重新學習 React (一) 生命周期,Fiber 調度和更新機制

2019-6-12    seo達人

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前幾天面試問道 react 的相關知識,對我打擊比較大,感覺對 react 認識非常膚淺,所以在這里重新梳理一下,想想之前沒有仔細思考過的東西。

另外有說的不對的地方還請幫我指正一下,先謝謝各位啦。

目錄索引:

什么是生命周期和調度?

React 有一套合理的運行機制去控制程序在指定的時刻該做什么事,當一個生命周期鉤子被觸發(fā)后,緊接著會有下一個鉤子,直到整個生命周期結束。

生命周期

生命周期代表著每個執(zhí)行階段,比如組件初始化,更新完成,馬上要卸載等等,React 會在指定的時機執(zhí)行相關的生命周期鉤子,使我們可以有機在程序運行中會插入自己的邏輯。

調度

我們寫代碼的時候往往會有很多組件以及他們的子組件,各自調用不同的生命周期,這時就要解決誰先誰后的問題,在 react v16 之前是采用了遞歸調用的方式一個一個執(zhí)行,而在現在 v16 的版本中則采用了與之完全不同的處理(調度)方式,名叫 Fiber,這個東西 facebook 做了有兩年時間,實現非常復雜。

具體 Fiber 它是一個什么東西呢?不要著急,我們先從最基本的生命周期鉤子看起。

React 生命周期詳解

首先看一下 React V16.4 后的生命周期概況(圖片來源

 

 

  • 從橫向看,react 分為三個階段:
    • 創(chuàng)建時
      • constructor() - 類構造器初始化
      • static getDerivedStateFromProps() - 組件初始化時主動觸發(fā)
      • render() - 遞歸生成虛擬 DOM
      • componentDidMount() - 完成首次 DOM 渲染
    • 更新時
      • static getDerivedStateFromProps() - 每次 render() 之前執(zhí)行
      • shouldComponentUpdate() - 校驗是否需要執(zhí)行更新操作
      • render() - 遞歸生成虛擬 DOM
      • getSnapshotBeforeUpdate() - 在渲染真實 DOM 之前
      • componentDidUpdate() - 完成 DOM 渲染
    • 卸載時
      • componentWillUnmount() - 組件銷毀之前被直接調用

一些干貨

  • 有三種方式可以觸發(fā) React 更新,props 發(fā)生改變,調用 setState() 和調用 forceUpdate()
  • static getDerivedStateFromProps() 這個鉤子會在每個更新操作之前(即使props沒有改變)執(zhí)行一次,使用時應該保持謹慎。
  • componentDidMount() 和 componentDidUpdate() 執(zhí)行的時機是差不多的,都在 render 之后,只不過前者只在首次渲染后執(zhí)行,后者首次渲染不會執(zhí)行
  • getSnapshotBeforeUpdate() 執(zhí)行時可以獲得只讀的新 DOM 樹,此函數的返回值為 componentDidUpdate(prevProps, prevState, snapshot) 的第三個參數

嘗試理解 Fiber

關于 Fiber,強烈建議聽一下知乎上程墨Morgan的 live 《深入理解React v16 新功能》,這里潛水員的例子和圖片也是引用于此 live。

背景

我們知道 React 是通過遞歸的方式來渲染組件的,在 V16 版本之前的版本里,當一個狀態(tài)發(fā)生變更時,react 會從當前組件開始,依次遞歸調用所有的子組件生命周期鉤子,而且這個過程是同步執(zhí)行的且無法中斷的,一旦有很深很深的組件嵌套,就會造成嚴重的頁面卡頓,影響用戶體驗。

React 在V16版本之前的版本里引入了 Fiber 這樣一個東西,它的英文涵義為纖維,在計算機領域它排在在進程和線程的后面,雖然 React 的 Fiber 和計算機調度里的概念不一樣,但是可以方便對比理解,我們大概可以想象到 Fiber 可能是一個比線程還短的時間片段。

Fiber 到底做了什么事

Fiber 把當前需要執(zhí)行的任務分成一個個微任務,安排優(yōu)先級,然后依次處理,每過一段時間(非常短,毫秒級)就會暫停當前的任務,查看有沒有優(yōu)先級較高的任務,然后暫停(也可能會完全放棄)掉之前的執(zhí)行結果,跳出到下一個微任務。同時 Fiber 還做了一些優(yōu)化,可以保持住之前運行的結果以到達復用目的。

舉個潛水員的例子

我們可以把調度當成一個潛水員在海底尋寶,v16 之前是通過組件遞歸的方式進行尋寶,從父組件開始一層一層深入到最里面的子組件,也就是如下圖所示。

 

 

 

而替換成了 Fiber 后,海底變成的狹縫(簡單理解為遞歸變成了遍歷),潛水員會每隔一小段時間浮出水面,看看有沒有其他尋寶任務。注意此時沒有尋到寶藏的話,那么之前潛水的時間就浪費了。就這樣潛水員會一直下潛和冒泡,具體如下圖所示。

 

 

 

引入 Fiber 后帶來的三個階段

從生命周期那張圖片縱向來看,Fiber 將整個生命周期分成了三個階段:

  • render 階段
    • 由于 Fiber 會時不時跳出任務,然后重新執(zhí)行,會導致該階段的生命周期調用多次的現象,所以 React V16 之前 componentWillMount(),componentWillUpdate()componentWillReceiveProps() 的三個生命周期鉤子被加上了 UNSAFE 標記
    • 這個階段效率不一定會比之前同步遞歸來的快,因為會有任務跳出重做的性能損耗,但是從宏觀上看,它不斷執(zhí)行了最高優(yōu)先級(影響用戶使用體驗)的任務,所以用戶使用起來會比以前更加的流暢
    • 這個階段的生命周期鉤子可能會重復調用,建議只寫無副作用的代碼
  • pre-commit 階段
    • 該階段 DOM 已經形成,但還是只讀狀態(tài)
    • 這個階段組件狀態(tài)不會再改變
  • commit 階段
    • 此時的 DOM 可以進行操作
    • 這個階段組件已經完成更新,可以寫一些有副作用的代碼和添加其它更新操作。

簡而言之:以 render() 為界,之前執(zhí)行的生命周期都有可能會打斷并多次調用,之后的生命周期是不可被打斷的且只會調用一次。所以盡量把副作用的代碼放在只會執(zhí)行一次的 commit 階段。

其它生命周期鉤子

除了上面常用的鉤子,React 還提供了如下鉤子:

  • static getDerivedStateFromError() 在 render 階段執(zhí)行,通過返回 state 更新組件狀態(tài)
  • componentDidCatch() 在 commit 階段執(zhí)行,可以放一些有副作用的代碼

更新機制

理解了生命周期和三個執(zhí)行階段,就可以比較容易理解組件狀態(tài)的更新機制了。

setState()

這個方法可以讓我們更新組件的 state 狀態(tài)。第一個參數可以是對象,也可以是 updater 函數,如果是函數,則會接受當前的 state 和 props 作為參數。第二個參數為函數,是在 commit 階段后執(zhí)行,準確的說是在 componentDidUpdate() 后執(zhí)行。

setState() 的更新過程是異步的(除非綁定在 DOM 事件中或寫在 setTimeout 里),而且會在最后合并所有的更新,如下:

Object.assign( previousState,
  {quantity: state.quantity + 1},
  {quantity: state.quantity + 1},
  ...
)
復制代碼

之所以設計成這樣,是為了避免在一次生命周期中出現多次的重渲染,影響頁面性能。

forceUpdate()

如果我們想強制刷新一個組件,可以直接調用該方法,調用時會直接執(zhí)行 render() 這個函數而跳過 shouldComponentUpdate()

舉個極端例子

function wait() { return new Promise(resolve => {
    setTimeout(() => {
      resolve(); console.log("wait");
    }, 0);
  });
} //......省略組件創(chuàng)建 async componentDidMount() { await wait(); this.setState({ name: "new name" }); console.log("componentDidMount");
}

componentDidUpdate() { console.log("componentDidUpdate");
}

render() { console.log(this.state); return null } //......省略組件創(chuàng)建 // 輸出結果如下 // wait // {name: "new name"} // componentDidUpdate // componentDidMount // 注意 componentDidUpdate 的輸出位置,一般情況下 // componentDidUpdate 都是在componentDidMount 后面 // 執(zhí)行的,但是這里因為setState 寫在了 await 后面 // 所以情況相反。 復制代碼

結語

了解 react 生命周期和更新機制確實有利于編寫代碼,特別是當代碼量越來越大時,錯用的 setState 或生命周期鉤子都可能埋下越來越多的雷,直到有一天無法維護。。。

我的個人建議如下:

  • 把副作用代碼通通放在 commit 階段,因為這個階段不會影響頁面渲染性能
  • 盡可能不要使用 forceUpdate() 方法,借用 Evan You 的一句話,如果你發(fā)現你自己需要在 Vue 中做一次強制更新,99.9% 的情況,是你在某個地方做錯了事
  • 只要調用了 setState() 就會進行 render(),無論 state 是否改變
  • 知道 setState() 更新的什么時候是同步的,什么時候是異步的,參見上文
  • 不要把 getDerivedStateFromProps() 當成是 UNSAFE_componentWillReceiveProps() 的替代品,因為 getDerivedStateFromProps() 會在每次 render() 之前執(zhí)行,即使 props 沒有改變




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