React如何原生實現防抖？

大家好，我卡頌。

作為前端，想必你對防抖（debounce）、節流（throttle）這兩個概念不陌生。

在React18中，基於新的併發特性，React原生實現了防抖的功能。

今天我們來聊聊這是如何實現的。

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useTransition Demo

useTransition是一個新增的原生Hook，用於以較低優先順序執行一些更新。

在我們的Demo中有ctn與num兩個狀態，其中ctn與輸入框的內容受控。

當觸發輸入框onChange事件時，會同時觸發ctn與num狀態變化。其中觸發num狀態變化的方法（即updateNum）被包裹在startTransition中：

function App() {
  const [ctn, updateCtn] = useState('');
  const [num, updateNum] = useState(0);
  const [isPending, startTransition] = useTransition();

  return (
    <div >
      <input value={ctn} onChange={({target: {value}}) => {
        updateCtn(value);
        startTransition(() => updateNum(num + 1))
      }}/>
        <BusyChild num={num}/>
    </div>
  );
}

num會作為props傳遞給BusyChild元件。在BusyChild中通過while迴圈人為增加元件render所消耗的時間：

const BusyChild = React.memo(({num}: {num: number}) => {
  const cur = performance.now();
  // 增加render的耗時
  while (performance.now() - cur < 300) {}

  return <div>{num}</div>;
})

所以，在輸入框輸入內容時能明顯感到卡頓。

線上示例地址

按理說，onChange中會同時觸發ctn與num的狀態變化，他們在檢視中的顯示應該是同步的。

然而實際上，輸入框連續輸入一段文字（即ctn的狀態變化連續展示在檢視中）後，num才會變化一次。

如下圖，初始時輸入框沒有內容，num為0：

輸入框輸入很長一段文字後，num才變為1：

這種效果就像：被startTransition包裹的更新都有防抖的效果一樣。

這是如何實現的呢？

什麼是lane

在React18中有一套更新優先順序機制，不同地方觸發的更新擁有不同優先順序。優先順序的定義依據是符合使用者感知的，比如：

使用者不希望輸入框輸入文字會有卡頓，所以onChange事件中觸發的更新是同步優先順序（最高優）
使用者可以接受請求發出到返回之間有等待時間，所以useEffect中觸發的更新是預設優先順序

那麼優先順序怎麼表示呢？用一個31位的二進位制，被稱為lane。

比如同步優先順序和預設優先順序定義如下：

const SyncLane =    0b0000000000000000000000000000001;
const DefaultLane = 0b0000000000000000000000000010000;

數值越小優先順序越大，即SyncLane < DefaultLane。

那麼React每次更新是不是選擇一個優先順序，然後執行所有元件中這個優先順序對應的更新呢？

不是。如果每次更新只能選擇一個優先順序，那靈活性就太差了。

所以實際情況是：每次更新，React會選擇一到多個lane組成一個批次，然後執行所有元件中包含在這個批次中的lane對應的更新

這種組成批次的lane被稱為lanes。

比如，如下程式碼將SyncLane與DefaultLane合成lanes：

// 用“按位或”操作合併lane
const lanes = SyncLane | DefaultLane;

entangle機制

可以看到，lane機制本質上就是各種位運算，可以設計的很靈活。

在此基礎上，有一套被稱為entangle（糾纏）的機制。

entangle指一種lane之間的關係，如果laneA與laneB糾纏，那麼某次更新React選擇了laneA，則必須帶上laneB。

也就是說laneA與laneB糾纏在一塊，同生共死了。

除此之外，如果laneA與laneC糾纏，此時laneC與laneB糾纏，那麼laneA也會與laneB糾纏。

那麼entangle機制與useTransition有什麼關係呢？

被startTransition包裹的回撥中觸發的更新，優先順序為TransitionLanes中的一個。

TransitionLanes中包括16個lane，分別是TransitionLane1到TransitionLane16：

而transition相關lane會發生糾纏。

在我們的Demo中，每次onChange執行，都會建立兩個更新：

onChange={({target: {value}}) => {
  updateCtn(value);
  startTransition(() => updateNum(num + 1))
}

其中：

updateCtn(value)由於在onChange中觸發，優先順序為SyncLane
updateNum(num + 1)由於在startTransition中觸發，優先順序為TransitionLanes中的某一個

當在輸入框中反覆輸入文字時，以上過程會反覆執行，區別是：

SyncLane由於是最高優先順序，會被執行，所以我們會看到輸入框中內容變化
TransitionLanes相關lane優先順序比SyncLane低，暫時不會執行，同時他們會產生糾纏

為了防止某次更新由於優先順序過低，一直無法執行，React有個過期機制：每個更新都有個過期時間，如果在過期時間內都沒有執行，那麼他就會過期。

過期後的更新會同步執行（也就是說他的優先順序變得和SyncLane一樣）

在我們的例子中，startTransition(() => updateNum(num + 1))會產生很多糾纏在一塊的TransitionLanes相關lane。

過了一段時間，其中某個lane過期了，於是他優先順序提高到和SyncLane一樣，立刻執行。

又由於這個lane與其他TransitionLanes相關lane糾纏在一起，所以他們會被一起執行。

這就表現為：在輸入框一直輸入內容，但是num在檢視中顯示的數字過了會兒才變化。

總結

今天我們聊了useTransition內部的一些實現，涉及到：

lane模型
entangle機制
更新過期機制

最有意思的是，由於不同電腦效能不同，瀏覽器幀率會變動，所以在不同電腦中React會動態調節防抖的效果。

這就相當於不需要你手動設定debounce的時間引數，React會根據電腦效能動態調整。

React如何原生實現防抖？

useTransition Demo

什麼是lane

entangle機制

總結

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