时不同组件的昵称、等级属性是不同的,但是区域属性是相同的(情况刚刚好是相反的)
       
      但是我们看到有部分的配置属性也是重复的,可以提取出来,所以我们作出以下优化:

      5. 高阶组件应用三:登录鉴权

      在开发中,我们可能遇到这样的场景:某些页面是必须用户登录成功才能进行进入,如果用户没有登录成功,那么直接跳转到登录页面。这个时候,我们就可以使用高阶组件来完成鉴权操作:
      以下案例假设鉴权的标识符是通过 props 传递,这种思路可以拓展到 E.g. 我们未发送完网络请求就显示loading界面,发送完成显示其他界面
       

      6. 高阶组件应用四:生命周期劫持

      💡
      高阶组件实际上是对组件的部分流程进行劫持,如应用一应用二是劫持props,应用三是劫持JSX,这个案例是对生命周期的劫持
      💡 假设我们现在想计算每个页面的渲染时间,具体代码如下:
       
      每个部分的计算时间部分代码都是重复的,所以我们可以通过高阶组件进行封装。而且官方文档表明建议是用下述的组合方式编写代码✅,而不是组件继承自自定义组件❎

      7. 高阶函数的意义

      高阶组件可以针对某些React代码进行更加优雅的处理。早期的React有提供组件之间的一种复用方式是 mixin(目前已经不再建议使用),因为:
      • Mixin 可能会相互依赖,相互耦合,不利于代码维护
      • 不同的Mixin中的方法可能会相互冲突
      • Mixin非常多时,组件是可以感知到的,甚至还要为其做相关处理,这样会给代码造成滚雪球式的复杂性
       
      但是HOC也有自己的一些缺陷:
      • HOC需要在原组件上进行包裹或者嵌套,如果大量使用HOC,将会产生非常多的嵌套,这让调试变得非常困难;
      • HOC可以劫持 props,在不遵守约定的情况下也可能造成冲突;
       
      新的解决方案:Hooks

      (五)组件补充

      1. forwardRef - ref for function - ref的转发

      在前面提到 ref 说过,ref 不能应用于函数式组件:因为函数式组件没有实例,所以不能获取到对应的组件对象。
      但是,在开发中我们可能想要获取函数式组件中某个元素的DOM,这个时候我们应该如何操作呢?
      1. 直接传入ref属性;❎
      1. 通过 forwardRef 高阶函数;✅
       

      2. Portals的使用

      某些情况下,我们希望渲染的内容独立于父组件,甚至是独立于当前挂载到的DOM元素中(默认都是挂载到id为root的DOM元素上的),E.g. Notification通知提醒框、Modal对话框
      Portal 提供了一种将子节点渲染到存在于父组件以外的 DOM 节点的优秀的方案:
      • 第一个参数(child)是任何可渲染的 React 子元素,例如一个元素,字符串或fragment;
      • 第二个参数(container)是一个DOM 元素;
       
      案例:利用Portals开发Modal组件,它可以将它的子组件渲染到屏幕的中间位置:
      开发思路:
      • 步骤一:修改index.html添加新的节点
        • 步骤二:编写这个节点的样式
          • 步骤三:编写组件代码
             

            3. fragment

            在之前的开发中,我们总是在一个组件中返回内容时包裹一个div元素。如果我们不希望渲染这样一个div时,我们可以使用Fragment标签 <Fragment>...</Fragment>,Fragment 允许将子列表分组,而无需向 DOM 添加额外节点;
            React还提供了Fragment的短语法:它看起来像空标签 <> </>,但是,如果我们需要在Fragment中添加 key,那么就不能使用短语法,以下是案例代码:

            4. StrictMode

            StrictMode 是一个用来突出显示应用程序中潜在问题的工具
            • 与 Fragment 一样,StrictMode 不会渲染任何可见的UI;
            • 它为其后代元素触发额外的检查和警告;
            • 严格模式检查仅在开发模式下运行;它们不会影响生产构建;
             
            例如应用程序的任何部分启用严格模式:
            上述案例来说,不会对 Header 和 Footer 组件运行严格模式检查。但是,ComponentOne 和 ComponentTwo 以及它们的所有后代元素都将进行检查;
             
            检查的内容:
            1. 识别不安全的生命周期:
            1. 使用过时的 ref API(字符串方式
            1. 使用废弃的 findDOMNode 方法
              1. 在之前的React API中,可以通过findDOMNode来获取DOM,不过现在已经不推荐使用了
            1. 检查意外的副作用
              1. 这个组件的constructor会被调用两次,这是严格模式下故意进行的操作,其目的在于查看其中写的一些逻辑代码被调用多次时,是否会产生一些副作用;
                在生产环境中,是不会被调用两次的;
            1. 检测过时的context API
              1. 早期的Context是通过static属性声明Context对象属性,通过 getChildContext 返回Context对象等方式来使用Context的;
             
             
             
            notion image

             
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