React 效能優化總結

初學者對React可能滿懷期待，覺得React可能完爆其它一切框架，甚至不切實際地認為React可能連原生的渲染都能完爆——對框架的狂熱確實會出現這樣的不切實際的期待。讓我們來看看React的官方是怎麼說的。React官方文件在Advanced Performanec這一節，這樣寫道：

One of the first questions people ask when considering React for a project is whether their application will be as fast and responsive as an equivalent non-React version

顯然React自己也其實只是想盡量達到跟非React版本相若的效能，

你所不知道的render

react的元件渲染分為初始化渲染和更新渲染。在初始化渲染的時候會呼叫根元件下的所有元件的render方法進行渲染，如下圖（綠色表示已渲染，這一層是沒有問題的）：

但是當我們要更新某個子元件的時候，如下圖的綠色元件（從根元件傳遞下來應用在綠色元件上的資料發生改變）：

我們的理想狀態是隻呼叫關鍵路徑上元件的render，如下圖：

但是react的預設做法是呼叫所有元件的render，再對生成的虛擬DOM進行對比，如不變則不進行更新。這樣的render和虛擬DOM的對比明顯是在浪費，如下圖（黃色表示浪費的render和虛擬DOM對比）

Tips:

• 拆分元件是有利於複用和元件優化的。
• 生成虛擬DOM並進行比對發生在render()後，而不是render()前。

更新階段的生命週期

• componentWillReceiveProps(object nextProps)：當掛載的元件接收到新的props時被呼叫。此方法應該被用於比較this.props 和 nextProps以用於使用this.setState()執行狀態轉換。（元件內部資料有變化，使用state，但是在更新階段又要在props改變的時候改變state，則在這個生命週期裡面）
• shouldComponentUpdate(object nextProps, object nextState)： -boolean 當元件決定任何改變是否要更新到DOM時被呼叫。作為一個優化實現比較this.props 和 nextProps 、this.state 和 nextState ，如果React應該跳過更新，返回false。
• componentWillUpdate(object nextProps, object nextState)：在更新發生前被立即呼叫。你不能在此呼叫this.setState()。
• componentDidUpdate(object prevProps, object prevState)： 在更新發生後被立即呼叫。（可以在DOM更新完之後，做一些收尾的工作）

Tips:

• React的優化是基於shouldComponentUpdate的，該生命週期預設返回true，所以一旦prop或state有任何變化，都會引起重新render。

shouldComponentUpdate

react在每個元件生命週期更新的時候都會呼叫一個shouldComponentUpdate(nextProps, nextState)函式。它的職責就是返回true或false，true表示需要更新，false表示不需要，預設返回為true，即便你沒有顯示地定義 shouldComponentUpdate 函式。這就不難解釋上面發生的資源浪費了。

為了進一步說明問題，我們再引用一張官網的圖來解釋，如下圖（ SCU表示shouldComponentUpdate，綠色表示返回true(需要更新)，紅色表示返回false(不需要更新)；vDOMEq表示虛擬DOM比對，綠色表示一致(不需要更新)，紅色表示發生改變(需要更新)）：

根據渲染流程，首先會判斷shouldComponentUpdate(SCU)是否需要更新。如果需要更新，則呼叫元件的render生成新的虛擬DOM，然後再與舊的虛擬DOM對比(vDOMEq)，如果對比一致就不更新，如果對比不同，則根據最小粒度改變去更新DOM；如果SCU不需要更新，則直接保持不變，同時其子元素也保持不變。

• C1根節點，綠色SCU (true)，表示需要更新，然後vDOMEq紅色，表示虛擬DOM不一致，需要更新。
• C2節點，紅色SCU (false)，表示不需要更新，所以C4,C5均不再進行檢查
• C3節點同C1，需要更新
• C6節點，綠色SCU (true)，表示需要更新，然後vDOMEq紅色，表示虛擬DOM不一致，更新DOM。
• C7節點同C2
• C8節點，綠色SCU (true)，表示需要更新，然後vDOMEq綠色，表示虛擬DOM一致，不更新DOM。

帶坑的寫法：

• {…this.props} (不要濫用，請只傳遞component需要的props，傳得太多，或者層次傳得太深，都會加重shouldComponentUpdate裡面的資料比較負擔，因此，也請慎用spread attributes（<Component {…props} />）)。
• ::this.handleChange()。(請將方法的bind一律置於constructor)
• this.handleChange.bind(this,id)
• 複雜的頁面不要在一個元件裡面寫完。
• 請儘量使用const element。
• map裡面新增key，並且key不要使用index（可變的）。具體可參考使用Perf工具研究React Key對渲染的影響
• 儘量少用setTimeOut或不可控的refs、DOM操作。
• 資料儘可能簡單明瞭，扁平化。

效能檢測工具

React官方提供的：React.addons.Perf

react官方提供一個外掛React.addons.Perf可以幫助我們分析元件的效能，以確定是否需要優化。
開啟console皮膚，先輸入Perf.start()執行一些元件操作，引起資料變動，元件更新，然後輸入Perf.stop()。（建議一次只執行一個操作，好進行分析）
再輸入Perf.printInclusive檢視所有涉及到的元件render，如下圖（官方圖片）：

或者輸入Perf.printWasted()檢視下不需要的的浪費元件render，如下圖（官方圖片）：

優化前：

優化後：

其他的檢測工具

react-perf-tool為React應用提供了一種視覺化的效能檢測方案，該工程同樣是基於React.addons，但是使用圖表來顯示結果，更加方便。

React官方的解決方案

PureRenderMixin(es5)

var PureRenderMixin = require('react-addons-pure-render-mixin');
React.createClass({
  mixins: [PureRenderMixin],

  render: function() {
    return <div className={this.props.className}>foo</div>;
  }
});

Shallow Compare (es6)

var shallowCompare = require('react-addons-shallow-compare');
export class SampleComponent extends React.Component {
  shouldComponentUpdate(nextProps, nextState) {
    return shallowCompare(this, nextProps, nextState);
  }

  render() {
    return <div className={this.props.className}>foo</div>;
  }
}

es7裝飾器的寫法：

import pureRender from "pure-render-decorator"
...

@pureRender
class Person  extends Component {
  render() {
    console.log("我re-render了");
    const {name,age} = this.props;

      return (
        <div>
          <span>姓名:</span>
          <span>{name}</span>
          <span> age:</span>
          <span>{age}</span>
        </div>
      )
  }
}

pureRender很簡單，就是把傳進來的component的shouldComponentUpdate給重寫掉了，原來的shouldComponentUpdate，無論怎樣都是return ture，現在不了，我要用shallowCompare比一比，shallowCompare程式碼及其簡單，如下：

function shallowCompare(instance, nextProps, nextState) {
  return !shallowEqual(instance.props, nextProps) || !shallowEqual(instance.state, nextState);
}

缺點

shallowEqual其實只比較props的第一層子屬性是不是相同，就像上述程式碼，props 是如下

{
  detail: {
    name: "123",
    age: "123"
  }
}

他只會比較props.detail ===nextProps.detail，導致在傳入複雜的資料的情況下，優化失效。

immutable.js

我們也可以在 shouldComponentUpdate() 中使用使用 deepCopy 和 deepCompare 來避免無必要的 render()，但 deepCopy 和 deepCompare 一般都是非常耗效能的。

Immutable Data 就是一旦建立，就不能再被更改的資料。對 Immutable 物件的任何修改或新增刪除操作都會返回一個新的 Immutable 物件。

Immutable 實現的原理是 Persistent Data Structure（持久化資料結構），也就是使用舊資料建立新資料時，要保證舊資料同時可用且不變。同時為了避免 deepCopy 把所有節點都複製一遍帶來的效能損耗，Immutable 使用了 Structural Sharing（結構共享），即如果物件樹中一個節點發生變化，只修改這個節點和受它影響的父節點，其它節點則進行共享。請看下面動畫：

Immutable 則提供了簡潔高效的判斷資料是否變化的方法，只需 === 和 is 比較就能知道是否需要執行 render()，而這個操作幾乎 0 成本，所以可以極大提高效能。修改後的 shouldComponentUpdate 是這樣的：

import { is } from 'immutable';

shouldComponentUpdate: (nextProps = {}, nextState = {}) => {
  const thisProps = this.props || {}, thisState = this.state || {};

  if (Object.keys(thisProps).length !== Object.keys(nextProps).length ||
      Object.keys(thisState).length !== Object.keys(nextState).length) {
    return true;
  }

  for (const key in nextProps) {
    if (!is(thisProps[key], nextProps[key])) {
      return true;
    }
  }

  for (const key in nextState) {
    if (thisState[key] !== nextState[key] || !is(thisState[key], nextState[key])) {
      return true;
    }
  }
  return false;
}

react-immutable-render-mixin

這是一個facebook/immutable-js的react pure render mixin 的庫，可以簡化很多寫法。
使用react-immutable-render-mixin可以實現裝飾器的寫法。

import React from 'react';
import { immutableRenderDecorator } from 'react-immutable-render-mixin';

@immutableRenderDecorator
class Test extends React.Component {
  render() {
    return <div></div>;
  }
}

Immutable 詳解及 React 中實踐

無狀態元件

為了避免一定程度的浪費，react官方還在0.14版本中加入了無狀態元件，如下：

// es6
const HelloMessage = (props) => <div>Hello {props.name}</div>;

高階元件（接下來的方向）

大部分使用mixin和class extends的地方，高階元件都是更好的方案——畢竟組合優於繼承。

參考文章

使用ES6編寫React應用（4）：使用高階元件替代Mixins
Mixin 已死，Composition 萬歲

React同構直出（接下來方向）

同構基於服務端渲染，卻不止是服務端渲染。

React在減少重複渲染方面確實是有一套獨特的處理辦法，那就是virtual DOM，但顯示在首次渲染的時候React絕無可能超越原生的速度。因此，我們在做優化的時候，接下來可以做的事情就是：

首屏時間可能會比較原生的慢一些，但可以嘗試用React Server Render (又稱Isomorphic)去提高效率