【React】组件性能优化、高阶组件

React性能优化SCU

React更新机制

◼ React在props或state发生改变时，会调用React的render方法，会创建一颗不同的树。

◼ React需要基于这两颗不同的树之间的差别来判断如何有效的更新UI：

​  如果一棵树参考另外一棵树进行完全比较更新，那么即使是最先进的算法，该算法的复杂程度为 O(n³)，其中 n 是树中元素的数量；

​  https://grfia.dlsi.ua.es/ml/algorithms/references/editsurvey_bille.pdf；

​  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)，如何优化的呢？

​  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；

keys的优化

◼ 方式一：在最后位置插入数据

​  这种情况，有无key意义并不大

◼ 方式二：在前面插入数据

​  这种做法，在没有key的情况下，所有的li都需要进行修改；

◼ 当子元素(这里的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111和222的元素仅仅进行位移，不需要进行任何的修改；

​  将key为333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；

render函数被调用

◼ 是修改了App中的数据，所有的组件都需要重新render，进行diff算法，性能必然是很低的：

​  事实上，很多的组件没有必须要重新render；

​  它们调用render应该有一个前提，就是依赖的数据（state、props）发生改变时，再调用自己的render方法；

◼ 如何来控制render方法是否被调用呢？

​  通过shouldComponentUpdate方法即可；

shouldComponentUpdate

◼ React给我们提供了一个生命周期方法 shouldComponentUpdate（很多时候，我们简称为SCU），这个方法接受参数，并且需要有返回值：

◼ 该方法有两个参数：

​  参数一：nextProps 修改之后，最新的props属性

​  参数二：nextState 修改之后，最新的state属性

◼ 该方法返回值是一个boolean类型：

​  返回值为true，那么就需要调用render方法；

​  返回值为false，那么久不需要调用render方法；

​  默认返回的是true，也就是只要state发生改变，就会调用render方法；

◼ 比如我们在App中增加一个message属性：

​  jsx中并没有依赖这个message，那么它的改变不应该引起重新渲染；

​  但是因为render监听到state的改变，就会重新render，所以最后render方法还是被重新调用了；

PureComponent

◼ 如果所有的类，我们都需要手动来实现 shouldComponentUpdate，那么会给我们开发者增加非常多的工作量。

​  我们来设想一下shouldComponentUpdate中的各种判断的目的是什么？

​  props或者state中的数据是否发生了改变，来决定shouldComponentUpdate返回true或者false；

◼ 事实上React已经考虑到了这一点，所以React已经默认帮我们实现好了，如何实现呢？

​  将class继承自PureComponent。

shallowEqual方法

这个方法中，调用 !shallowEqual(oldProps, newProps) || !shallowEqual(oldState, newState)，这个shallowEqual就是进行浅层比较：

高阶组件memo

◼ 目前我们是针对类组件可以使用PureComponent，那么函数式组件呢？

​  事实上函数式组件我们在props没有改变时，也是不希望其重新渲染其DOM树结构的

◼ 我们需要使用一个高阶组件memo：

获取DOM方式refs

如何使用ref

◼ 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；

​  我们可以通过refs获取DOM；

◼ 如何创建refs来获取对应的DOM呢？目前有三种方式：

◼ 方式一：传入字符串

​  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；

ref的类型

◼ 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；

​  当 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；

​  你不能在函数组件上使用 ref 属性，因为他们没有实例；

◼ 函数式组件是没有实例的，所以无法通过ref获取他们的实例：

​  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 ，后面我们也会学习 hooks 中如何使用ref；

受控和非受控组件

认识受控组件

◼ 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。

◼ 比如下面的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”；

◼ 在 HTML 中，表单元素（如、 和 ）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；

​  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。

◼ 由于 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。

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。

​  我们来进行一个简单的演练：

​  使用ref来获取input元素；

◼ 在非受控组件中通常使用defaultValue来设置默认值；

◼ 同样， 和 支持 defaultChecked， 和 支持 defaultValue。

React的高阶组件

认识高阶函数

◼ 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；

◼ JavaScript中比较常见的filter、map、reduce都是高阶函数。

◼ 那么说明是高阶组件呢？

​  高阶组件的英文是 Higher-Order Components，简称为 HOC；

​  官方的定义：高阶组件是参数为组件，返回值为新组件的函数；

◼ 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；

高阶组件的定义

◼ 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；（后续会讲到）

​  比如react-router中的withRouter；（后续会讲到）

◼ 组件的名称问题：

​  在ES6中，类表达式中类名是可以省略的；

​  组件的名称都可以通过displayName来修改；

应用一 – props的增强

◼ 不修改原有代码的情况下，添加新的props

◼ 利用高阶组件来共享Context

应用二 – 渲染判断鉴权

◼ 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：

应用三 – 生命周期劫持

◼ 我们也可以利用高阶函数来劫持生命周期，在生命周期中完成自己的逻辑：

高阶函数的意义

◼ 我们会发现利用高阶组件可以针对某些React代码进行更加优雅的处理。

◼ 其实早期的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：

​  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，组件处理起来会比较麻烦，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；

◼ 当然，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；

◼ Hooks的出现，是开创性的，它解决了很多React之前的存在的问题

​  比如this指向问题、比如hoc的嵌套复杂度问题等等；

ref的转发

◼ 在前面我们学习ref时讲过，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？

​  方式一：直接传入ref属性（错误的做法）

​  方式二：通过forwardRef高阶函数；

portals和fragment

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）。

◼ 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；

◼ 通常来讲，当你从组件的 render 方法返回一个元素时，该元素将被挂载到 DOM 节点中离其最近的父节点：

◼ 然而，有时候将子元素插入到 DOM 节点中的不同位置也是有好处的：

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

◼ 我们又希望可以不渲染这样一个div应该如何操作呢？

​  使用Fragment

​  Fragment 允许你将子列表分组，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

StrictMode严格模式

◼ 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；

◼ 可以为应用程序的任何部分启用严格模式：

 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；

严格模式检查的是什么？

◼ 1.识别不安全的生命周期：

◼ 2.使用过时的ref API

◼ 3.检查意外的副作用

​  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，让你来查看在这里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；

◼ 4.使用废弃的findDOMNode方法

​  在之前的React API中，可以通过findDOMNode来获取DOM，不过已经不推荐使用了，可以自行学习演练一下

◼ 5.检测过时的context API

​  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；

​  目前这种方式已经不推荐使用，大家可以自行学习了解一下它的用法；