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從零開始實現(xiàn)一個React(四):異步的setState

RyanQ / 1228人閱讀

摘要:一個比較好的做法是利用的事件隊列機制。整個系列大概會有四篇左右,我每周會更新一到兩篇,我會第一時間在上更新,有問題需要探討也請在上回復(fù)我博客地址關(guān)注點,訂閱點上一篇文章從零開始實現(xiàn)一個三算法

前言

在上一篇文章中,我們實現(xiàn)了diff算法,性能有非常大的改進。但是文章末尾也指出了一個問題:按照目前的實現(xiàn),每次調(diào)用setState都會觸發(fā)更新,如果組件內(nèi)執(zhí)行這樣一段代碼:

for ( let i = 0; i < 100; i++ ) {
    this.setState( { num: this.state.num + 1 } );
}

那么執(zhí)行這段代碼會導(dǎo)致這個組件被重新渲染100次,這對性能是一個非常大的負擔。

真正的React是怎么做的

React顯然也遇到了這樣的問題,所以針對setState做了一些特別的優(yōu)化:React會將多個setState的調(diào)用合并成一個來執(zhí)行,這意味著當調(diào)用setState時,state并不會立即更新,舉個栗子:

class App extends Component {
    constructor() {
        super();
        this.state = {
            num: 0
        }
    }
    componentDidMount() {
        for ( let i = 0; i < 100; i++ ) {
            this.setState( { num: this.state.num + 1 } );
            console.log( this.state.num );    // 會輸出什么?
        }
    }
    render() {
        return (
            

{ this.state.num }

); } }

我們定義了一個App組件,在組件掛載后,會循環(huán)100次,每次讓this.state.num增加1,我們用真正的React來渲染這個組件,看看結(jié)果:

組件渲染的結(jié)果是1,并且在控制臺中輸出了100次0,說明每個循環(huán)中,拿到的state仍然是更新之前的。

這是React的優(yōu)化手段,但是顯然它也會在導(dǎo)致一些不符合直覺的問題(就如上面這個例子),所以針對這種情況,React給出了一種解決方案:setState接收的參數(shù)還可以是一個函數(shù),在這個函數(shù)中可以拿先前的狀態(tài),并通過這個函數(shù)的返回值得到下一個狀態(tài)。

我們可以通過這種方式來修正App組件:

componentDidMount() {
    for ( let i = 0; i < 100; i++ ) {
        this.setState( prevState => {
            console.log( prevState.num );
            return {
                num: prevState.num + 1
            }
        } );
    }
}
這種用法是不是很像數(shù)組的reduce方法?

現(xiàn)在來看看App組件的渲染結(jié)果:

現(xiàn)在終于能得到我們想要的結(jié)果了。

所以,這篇文章的目標也明確了,我們要實現(xiàn)以下兩個功能

異步更新state,將短時間內(nèi)的多個setState合并成一個

為了解決異步更新導(dǎo)致的問題,增加另一種形式的setState:接受一個函數(shù)作為參數(shù),在函數(shù)中可以得到前一個狀態(tài)并返回下一個狀態(tài)

合并setState

回顧一下第二篇文章中對setState的實現(xiàn):

setState( stateChange ) {
    Object.assign( this.state, stateChange );
    renderComponent( this );
}

這種實現(xiàn),每次調(diào)用setState都會更新state并馬上渲染一次。

setState隊列

為了合并setState,我們需要一個隊列來保存每次setState的數(shù)據(jù),然后在一段時間后,清空這個隊列并渲染組件。

隊列是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),它的特點是“先進先出”,可以通過js數(shù)組的push和shift方法模擬
const queue = [];
function enqueueSetState( stateChange, component ) {
    queue.push( {
        stateChange,
        component
    } );
}

然后修改組件的setState方法

setState( stateChange ) {
    enqueueSetState( stateChange, this );
}

現(xiàn)在隊列是有了,怎么清空隊列并渲染組件呢?

清空隊列

我們定義一個flush方法,它的作用就是清空隊列

function flush() {
    let item;
    // 遍歷
    while( item = setStateQueue.shift() ) {

        const { stateChange, component } = item;

        // 如果沒有prevState,則將當前的state作為初始的prevState
        if ( !component.prevState ) {
            component.prevState = Object.assign( {}, component.state );
        }

        // 如果stateChange是一個方法,也就是setState的第二種形式
        if ( typeof stateChange === "function" ) {
            Object.assign( component.state, stateChange( component.prevState, component.props ) );
        } else {
            // 如果stateChange是一個對象,則直接合并到setState中
            Object.assign( component.state, stateChange );
        }

        component.prevState = component.state;

    }
}

這只是實現(xiàn)了state的更新,我們還沒有渲染組件。渲染組件不能在遍歷隊列時進行,因為同一個組件可能會多次添加到隊列中,我們需要另一個隊列保存所有組件,不同之處是,這個隊列內(nèi)不會有重復(fù)的組件。

我們在enqueueSetState時,就可以做這件事

const queue = [];
const renderQueue = [];
function enqueueSetState( stateChange, component ) {
    queue.push( {
        stateChange,
        component
    } );
    // 如果renderQueue里沒有當前組件,則添加到隊列中
    if ( !renderQueue.some( item => item === component ) ) {
        renderQueue.push( component );
    }
}

在flush方法中,我們還需要遍歷renderQueue,來渲染每一個組件

function flush() {
    let item, component;
    while( item = queue.shift() ) {
        // ...
    }
    // 渲染每一個組件
    while( component = renderQueue.shift() ) {
        renderComponent( component );
    }

}
延遲執(zhí)行

現(xiàn)在還有一件最重要的事情:什么時候執(zhí)行flush方法。
我們需要合并一段時間內(nèi)所有的setState,也就是在一段時間后才執(zhí)行flush方法來清空隊列,關(guān)鍵是這個“一段時間“怎么決定。

一個比較好的做法是利用js的事件隊列機制。

先來看這樣一段代碼:

setTimeout( () => {
    console.log( 2 );
}, 0 );
Promise.resolve().then( () => console.log( 1 ) );
console.log( 3 );

你可以打開瀏覽器的調(diào)試工具運行一下,它們打印的結(jié)果是:

3
1
2

具體的原理可以看阮一峰的這篇文章,這里就不再贅述了。

我們可以利用事件隊列,讓flush在所有同步任務(wù)后執(zhí)行

function enqueueSetState( stateChange, component ) {
    // 如果queue的長度是0,也就是在上次flush執(zhí)行之后第一次往隊列里添加
    if ( queue.length === 0 ) {
        defer( flush );
    }
    queue.push( {
        stateChange,
        component
    } );
    if ( !renderQueue.some( item => item === component ) ) {
        renderQueue.push( component );
    }
}

定義defer方法,利用剛才題目中出現(xiàn)的Promise.resolve

function defer( fn ) {
    return Promise.resolve().then( fn );
}

這樣在一次“事件循環(huán)“中,最多只會執(zhí)行一次flush了,在這個“事件循環(huán)”中,所有的setState都會被合并,并只渲染一次組件。

別的延遲執(zhí)行方法

除了用Promise.resolve().then( fn ),我們也可以用上文中提到的setTimeout( fn, 0 ),setTimeout的時間也可以是別的值,例如16毫秒。

16毫秒的間隔在一秒內(nèi)大概可以執(zhí)行60次,也就是60幀,人眼每秒只能捕獲60幅畫面

另外也可以用requestAnimationFrame或者requestIdleCallback

function defer( fn ) {
    return requestAnimationFrame( fn );
}
試試效果

就試試渲染上文中用React渲染的那兩個例子:

class App extends Component {
    constructor() {
        super();
        this.state = {
            num: 0
        }
    }
    componentDidMount() {
        for ( let i = 0; i < 100; i++ ) {
            this.setState( { num: this.state.num + 1 } );
            console.log( this.state.num ); 
        }
    }
    render() {
        return (
            

{ this.state.num }

); } }

效果和React完全一樣

同樣,用第二種方式調(diào)用setState:

componentDidMount() {
    for ( let i = 0; i < 100; i++ ) {
        this.setState( prevState => {
            console.log( prevState.num );
            return {
                num: prevState.num + 1
            }
        } );
    }
}

結(jié)果也完全一樣:

后話

在這篇文章中,我們又實現(xiàn)了一個很重要的優(yōu)化:合并短時間內(nèi)的多次setState,異步更新state。
到這里我們已經(jīng)實現(xiàn)了React的大部分核心功能和優(yōu)化手段了,所以這篇文章也是這個系列的最后一篇了。

這篇文章的所有代碼都在這里:https://github.com/hujiulong/...

從零開始實現(xiàn)React系列

React是前端最受歡迎的框架之一,解讀其源碼的文章非常多,但是我想從另一個角度去解讀React:從零開始實現(xiàn)一個React,從API層面實現(xiàn)React的大部分功能,在這個過程中去探索為什么有虛擬DOM、diff、為什么setState這樣設(shè)計等問題。

整個系列大概會有四篇左右,我每周會更新一到兩篇,我會第一時間在github上更新,有問題需要探討也請在github上回復(fù)我~

博客地址: https://github.com/hujiulong/...
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從零開始實現(xiàn)一個React(三):diff算法

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