React 18 已經發布兩年多了,現在終于要迎來 React 19 了。這個版本將引入期待已久的全新 React 編譯器!它通過自動化優化來簡化前端開發流程,減少手動進行記憶化優化的需求。本文就來看看 React 編譯器是什么?它是如何工作的?又帶來了哪些好處?
React 19 不僅是向前邁進的一步,而且想要改變開發人員在 React 中構建應用的方式。React 19 計劃引入的一些最令人興奮的特性包括:
React 編譯器一項自動優化工具,旨在通過先進的編譯技術減少不必要的重新渲染,提高 React 應用的性能。在深入探究 React 編譯器的工作原理之前,我們先回顧一下 React 的核心思維模型。
React的核心是一個聲明式和基于組件的心智模型。在前端開發中,聲明式編程意味著描述 UI 的期望最終狀態,而無需通過 DOM 操作來指定達到該狀態的每一步。同時,基于組件的方法將 UI 元素分解為可重用、簡潔、自包含的構建塊,促進了模塊化并簡化了維護。
為了有效地識別需要更新的特定 DOM 元素,React使用了一個稱為虛擬 DOM 的內存中UI表示。當應用狀態發生變化時,React會將虛擬DOM與真實DOM進行比較,識別出所需的最小更改集,并精確地更新真實DOM。
簡而言之,React的心智模型是:每當應用狀態發生變化時,React就會重新渲染。然而,有時React可能會過于“反應靈敏”,導致不必要的重新渲染,從而降低應用的性能。
React 對應用狀態變化的快速響應能力是一把雙刃劍。一方面,由于其聲明式方法,它簡化了前端開發。另一方面,它可能導致 UI 中組件對狀態變化的過度重新渲染。
當處理如對象和數組這樣的 JavaScript 數據結構時,重新渲染問題尤為常見。問題在于,JavaScript中沒有一種計算效率高的方法來比較兩個對象或數組是否相等(即具有相同的鍵和值)。
考慮以下場景:有一個React組件,它在每次渲染時都會生成一個新的對象或數組,如下所示:
import React from "react";const AlphabetList = () => { const alphabet = Array.from({ length: 26 }, (_, i) => String.fromCharCode(65 + i)); return ( <div> <h2>Alphabet List</h2> <ul> {alphabet.map((letter, index) => ( <li key={index}>{letter}</li> ))} </ul> </div> );};export default AlphabetList;
盡管React組件在每次渲染時可能生成內容相同的本地數組,但React無法直接識別出這一點,因此可能會不必要地觸發依賴于該數組中值的組件及其嵌套DOM元素的重新渲染,即使 UI 實際上沒有變化。這種不受控制的重新渲染會很快導致性能下降,影響用戶體驗。
為了優化這種情況并減少不必要的重新渲染,React 開發人員可以利用記憶化技術。記憶化允許緩存基于特定輸入的計算結果或組件輸出,并在輸入未變時直接復用這些結果。這種方法能夠顯著減少組件的重新渲染次數,提高 React 應用的整體性能和效率。
React 18 提供了以下記憶化工具來幫助我們實現這一目標:
通過使用useMemo() Hook,可以優化<AlphabetList>組件,避免在其依賴的數據(如數組)未發生變化時進行不必要的重新渲染。這種方法能夠顯著提高組件的性能,確保 UI 的流暢性和響應性。
import React, { useMemo } from "react";const AlphabetList = () => { const alphabet = useMemo(() => { return Array.from({ length: 26 }, (_, i) => String.fromCharCode(65 + i)); }, []); return ( <div> <h2>Alphabet List</h2> <ul> {alphabet.map((letter, index) => ( <li key={index}>{letter}</li> ))} </ul> </div> );};export default AlphabetList;
React 的記憶化工具確實在提升性能上起到了關鍵作用,但它們確實增加了開發者的工作量和代碼復雜度,因為它要求開發者不僅描述 UI 的狀態,還需顯式管理渲染的優化。這在一定程度上違背了 React 強調的聲明式編程哲學。
為了減輕開發者的負擔,理想的解決方案是一個智能的編譯器或工具鏈,它能夠自動分析 React 組件的依賴關系,并生成優化的代碼。這樣的工具能夠確保組件僅在狀態值發生實質性變化時重新渲染,從而在不犧牲性能的前提下,保持代碼的簡潔性和可維護性。
React 編譯器,亦名React Forget,是一款針對 React 的優化編譯器。它目前已在 Instagram 的網頁門戶中投入生產使用,并計劃在首次開源發布前,擴展至 Meta 旗下的其他應用。
最初,React 編譯器旨在通過自動生成類似于memo、useMemo和useCallback的調用,來強化React的核心編程模型,進而降低重新渲染的開銷。隨著時間的推移,該項目已從“自動記憶化編譯器”演進為更為先進的“自動響應性編譯器”。
React Forget 的核心目標,是確保 React 應用能夠默認擁有合理的響應性。這意味著應用僅在狀態值發生實質性變化時才會觸發重新渲染。傳統的 React 在對象標識改變時會重新渲染組件,而 React Forget 則通過智能判斷,僅在對象的語義內容變化時觸發重新渲染,同時避免了深度比較帶來的性能損耗。從技術實現來看,React 編譯器采用了自動記憶化技術。但開發團隊認為,響應性框架是理解其工作原理的更全面視角。
盡管 JavaScript 的動態特性和寬松規則使其優化變得復雜,但 React 編譯器通過模擬JavaScript和React的規則,確保了代碼編譯的安全性和效率。這些規則在限制開發人員操作的同時,也為編譯器執行優化提供了安全的操作空間。
React 編譯器的引入帶來了顯著的益處:
盡管這些改變令人充滿期待,但我們仍需觀察 React 編譯器在實際代碼開發中的具體效果。為了確保編譯器能夠高效運行,開發者需要確保他們的代碼嚴格遵循 React 的規則。因此,官方團隊強烈推薦使用 ESLint 等工具來準備和檢查代碼,以確保其兼容性并充分利用 React 編譯器的潛力。
React 設定了一套嚴格的規范,以確保Web應用的高質量。開發者需遵循這些原則,它們同樣是 React 編譯器背后的基石。
以下是React的幾個核心規則:
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