React组件性能优化

前言

众所周知，浏览器的重绘和重排版(reflows & repaints)（DOM操作都会引起）才是导致网页性能问题的关键。而React虚拟DOM的目的就是为了减少浏览器的重绘和重排版。

说到React优化问题，就必须提下虚拟DOM。虚拟DOM是React核心，通过高新的比较算法，实现了对界面上真正变化的部分进行实际的DOM操作（只是说在大部分场景下这种方式更加效率，而不是一定就是最效率的）。虽然虚拟DOM很牛逼（实际开发中我们根本无需关系其是如何运行的），但是也有缺点。如当React组件如下：

<Components>
  <Components-1 />
  <Components-2 />
  <Components-3 />
</Components>

数据变化从Components->Components-1传递下来，React不会只重渲染Components-1和其父组件，React会以变化（props和state的变化）的最上层的组件为准生成对比的虚拟DOM，就导致了组件没必要的重渲染（即组件render方法的运行）。下面的3张图是借用网上的，是对上面组件更新的图表说明。

• 更新绿色点组件（从根组件传递下来应用在绿色组件上的数据发生改变）

• 理想状态我们想只更新绿色点的组件

• 实际图中的组件都会重渲染（黄色的点是不必要的渲染，优化的方向）

React开发团队也考虑到这个问题，为我们提供了一个组件函数处理数据量大的性能问题，shouldComponentUpdate，这个方法是我们的性能优化切入点。

虚拟DOM

虚拟DOM其实就是一个 JavaScript 对象。 React 使用虚拟DOM来渲染 UI，当组件状态有更改的时候，React 会自动调用组件的render方法重新渲染整个组件的 UI。

当然如果真的这样大面积的操作 DOM，性能会是一个很大的问题，所以 React 实现了一个虚拟 DOM，组件 DOM 结构就是映射到这个虚拟 DOM 上，React 在这个虚拟 DOM 上实现了一个 diff 算法，当要更新组件的时候，会通过 diff 寻找到要变更的 DOM 节点，再把这个修改更新到浏览器实际的 DOM 节点上，所以实际上不是真的渲染整个 DOM 树。这个虚拟 DOM 是一个纯粹的 JS 数据结构，所以性能会比原生 DOM 快很多。

组件渲染方式

组件渲染方式有两种初始渲染和更新渲染，而我们需要优化的地方就是更新渲染。

优化关键shouldComponentUpdate

组件更新生命周期中必调用shouldComponentUpdate，字面意思是组件是否应该更新。shouldComponentUpdate默认返回true，必更新。所有当我们判断出组件没必要更新是，shouldComponentUpdate可以返回false，就达到优化效果。那如何编写判断代码呢？看下以下几种方式。

官方PureRenderMixin

React 官方提供了 PureRenderMixin 插件，其使用方法如下：

官方说明

//官方例子
import PureRenderMixin from 'react-addons-pure-render-mixin';
class FooComponent extends React.Component {
  constructor(props) {
    super(props);
    this.shouldComponentUpdate = PureRenderMixin.shouldComponentUpdate.bind(this);
  }

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

在 React 的最新版本里面，提供了 React.PureComponent 的基础类，而不需要使用这个插件。

这个插件其实就是重写了 shouldComponentUpdate 方法，但是这都是最上层对象浅显的比较，没有进行对象深度比较，场景有所限制。那就需要我们自己重写新的PureRenderMixin。

自定义PureRenderMixin

以下重写方式是采用ES6，和React高阶组件写法，使用了lodash进行深度比较。可以看我在CodePen的例子React组件优化之lodash深度对比

import _ from 'lodash';

function shallowEqual(objA,objB) {
  if (objA === objB) {
    return true;
  }

  if (typeof objA !== 'object' || objA === null || typeof objB !== 'object' || objB === null) {
    return false;
  }

  const keysA = Object.keys(objA);
  const keysB = Object.keys(objB);

  if (keysA.length !== keysB.length) {
    return false;
  }

  const bHasOwnProperty = hasOwnProperty.bind(objB);
  for (let i = 0; i < keysA.length; i++) {
    const keyA = keysA[i];

    if (objA[keyA] === objB[keyA]) {
      continue;
    }

    // special diff with Array or Object
    if (_.isArray(objA[keyA])) {
      if (!_.isArray(objB[keyA]) || objA[keyA].length !== objB[keyA].length) {
        return false;
      } else if (!_.isEqual(objA[keyA],objB[keyA])) {
        return false;
      }
    } else if (_.isPlainObject(objA[keyA])) {
      if (!_.isPlainObject(objB[keyA]) || !_.isEqual(objA[keyA],objB[keyA])) {
        return false;
      }
    } else if (!bHasOwnProperty(keysA[i]) || objA[keysA[i]] !== objB[keysA[i]]) {
      return false;
    }
  }

  return true;
}


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

function shouldComponentUpdate(nextProps,nextState) {
  return shallowCompare(this,nextState);
}
/* eslint-disable no-param-reassign */
function pureRenderDecorator(component) {
  //覆盖了component中的shouldComponentUpdate方法
  component.prototype.shouldComponentUpdate = shouldComponentUpdate;
  return component;//Decorator不用返回,直接使用高阶组件需要return
}
/*****
*使用ES6 class 语法糖如下，decorator的没试过，decorator请使用上面的，不要return
*let pureRenderDecorator = component => class {
*  constructor(props) {
*    super(props);
*    component.prototype.shouldComponentUpdate = shouldComponentUpdate;
*  }
*  render(){
*    var Component = component;//自定义组件使用时要大写
*   return (
*        <Component {...this.props}/>
*    )
*  }
*}
******/
export { shallowEqual };
export default pureRenderDecorator;

这种方式可以确保props和state数无变化的情况下，不重新渲染组件。但是进行了对象深度比较，是比较不划算的。这点Facebook也是有考虑的，所以就有了immutable-js。

immutable-js

immutable-js这里就不详说，这里贴一下React组件优化代码，重写shouldComponentUpdate

import { is } from 'immutable'
...//省略代码
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 (thisProps[key] !== nextProps[key] || !is(thisProps[key],nextProps[key])) {
      //console.debug(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;
}
...//省略代码

这里面的处理前提是要使用immutable-js对象，上面的代码不是100%适合所有场景（如果全部的props和states都是immutable对象，这个是没问题的），当props中有函数对象（原生的）时，这个就会失效，需要做些而外处理。

对于 Mutable 的对象（原生的js对象就是Mutable的）的低效率操作主要体现在复制和比较上，而 Immutable 对象就是解决了这两大低效的痛点。

immutable-js的比较是比lodash深度对象比较是更有效率的。

总结

immutable-js的思想其实是跟React的虚拟DOM是一致的，都是为了减少不必要的消耗，提高性能。虚拟DOM内部处理比较复杂，而且可能还会带有一些开发人员的副作用（render中运行了一些耗时的程序）,算法比较完后会相对耗时。而 immutable-js和lodash只是纯净的比较数据，效率是相对比较高的，是目前比较适合使用的PureRender方式。建议采用immutable-js，也可以根据项目性质决定。（ps：持续更新欢迎指正）

参考文章

• react组件性能优化探索实践

• React虚拟DOM浅析

• Immutable 在 JavaScript 中的应用

• REFLOWS & REPAINTS: