React进阶—性能优化

React性能优化思路

软件的性能优化思路就像生活中去看病,大致是这样的:

  1. 使用工具来分析性能瓶颈(找病根)

  2. 尝试使用优化技巧解决这些问题(服药)

  3. 使用工具测试性能是否确实有提升(疗效确认)

React性能优化的特殊性

看过《高性能JavaScript》这本书的小伙伴都知道,JavaScipt的语言特性、数据结构和算法、浏览器机理、网络传输等都可能导致性能问题。同样是web实现,跟传统的技术(如原生js、jQuery)相比, react的性能优化有什么不同呢?

使用jQuery时,要考虑怎么使用选择器来提高元素查找效率、不要在循环体内进行DOM操作、使用事件委托呀等等。到了React这里,这些东西好像都用不上了。是的,因为React有一个很大的不同点,它实现了虚拟DOM,并且接管了DOM的操作。你不能直接去操作DOM来改变UI,你只能通过改变数据源(props和state)来驱动UI的变化。

说起React的性能分析,还得从它的生命周期和渲染机制说起:

React组件生命周期

《React进阶—性能优化》

当 props 和 state 发生变化时,React会根据shouldComponentUpdate方法来决定是否重新渲染整个组件。

React组件树渲染机制

《React进阶—性能优化》

父亲组件的props 和 state发生变化时,它和它的子组件、孙子组件等所有后代组件都会重新渲染。

综上所述,可以得出React的性能优化就是围绕shouldComponentUpdate方法(SCU)来进行的,无外乎两点:

  1. 缩短SCU方法的执行时间(或者不执行)。

  2. 没必要的渲染,SCU应该返回false。

React 性能分析工具

Web通用工具:Chrome DevTools

最常用到的是Chrome DevTools的Timeline和Profiles。

  • Timeline工具栏提供了对于在装载你的Web应用的过程中,时间花费情况的概览,这些应用包括处理DOM事件, 页面布局渲染或者向屏幕绘制元素。

  • 通过Timeline发现是脚本问题时,使用Profiles作进一步分析。Profiles可以提供更加详细的脚本信息。

React特色工具:Perf

Perf 是react官方提供的性能分析工具。Perf最核心的方法莫过于Perf.printWasted(measurements)了,该方法会列出那些没必要的组件渲染。很大程度上,React的性能优化就是干掉这些无谓的渲染。

有童鞋开发了Chrome扩展程序“React Perf”(戳这里)。相比自己在代码中插入Perf方法进行分析,这个小工具更加灵活方便,墙裂推荐!

案例分析:TodoList

TodoList的功能很简单,就是对待办事项进行增加和删除操作:
《React进阶—性能优化》

import React, {PropTypes, Component} from 'react';

class TodoItem extends Component {

    static propTypes = {
        deleteItem: PropTypes.func.isRequired,
        item: PropTypes.shape({
            text: PropTypes.string.isRequired,
            id: PropTypes.number.isRequired,
        }).isRequired,
    };

    deleteItem = ()=>{
        let id = this.props.item.id;
        this.props.deleteItem(id);
    };

    render() {
        return (
            <div>
                <button style={{width: 30}} onClick={this.deleteItem}>X</button>
                &nbsp;
                <span>{this.props.item.text}</span>
            </div>
        );
    }

}

class Todos extends Component {

    // 构造
    constructor(props) {
        super(props);
        // 初始状态
        this.state = {
            items: this.props.initialItems,
            text: '',
        };
    }

    static propTypes = {
        initialItems: PropTypes.arrayOf(PropTypes.shape({
            text: PropTypes.string.isRequired,
            id: PropTypes.number.isRequired,
        }).isRequired).isRequired,
    };

    addTask = (e)=> {
        e.preventDefault();
        this.setState({
            items: [{id: ID++, text: this.state.text}].concat(this.state.items),
            text: '',
        });
    };

    deleteItem = (itemId)=> {
        this.setState({
            items: this.state.items.filter((item) => item.id !== itemId),
        });
    };

    render() {
        return (
            <div>
                <h1>待办事项</h1>
                <form onSubmit={this.addTask}>
                    <input value={this.state.text} onChange={(v)=>{this.setState({text:v.target.value});}}/>
                    <button>添加</button>
                </form>
                {this.state.items.map((item) => {
                    return (
                        <TodoItem key={item.id}
                                  item={item}
                                  deleteItem={this.deleteItem}/>
                    );
                })}
            </div>
        );
    }
}

let ID = 0;
const items = [];
for (let i = 0; i < 1000; i++) {
    items.push({id: ID++, text: '事项' + i});
}

class TodoList extends Component {
    render() {
        return (
            <Todos initialItems={items}/>
        );
    }
}

export default TodoList;

在待办事项输入框里输入一个字母,接下来我们以这个行为为例来进行性能分析和优化。

第一次优化

使用Chrome开发者工具的Timeline记录下这个过程:
《React进阶—性能优化》

重点关注出现的红色块,代表这个行为存在性能问题。从上图我们可以看出,耗时的Event(keypress)长条花了98.8ms,其中98.5ms用于脚本处理,可见脚本问题是罪魁祸首。

接着,我们使用Profiles来进一步分析脚本问题:
《React进阶—性能优化》

对Total Time进行降序排列,发现耗时最长的是dispatchEvent,来自react源码。这时,我们就可以确定是react这一层出现了性能问题。

嗯,轮到Perf出场了:
《React进阶—性能优化》

上图表示,有1000次不必要的渲染发生在TodoItem组件上.

打开react面板,我们来看看组件的层次和相应的state、props值:
《React进阶—性能优化》

TodoItem是Todos的子组件,当我们在输入框输入字母“s”时,Todos的state值发生改变时,文章开头所说的react的渲染机制导致Todos下的1000个TodoItem组件都会重新渲染一次。但是,TodoItem的展现其实没有任何变化。
从代码中,我们可以看出,TodoItem组件展现只跟props(deleteItem、item)相关。props没有变化,TodoItem就没必要渲染。

所以,我们应该优化下TodoItem的SCU方法:

class TodoItem extends Component {
    
    ...
    
    //在props没有变化的时候返回false,不重新渲染
    shouldComponentUpdate(nextState,nextProps) {
        if(this.props.item == nextProps.item && this.props.deleteItem == nextProps.deleteItem){
            return false;
        }
        return true;
    }

    render() {
       ... 
    }

}

(PS: TodoItem中的SCU方法,使用的是浅比较,也可以使用PureComponent代替。实际项目中,往往需要使用复杂的深比较,可以考虑使用Immutable.js)

验证下优化效果,使用Perf测试,发现1000个多余的渲染被干掉了!
再次使用Timeline分析,Event(keypress)耗时从98.5ms降到了26.49ms,性能提升了2.7倍:
《React进阶—性能优化》

疗效还不错!

第二次优化

通过SCU返回false,我们避免了无谓的渲染。但是,我们还是调用了1000次TodoItem的SCU方法,这也是一笔不小的性能开支。

是否可以不用调用呢?通过合理地规划组件粒度,可以做到:

//将增加待办事项抽象成一个组件
class AddItem extends Component{
     constructor(props) {
       super(props);
       this.state = {
           text:""
       };
     }

    static PropTypes = {
      addTask:PropTypes.func.isRequired
    };

    addTask = (e)=>{
        e.preventDefault();
        this.props.addTask(this.state.text);
    };

    render(){
        return (
            <form onSubmit={this.addTask}>
                <input value={this.state.text} onChange={(v)=>{this.setState({text:v.target.value});}}/>
                <button>添加</button>
            </form>
        );

    }
}

class Todos extends Component{
    constructor(props) {
        super(props);
        this.state = {
            items: this.props.initialItems,
        };
    }

    static propTypes = {
        initialItems: PropTypes.arrayOf(PropTypes.shape({
            text: PropTypes.string.isRequired,
            id: PropTypes.number.isRequired,
        }).isRequired).isRequired,
    };

    addTask = (text)=>{
        this.setState({
            items: [{id: ID++, text:text}].concat(this.state.items),
            text: '',
        });
    };

    deleteItem = (itemId)=>{
        this.setState({
            items: this.state.items.filter((item) => item.id !== itemId),
        });
    };

    render() {
        return (
            <div>
                <h1>待办事项V3</h1>
                <AddItem addTask={this.addTask}/>
                {this.state.items.map((item) => {
                    return (
                        <TodoItem key={item.id}
                                  item={item}
                                  deleteItem={this.deleteItem}/>
                    );
                })}
            </div>
        );
    }
}

把增加待办事项抽象成一个AddItem组件。这样一来,组件树从原来的
《React进阶—性能优化》

变成

《React进阶—性能优化》

输入信息时触发变化的text这个state值,被下放到AddItem组件来管理,因此不会导致兄弟组件(TodoItem)的重新渲染。

再次运行Timeline测试,这时Event(keypress)耗时从26.49ms降到了7.98ms,性能提升了2.3倍:
《React进阶—性能优化》

至此,性能优化完毕~

    原文作者:marginyu
    原文地址: https://segmentfault.com/a/1190000008925295
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
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