每天一道面試題-CPU偽共享
前言：了不起：又到了每天一到面試題的時(shí)候了！學(xué)弟，最近學(xué)習(xí)的怎么樣啊 了不起學(xué)弟：最近學(xué)習(xí)的還不錯(cuò)，每天都在學(xué)習(xí)，每天都在進(jìn)步！ 了不起：那你最近學(xué)習(xí)的什么呢？ 了不起學(xué)弟：最近在學(xué)習(xí)C
大家好，我卡頌。
在 2 年前的React Conf 2021[1]，黃玄第一次介紹了React Forget，這是個(gè)「可以生成等效于 useMemo、React.memo」的編譯器（可以簡單理解為，有了它，開發(fā)者不需要考慮React項(xiàng)目的性能優(yōu)化了）。
由于React獨(dú)特的架構(gòu)（全局更新），「React 性能優(yōu)化」一直讓開發(fā)者頭疼，這里主要有兩個(gè)問題：
所以，React Forget的愿景一經(jīng)宣傳，就受到社區(qū)極大的關(guān)注。從React Conf 2021油管播放量來看，React Forget演講占了所有 19 個(gè)演講總播放量的 1/4（當(dāng)然，也可能是因?yàn)辄S玄長得帥）。
現(xiàn)在2年過去了，我們很少聽到React Forget的進(jìn)展，黃玄也離開「React 團(tuán)隊(duì)」了。這讓我們不禁要問，React Forget涼了么？
本文會(huì)聊聊React Forget當(dāng)前的進(jìn)展、接下來的發(fā)展方向，以及他的工作原理。
首先要明確的是，React Forget并沒有涼，相反，他正在穩(wěn)定迭代。
根據(jù)React團(tuán)隊(duì)成員「Mofei Zhang」在React Advanced London 2023[2]的演講指出，「React 團(tuán)隊(duì)」出品的所有產(chǎn)品，都會(huì)經(jīng)歷 5 個(gè)階段：
當(dāng)前React Forget正處在階段 3，已經(jīng)在下述兩個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)境投入使用：
效果如何呢？以quest store舉例。下圖是quest store的產(chǎn)品詳情頁（由React Native實(shí)現(xiàn)）：
quest store產(chǎn)品詳情頁
可以看到，這是個(gè)左右布局的項(xiàng)目，點(diǎn)擊左側(cè)Tab右邊會(huì)有相應(yīng)變化。
下圖是使用React Forget前，通過React Profiler測量的「點(diǎn)擊左側(cè) Tab 觸發(fā)更新」后的更新火炬圖，其中：
顯然，當(dāng)觸發(fā)更新后，灰色小塊越多，項(xiàng)目性能越好。
當(dāng)項(xiàng)目經(jīng)過React Forget編譯優(yōu)化后，執(zhí)行同樣操作的更新火炬圖如下（其中紅框內(nèi)是優(yōu)化的部分。也就是說，經(jīng)過優(yōu)化后，觸發(fā)同樣的操作，紅框內(nèi)的組件都不會(huì)render了）：
這個(gè)優(yōu)化效果有多好呢？數(shù)值如下：
這里需要指出的是，經(jīng)由React Forget生成的優(yōu)化代碼等效于useMemo、React.memo這樣的「緩存 API」，而這些API主要是減少rerender過程中render的組件數(shù)量。
雖然「頁面加載」主要是首屏渲染（mount），此時(shí)這些緩存API發(fā)揮不了作用。但要完成頁面加載，很多組件是需要rerender的。舉個(gè)例子，對于列表的渲染，包括兩個(gè)步驟：
所以，React Forget通過提高rerender速度，提高了頁面加載速度。
有同學(xué)可能會(huì)質(zhì)疑 —— 是這個(gè)項(xiàng)目本身做的優(yōu)化太少了，才顯得優(yōu)化效果好吧？
首先，我們可以從優(yōu)化前的火炬圖的灰色部分（下圖綠框內(nèi)）看出，項(xiàng)目是經(jīng)過性能優(yōu)化的（否則應(yīng)該都是綠色小塊）：
但是，一個(gè)精心優(yōu)化過性能的React項(xiàng)目，就像撲克搭的城堡，任何風(fēng)吹草動(dòng)都能讓優(yōu)化效果付之東流：
舉個(gè)例子，假設(shè)項(xiàng)目中有個(gè)很耗性能的組件ExpensiveCpn：
<ExpensiveCpn data={data}/>你將ExpensiveCpn用React.memo包裹，將data用useMemo包裹，使得ExpensiveCpn非必要不render。
但是，團(tuán)隊(duì)其他成員接到需求，要給ExpensiveCpn增加個(gè)新props：
<ExpensiveCpn data={data} items={items}/>由于新加的items props沒有用useMemo包裹，使得你的優(yōu)化失去效果（在復(fù)雜項(xiàng)目中，這種情況很常見）。
這就造成個(gè)悖論 —— 越是訪問量大、迭代頻繁、性能敏感的React項(xiàng)目，越難維持優(yōu)秀的性能。
從這個(gè)角度看，React Forget意義重大。
既然React Forget這么重要，為什么這兩年都沒啥消息呢？因?yàn)镴S作為動(dòng)態(tài)語言語法太靈活，這極大增加了編譯器的開發(fā)難度。
根據(jù)從Chrome跳槽到「React 團(tuán)隊(duì)」的工程師「Sathya Gunasekaran」在React India 2023[5]演講中表示：在React Forget中實(shí)現(xiàn)Alias Analysis（別名分析）的難度，比在Chrome V8中還高。
好在React作為一種DSL，相比純JS實(shí)現(xiàn)的項(xiàng)目多了很多約束，使得靜態(tài)分析成為可能，比如：
React組件類似于純函數(shù)，這意味著相同的輸入（props）會(huì)獲得相同的輸出（JSX返回值）。
這使得每個(gè)組件都是一個(gè)可以獨(dú)立靜態(tài)分析的模塊（不需要考慮組件之間互相影響）。同時(shí)，React Forget也能并行分析多個(gè)組件。
FC（函數(shù)組件）的大規(guī)模使用。
Class Component中所有屬性、方法都綁定在this中，比如：
開發(fā)者也能在this上掛載屬性，這種靈活性為靜態(tài)分析帶來很大難度。
隨著Hooks普及，新的React項(xiàng)目基本都基于FC實(shí)現(xiàn)，排除了this的影響。
Hooks。
「在 FC 中，以 use 開頭的函數(shù)都是 hook」，這條規(guī)定為靜態(tài)分析提供了線索，比如：
Immutable state（不可變狀態(tài)）。
狀態(tài)不可變，意味著編譯器不需要考慮下面這種情況：
function App() { const [num, update] = useState(0); num = 2; // ...}需要明確一點(diǎn)，React Forget可以生成等效于useMemo、React.memo的代碼，并不意味著編譯后的代碼會(huì)出現(xiàn)上述API，而是會(huì)出現(xiàn)「效果等效于上述 API」的輔助代碼。
舉個(gè)例子，考慮下面的代碼。VideoTab組件會(huì)根據(jù)filter過濾出videos數(shù)組中「符合條件的 video」，并渲染頭組件（Heading）與列表組件（VideoList）：
function VideoTab({heading, videos, filter}) { const filterdList = []; for (const video of videos) { if (applyFilter(video, filter)) { filterdList.push(video); } } if (filterdList.length === 0) { return <NoVideos />; } return ( <> <Heading heading={heading} count={filterdList.length} /> <VideoList videos={filterdList} /> </> )}其中VideoList組件已經(jīng)被React.memo包裹：
const VideoList = React.memo(/* 省略 */)當(dāng)前，雖然VideoList組件不依賴heading props，但是heading props變化也會(huì)導(dǎo)致VideoTab組件render（因?yàn)槊看蝦ender時(shí)都會(huì)生成新的filterdList）。為了優(yōu)化他，可以用useMemo包裹filterdList：
const filterdList = useMemo(() => { /* 省略 */}, [videos, filter])只有當(dāng)videos props或filter props變化時(shí)filterdList才會(huì)變化，就排除了heading props變化對VideoList組件的影響。
上述優(yōu)化是開發(fā)者手動(dòng)性能優(yōu)化時(shí)會(huì)寫出的代碼。
如果交給React Forget，他會(huì)生成類似如下代碼。其中：
function VideoTab({heading, videos, filter}) { const $ = useMemoCache(12); let filterdList; // 下面的if else起到了useMemo的效果 if ($[0] !== videos || $[1] !== filter) { filterdList = []; for (const video of videos) { if (applyFilter(video, filter)) { filterdList.push(video); } } $[0] = videos; $[1] = filter; $[2] = filterdList; } else { filterdList = $[2]; } // ...省略}為什么不直接生成useMemo代碼呢？主要有兩個(gè)原因：
對于一個(gè)FC，大部分原生Hook的數(shù)據(jù)會(huì)保存在一條單向鏈表中（這也是「不能在條件語句中寫 Hooks」的原因），會(huì)占用更多內(nèi)存。
在React Forget生成的代碼中，緩存保存在useMemoCache中，通過觀察useMemoCache 的源碼[6]可以發(fā)現(xiàn)，在useMemoCache內(nèi)部，并不依賴單向鏈表保存數(shù)據(jù)。
這也意味著useMemoCache可以不遵守「不能在條件語句中寫 Hooks」這條規(guī)定。
useMemo內(nèi)部需要對依賴項(xiàng)進(jìn)行淺比較。
相比于淺比較，React Forget生成的if語句能直接被「JS 引擎」優(yōu)化，更高效。
雖然React Forget的工作原理看似簡單，但考慮到大量的邊界情況，實(shí)際實(shí)現(xiàn)起來會(huì)很復(fù)雜。
舉個(gè)例子，考慮下面的代碼：
function Parent({a, b}) { const x = []; x.push(a); return <Child x={x} />;}要優(yōu)化上述代碼很簡單，優(yōu)化結(jié)果如下（這里用「性能優(yōu)化 API」演示優(yōu)化效果，方便理解意思）：
function Parent({a, b}) { const x = useMemo(() => { const x = []; x.push(a); return x; }, [a]) return <Child x={x} />;}現(xiàn)在，我們新增兩行代碼：
function Parent({a, b}) { const x = []; x.push(a); // 下面兩行是新增代碼 const y = x; y.push(b); return <Child x={x} />;}按照優(yōu)化邏輯，下面是優(yōu)化后的代碼：
function Parent({a, b}) { const x = useMemo(() => { const x = []; x.push(a); return x; }, [a]) const y = useMemo(() => { const y = x; y.push(b); return y; }, [x, b]) return <Child x={x} />;}現(xiàn)在問題來了，優(yōu)化前后的代碼邏輯相同么？你可以仔細(xì)觀察下。
答案是 —— 不相同。
優(yōu)化后，在首次render時(shí)，x、y都會(huì)指向數(shù)組[a, b]，如下圖：
假設(shè)b發(fā)生變化，觸發(fā)新的更新，由于x依賴a，所以x不變，仍為[a, b]。
而y依賴了b，所以y變化，render后x、y的指向如下：
按照優(yōu)化前的邏輯，結(jié)果應(yīng)該如下：
類似這樣的邊界情況還很多。為了保證編譯后的邏輯和編譯前相同，「React 團(tuán)隊(duì)」為React Forget寫了 500 多個(gè)用例。
React Forget當(dāng)前仍處在Meta內(nèi)部少數(shù)業(yè)務(wù)線的驗(yàn)證階段，接下來會(huì)在公司內(nèi)部更多業(yè)務(wù)線鋪開。當(dāng)完成上述流程后，會(huì)向社區(qū)開放。
你覺得React Forget前景怎么樣？歡迎評論區(qū)討論。
這里插個(gè)好玩的事兒，在React Advanced London演講現(xiàn)場有觀眾提問：既然React Forget是用來緩存數(shù)據(jù)的，為啥不叫React Remember？
我以為演講者會(huì)說：項(xiàng)目初衷是為了讓開發(fā)者忘記（forget）寫性能優(yōu)化API。
結(jié)果他說：因?yàn)閳F(tuán)隊(duì)有個(gè)慣例 —— 用F words命名項(xiàng)目，Remember顯然不是F開頭的。
WTF？？？？？
[1]React Conf 2021:https://www.youtube.com/watch?v=lGEMwh32soc。
[2]React Advanced London 2023:https://www.youtube.com/watch?v=hn_L56ypX1A。
[3]quest store:https://www.meta.com/experiences/。
[4]instagram:instagram.com。
[5]React India 2023:https://www.youtube.com/watch?v=JuedZFbhyL0&t=1522s。
[6]useMemoCache 的源碼:https://github.com/facebook/react/blob/main/packages/react-reconciler/src/ReactFiberHooks.js#L1112-L1169。
本文鏈接：http://www.tebozhan.com/showinfo-26-15234-0.html兩年過去了，React Forget 涼了么？
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