Skip to content

React学习笔记(三) #5

Description

@jappp

十、React 的 diff 算法

diff 算法是指生成更新补丁的方式,主要应用于虚拟 DOM 树变化后,更新真实 DOM。所以 diff 算法一定存在这样一个过程:触发更新 → 生成补丁 → 应用补丁。
React 的 diff 算法,触发更新的时机主要在 state 变化与 hooks 调用之后。此时触发虚拟 DOM 树变更遍历,采用了深度优先遍历算法。但传统的遍历方式,效率较低。为了优化效率,使用了分治的方式。将单一节点比对转化为了 3 种类型节点的比对,分别是树、组件及元素,以此提升效率。

  • 树比对:由于网页视图中较少有跨层级节点移动,两株虚拟 DOM 树只对同一层次的节点进行比较。
  • 组件比对:如果组件是同一类型,则进行树比对,如果不是,则直接放入到补丁中。
  • 元素比对:主要发生在同层级中,通过标记节点操作生成补丁,节点操作对应真实的 DOM 剪裁操作。

以上是经典的 React diff 算法内容。自 React 16 起,引入了 Fiber 架构。为了使整个更新过程可随时暂停恢复,节点与树分别采用了 FiberNode 与 FiberTree 进行重构。fiberNode 使用了双链表的结构,可以直接找到兄弟节点与子节点。
整个更新过程由 current 与 workInProgress 两株树双缓冲完成。workInProgress 更新完成后,再通过修改 current 相关指针指向新节点。

Vue 的整体 diff 策略与 React 对齐,虽然缺乏时间切片能力,但这并不意味着 Vue 的性能更差,因为在 Vue 3 初期引入过,后期因为收益不高移除掉了。除了高帧率动画,在 Vue 中其他的场景几乎都可以使用防抖和节流去提高响应性能。
优化:

  • 根据 diff 算法的设计原则,应尽量避免跨层级节点移动。
  • 通过设置唯一 key 进行优化,尽量减少组件层级深度。因为过深的层级会加深遍历深度,带来性能问题。
  • 设置 shouldComponentUpdate 或者 React.pureComponet 减少 diff 次数。

十一、React 的渲染流程

React 的渲染过程大致一致,但协调并不相同,以 React 16 为分界线,分为 Stack Reconciler 和 Fiber Reconciler。这里的协调从狭义上来讲,特指 React 的 diff 算法,广义上来讲,有时候也指 React 的 reconciler 模块,它通常包含了 diff 算法和一些公共逻辑。

回到 Stack Reconciler 中,Stack Reconciler 的核心调度方式是递归。调度的基本处理单位是事务,它的事务基类是 Transaction,这里的事务是 React 团队从后端开发中加入的概念。在 React 16 以前,挂载主要通过 ReactMount 模块完成,更新通过 ReactUpdate 模块完成,模块之间相互分离,落脚执行点也是事务。

在 React 16 及以后,协调改为了 Fiber Reconciler。它的调度方式主要有两个特点,第一个是协作式多任务模式,在这个模式下,线程会定时放弃自己的运行权利,交还给主线程,通过requestIdleCallback 实现。第二个特点是策略优先级,调度任务通过标记 tag 的方式分优先级执行,比如动画,或者标记为 high 的任务可以优先执行。Fiber Reconciler的基本单位是 Fiber,Fiber 基于过去的 React Element 提供了二次封装,提供了指向父、子、兄弟节点的引用,为 diff 工作的双链表实现提供了基础。

在新的架构下,整个生命周期被划分为 Render 和 Commit 两个阶段。Render 阶段的执行特点是可中断、可停止、无副作用,主要是通过构造 workInProgress 树计算出 diff。以 current 树为基础,将每个 Fiber 作为一个基本单位,自下而上逐个节点检查并构造 workInProgress 树。这个过程不再是递归,而是基于循环来完成。

在执行上通过 requestIdleCallback 来调度执行每组任务,每组中的每个计算任务被称为 work,每个 work 完成后确认是否有优先级更高的 work 需要插入,如果有就让位,没有就继续。优先级通常是标记为动画或者 high 的会先处理。每完成一组后,将调度权交回主线程,直到下一次 requestIdleCallback 调用,再继续构建 workInProgress 树。

在 commit 阶段需要处理 effect 列表,这里的 effect 列表包含了根据 diff 更新 DOM 树、回调生命周期、响应 ref 等。

但一定要注意,这个阶段是同步执行的,不可中断暂停,所以不要在 componentDidMount、componentDidUpdate、componentWiilUnmount 中去执行重度消耗算力的任务。

如果只是一般的应用场景,比如管理后台、H5 展示页等,两者性能差距并不大,但在动画、画布及手势等场景下,Stack Reconciler 的设计会占用占主线程,造成卡顿,而 fiber reconciler 的设计则能带来高性能的表现。

十二、React 的渲染异常后果

React 渲染异常的时候,在没有做任何拦截的情况下,会出现整个页面白屏的现象。它的成型原因是在渲染层出现了 JavaScript 的错误,导致整个应用崩溃。这种错误通常是在 render 中没有控制好空安全,使值取到了空值。

所以在治理上,从预防与兜底两个角度去处理。

  1. 在预防策略上,引入空安全相关的方案,在做技术选型时,主要是三个方案:第一个是引入外部函数,比如 Facebook 的 idx 或者 Lodash.get;第二个是引入 Babel 插件,使用 ES 2020 的标准——可选链操作符;第三个是 TypeScript,它在 3.7 版本以后可以直接使用可选链操作符。
  2. 在兜底策略上,可抽取兜底的公共高阶组件,封装成NPM 包以供内部使用。

Activity

Sign up for free to join this conversation on GitHub. Already have an account? Sign in to comment

Metadata

Metadata

Assignees

No one assigned

    Projects

    No projects

      Milestone

      No milestone

      Relationships

      None yet

      Development

      No branches or pull requests

      Issue actions