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:
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
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
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:
缩短SCU方法的执行时间(或者不执行)。
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:
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> <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,}).isrequired).isrequired,}; addTask = (e)=> { e.preventDefault(); this.setState({ items: [{id: ID++,text: this.state.text}].concat(this.state.items),}); }; 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:
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:
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:
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:
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:
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,}; addTask = (text)=>{ this.setState({ items: [{id: ID++,text:text}].concat(this.state.items),}); }; 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
变成
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:
至此,性能优化完毕~