什么是纯组件
纯组件(Pure Component)这概念衍生自纯函数。纯函数指的是返回结果只依赖于传入的参数,且对函数作用域外没有副作用的函数。这种函数在相同参数下,返回结果是不变的。纯函数的返回值能被安全地缓存起来,在下次调用时,跳过函数执行,直接读取缓存。因为函数没有外部副作用,不执行函数对整个程序没有影响。
与纯函数类似,如果一个组件在 props 和 state 相同的情况下,每次 render 的结果都是相同的,那这个组件就是纯组件。也就是说,纯组件的 render 结果只依赖于 props 和 state,如果两次渲染中,props 和 state 是相同的,那它们的 render 结果也是一样的。
纯组件解决了什么问题
在理解纯组件有什么用处之前,先来看一下 React 如何更新组件。
React 在更新组件时,会从触发组件开始,递归地调用整颗子树的 render 函数,构建新的虚拟树。即使子组件的 props 和 state 没有变化,render 函数还是会被执行。
看这个例子:
const defaultMessage = "Hello!"; function Messager() { console.log("render in parent"); const [messageInput, setMessageInput] = useState(defaultMessage); const [messageData, setMessageData] = useState({ id: 0, message: "", }); return ( <div className="logger"> <input value={messageInput} onChange={(e) => setMessageInput(e.target.value)} ></input> <button onClick={() => setMessageData((preData) => ({ id: preData.id + 1, message: messageInput, })) } > 发送消息 </button> <MessageText message={messageData.message} /> </div> ); } function MessageText(props) { console.log("render in child"); return <div>最新消息:{props.message}</div>; }
连续点击几次按钮:
父组件 Messager
由于状态更新,需要重新执行 render 函数来更新组件,这个是符合预期的。子组件 MessageText
中,第一次更新,由于 message
属性改变,也需要更新,这个也容易理解。
问题在后面几次更新:
- 子组件的 props 没有变化,为什么执行了 render 函数?
- render 函数执行了,是不是意味着 DOM 也更新了,只是我们看不出变化?
- 组件在 props 没有变化时,绘制的视图都是不变的,能不能跳过 render 函数的执行?
让我一个一个来回答。
Q:为什么需要执行 render 函数?
A:你的组件可能使用了任何变量,包括全局变量、环境变量等,React 没有能力做到监听这些变量,这些变量的变化是 React 无法感知的。为了保证渲染的视图与数据是一致的,React 只能牺牲性能,在每次更新的时候,都去执行 render 函数,获取最新的 render 输出。
Q: 执行了 render 函数就一定会更新 DOM 吗?
A:不一定。render 函数的输出结果是 React 虚拟 DOM,执行了 render 函数会更新虚拟 DOM,但 React 足够聪明,能够比对出浏览器 DOM 需要更新的地方,让浏览器只进行必要的重绘。这也是 React 能够保证性能的重要手段。
Q:能避免不必要的 render 执行吗?
A:可以。如果是 class 组件(CC),你可以重写 shouldComponentUpdate()
方法或继承 React.PureComponent
。如果是函数组件(FC),你可以使用 React.memo()
。这样能够避免不必要的 render 执行,在一定程度上提升页面的性能,尤其是当 render 函数内有复杂计算时。这也正是纯组件想要解决的问题。
怎么使用纯组件
CC: shouldComponentUpdate() 和 React.PureComponent
💡 这一小节的内容基于 class 组件,FC 不适用。
React 组件更新前,会调用 shouldComponentUpdate(nextProps,nextState)
,当返回 true
时,组件就会 re-render。所以,你可以重写这个方法,当不希望组件更新时,返回 false
。
重写上面的 MessageText
组件:
class MessageText extends React.Component { shouldComponentUpdate(nextProps) { if (nextProps.message === this.props.message) { return false; } return true; } render() { console.log("render in child with message=" + this.props.message); return <div>最新消息:{this.props.message}</div>; } }
这样,render
函数只会在 props.message
变化的时候才会被调用。当然,你可以自己决定哪些条件下跳过 render。
💡 shouldComponentUpdate 返回 false 时并不能保证跳过 render。React 后续可能会增加自己的判断,只把这个返回结果作为一种提示。所以这个方法应该只能被用于性能优化,不能作为逻辑依赖。
大部分时候,我们期望在 props 和 state 不变的时候,跳过 render,因为这经常导致不必要的更新。上面的例子只有一个属性,有点过于简单了,组件可能会多个 props 和 state,需要在 ()
中穷举比较。
因为这种模式太过常见,React 提供了 React.PureComponent
类,你可以继承这个类,来实现纯组件的效果,即当 props 和 state 不变(浅比较)时,跳过 render。
class MessageText extends React.PureComponent { render() { console.log("render in child with message=" + this.props.message); return <div>最新消息:{this.props.message}</div>; } }
FC: React.memo()
先回答一个普遍疑惑的问题。
Q:FC 是纯组件吗?或者无状态的 FC 是纯组件吗? A:并不是。从最上面的例子就可以看出来。无状态 FC 与纯组件是独立的概念,状态并不是影响纯组件的因素,关键在于组件函数除了 state 和 props 有没有外部依赖,对外部有没有影响。
Q:既然如此,怎么把 FC 改造成纯组件? A:很简单,用 class 重写组件并继承 React.PureComponent
就可以了。
说笑了,这年头,谁写 React 还用 class 啊。
然而,很遗憾,hooks 无法覆盖 shouldComponentUpdate()
的使用场景,FC 没有等效于 React.PureComponent
的写法。
不过,倒是可以使用 React.memo()
实现一个半吊子的纯组件。
const memorizedFC=React.memo(FC,arePropsEqual(preProps,nextProps)=>{ // 返回true,跳过render // 返回false,执行render })
React.memo()
把上次调用的结果保存在内存中,下次调用时,如果 arePropsEqual()
返回 true
,那就直接使用上次的结果,不需要执行 FC。arePropsEqual
参数可选,默认使用浅比较。
利用 React.memo()
, 把 MessageText
改造成纯组件 PureMessageText
:
function MessageText(props) { console.log("render in child with message=" + props.message); return <div>最新消息:{props.message}</div>; } const PureMessageText = React.memo(MessageText);
注意 React.memo()
并不等效于 React.PureComponent
,前者只能比较 props,对于状态导致的更新,FC 依然会执行。这也是为什么说是“半吊子纯组件”。
如果 FC 无状态,那 React.memo()
就可以等效于 React.PureComponent
了。既然如此,对有状态 FC,可以利用状态上移把 state 转为 props,再应用 React.memo()
, 实现纯组件的效果。
所以,绝大多数情况下,React.memo()
已经足够了。
你可能并不需要纯组件
了解纯组件的概念,以及它对 React 应用性能的影响,对一个开发者有很大帮助,但这并不意味着你需要经常使用它。
React 提供了良好的性能保证,大部分情况下,你的应用不会有性能上的问题,使用纯组件反而增加理解成本。
即使出现了性能问题,一些通用的性能优化手段可能更有效果。只有当性能瓶颈出现在特定组件的 render,并且这个组件可以被改造成纯组件时,这个措施才会有效果。
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