React基础
React做了什么
react是用于构建用户界面的JS框架。因此react只负责解决view层的渲染。
1、react做了什么？
- Virtual Dom模型
- 生命周期管理
- setState机制
- diff算法
- React patch、事件系统
- react的 Virtual Dom模型
virtual dom 实际上是对实际Dom的一个抽象，是一个js对象。react所有的表层操作实际上是在操作virtual dom。
经过diff算法会计算出virtual dom的差异，然后将这些差异进行实际的dom操作更新页面。
参考资料
React组件的生命周期
1、生命周期钩子
1.1、mount流程
- getDefaultProps
- getInitialState
- componentWillMount
- render
- componentDidMount
1.2、update过程
- componentWillReceiveProps
- shouldComponentUpdate
- componentWillUpdate
- render
- componentDidUpdate
1.3、unmount过程
- componentWillUnmount
2、异步请求写在哪个生命周期里面合适
componentDidMount（原因）
参考资料
diff算法
diff算法用于计算出两个virtual dom的差异，是react中开销最大的地方。
传统diff算法通过循环递归对比差异，算法复杂度为O(n3)。
react diff算法制定了三条策略，将算法复杂度从 O(n3)降低到O(n)。
- WebUI中DOM节点跨节点的操作特别少，可以忽略不计。
- 拥有相同类的组件会拥有相似的DOM结构。拥有不同类的组件会生成不同的DOM结构。
- 同一层级的子节点，可以根据唯一的ID来区分。
针对这三个策略，react diff实施的具体策略是:
- diff对树进行分层比较，只对比两棵树同级别的节点。跨层级移动节点，将会导致节点删除，重新插入，无法复用。
- diff对组件进行类比较，类相同的递归diff子节点，不同的直接销毁重建。diff对同一层级的子节点进行处理时，会根据key进行简要的复用。两棵树中存在相同key的节点时，只会移动节点。
另外，在对比同一层级的子节点时:
diff算法会以新树的第一个子节点作为起点遍历新树，寻找旧树中与之相同的节点。
如果节点存在，则移动位置。如果不存在，则新建一个节点。
在这过程中，维护了一个字段lastIndex，这个字段表示已遍历的所有新树子节点在旧树中最大的index。 在移动操作时，只有旧index小于lastIndex的才会移动。
这个顺序优化方案实际上是基于一个假设，大部分的列表操作应该是保证列表基本有序的。 可以推倒倒序的情况下，子节点列表diff的算法复杂度为O(n2)
参考资料
React性能优化方案
由于react中性能主要耗费在于update阶段的diff算法，因此性能优化也主要针对diff算法。
1、减少diff算法触发次数
减少diff算法触发次数实际上就是减少update流程的次数。
正常进入update流程有三种方式：
1.1、setState
setState机制在正常运行时，由于批更新策略，已经降低了update过程的触发次数。
因此，setState优化主要在于非批更新阶段中(timeout/Promise回调)，减少setState的触发次数。
常见的业务场景即处理接口回调时，无论数据处理多么复杂，保证最后只调用一次setState。
1.2、父组件render
父组件的render必然会触发子组件进入update阶段（无论props是否更新）。 此时最常用的优化方案即为shouldComponentUpdate方法。 最常见的方式为进行this.props和this.state的浅比较来判断组件是否需要更新。或者直接使用PureComponent，原理一致。 需要注意的是，父组件的render函数如果写的不规范，将会导致上述的策略失效。
// Bad case
// 每次父组件触发render 将导致传入的handleClick参数都是一个全新的匿名函数引用。
// 如果this.list 一直都是undefined，每次传入的默认值[]都是一个全新的Array。
// hitSlop的属性值每次render都会生成一个新对象
class Father extends Component {
onClick() {}
render() {
return <Child handleClick={() => this.onClick()} list={this.list || []} hitSlop={{ top: 10, left: 10}}/>
}
}
// Good case
// 在构造函数中绑定函数，给变量赋值
// render中用到的常量提取成模块变量或静态成员
const hitSlop = {top: 10, left: 10};
class Father extends Component {
constructor(props) {
super(props);
this.onClick = this.onClick.bind(this);
this.list = [];
}
onClick() {}
render() {
return <Child handleClick={this.onClick} list={this.list} hitSlop={hitSlop} />
}
}// Bad case
// 每次父组件触发render 将导致传入的handleClick参数都是一个全新的匿名函数引用。
// 如果this.list 一直都是undefined，每次传入的默认值[]都是一个全新的Array。
// hitSlop的属性值每次render都会生成一个新对象
class Father extends Component {
onClick() {}
render() {
return <Child handleClick={() => this.onClick()} list={this.list || []} hitSlop={{ top: 10, left: 10}}/>
}
}
// Good case
// 在构造函数中绑定函数，给变量赋值
// render中用到的常量提取成模块变量或静态成员
const hitSlop = {top: 10, left: 10};
class Father extends Component {
constructor(props) {
super(props);
this.onClick = this.onClick.bind(this);
this.list = [];
}
onClick() {}
render() {
return <Child handleClick={this.onClick} list={this.list} hitSlop={hitSlop} />
}
}1.3、forceUpdate
forceUpdate方法调用后将会直接进入componentWillUpdate阶段，无法拦截，因此在实际项目中应该弃用。
1.4、其他优化策略
1.4.1、shouldComponentUpdate
使用shouldComponentUpdate钩子，根据具体的业务状态，减少不必要的props变化导致的渲染。如一个不用于渲染的props导致的update。 另外， 也要尽量避免在shouldComponentUpdate 中做一些比较复杂的操作， 比如超大数据的pick操作等。
1.4.2、合理设计state
不需要渲染的state，尽量使用实例成员变量。
1.4.3、合理设计props
不需要渲染的props，合理使用context机制，或公共模块（比如一个单例服务）变量来替换。
2、正确使用diff算法
- 不使用跨层级移动节点的操作（因为会导致节点无法复用）。
- 对于条件渲染多个节点时，尽量采用隐藏等方式切换节点，而不是替换节点。
- 尽量避免将后面的子节点移动到前面的操作，当节点数量较多时，会产生一定的性能问题。
参考资料
Redux
1、预备知识
先提出个疑问：我们为什么需要状态管理？
对于SPA应用来说，前端所需要管理的状态越来越多，需要查询、更新、传递的状态也越来越多， 如果让每个组件都存储自身相关的状态，理论上来讲不会影响应用的运行， 但在开发及后续维护阶段，我们将花费大量精力去查询状态的变化过程， 在多组合组件通信或客户端与服务端有较多交互过程中， 我们往往需要去更新、维护并监听每一个组件的状态，在这种情况下， 如果有一种可以对状态做集中管理的地方是不是会更好呢？ 状态管理好比是一个集中在一处的配置箱，当需要更新状态的时候， 我们仅对这个黑箱进行输入，而不用去关心状态是如何分发到每一个组件内部的， 这可以让开发者将精力更好的放在业务逻辑上。
但状态管理并不是必需品，当你的UI层比较简单、没有较多的交互去改变状态的场景下， 使用状态管理方式反倒会让你的项目变的复杂。 例如Redux的发明者Dan Abramov就说过这样一句话： “只有遇到React实在解决不了的问题，你才需要Redux”。
一般来讲，在以下场景下你或许需要使用状态管理机制去维护应用：
- 用户操作较为繁琐，导致组件间需要有状态依赖关系，如根据多筛选条件来控制其他组件的功能。
- 客户端权限较多且有不同的使用方式，如管理层、普通层级等。
- 客户端与服务端有大量交互，例如请求信息实时性要求较高导致需要保证鲜活度。
- 前端数据缓存部分较多，如记录用户对表单的提交前操作、分页控制等。
另外，本篇文章更关注业务模型层的数据流， 业务模型是指所处领域的业务数据、规则、流程的集合。 即使抛开所有展示层，这一层也可以不依赖于展示层而独立运行， 这里要强调一点，Redux之类的状态管理库充当了一个应用的业务模型层， 并不会受限于如React之类的View层。 假如你已经明白了Redux的定位及应用场景的话，我们来对其原理一探究竟。
2、与react结合使用
3、原理
4、数据流向
我们先来看一下一个完整的Redux数据流是怎样的：
参考资料
setState机制
1、理想情况
setState是“异步”的，调用setState只会提交一次state修改到队列中，不会直接修改this.state。
等到满足一定条件时，react会合并队列中的所有修改，触发一次update流程，更新this.state。
因此setState机制减少了update流程的触发次数，从而提高了性能。
由于setState会触发update过程，因此在update过程必经的生命周期中调用setState会存在循环调用的风险。
另外如果要监听state更新完成，可以使用setState方法的第二个参数，回调函数。在这个回调中读取this.state就是已经批量更新后的结果。
2、特殊情况
在实际开发中，setState的表现有时会不同于理想情况。主要是以下两种。
- 在mount流程中调用setState。
- 在setTimeout/Promise回调中调用setState。
在第一种情况下，不会进入update流程，队列在mount时合并修改并render。
在第二种情况下，setState将不会进行队列的批更新，而是直接触发一次update流程。
这是由于setState的两种更新机制导致的，只有在批量更新模式中，才会是“异步”的。
参考资料
useState的实现原理
1、基本用法
import React, { useState } from "react";
import ReactDOM from "react-dom";
function App() {
const [count, setCount] = useState(0);
return (
<div>
<p>count: {count}</p>
<button onClick={() => setCount(count + 1)}>+1</button>
</div>
);
}
const rootElement = document.getElementById("root");
ReactDOM.render(<App />, rootElement);import React, { useState } from "react";
import ReactDOM from "react-dom";
function App() {
const [count, setCount] = useState(0);
return (
<div>
<p>count: {count}</p>
<button onClick={() => setCount(count + 1)}>+1</button>
</div>
);
}
const rootElement = document.getElementById("root");
ReactDOM.render(<App />, rootElement);按照React 16.8.0版本之前的机制，我们知道如果某个组件是函数组件， 则这个function就相当于Class组件中的render()， 不能拥有自己的状态（故又称其为无状态组件，stateless components）， 所以数据（输入）必须是来自父组件的props。 而在>=16.8.0中，函数组件支持通过使用Hooks来为其引入state的能力， 例如上面所展示的例子：这个App组件提供了一个按钮， 每次点击这个都会执行setCount使得count增加1，并更新在视图上。
2、模拟实现
React.useState() 里都做了些什么：
- 将初始值赋给一个变量我们称之为 state
- 返回这个变量 state 以及改变这个 state 的回调函数我们称之为 setState
- 当 setState() 被调用时， state 被其传入的新值重新赋值，并且更新根视图
function useState(initialState) {
let _state = initialState;
const setState = (newState) => {
_state = newState;
ReactDOM.render(<App />, rootElement);
};
return [_state, setState];
}function useState(initialState) {
let _state = initialState;
const setState = (newState) => {
_state = newState;
ReactDOM.render(<App />, rootElement);
};
return [_state, setState];
}- 每次更新时，函数组件会被重新调用，也就是说useState()会被重新调用， 为了使state的新值被记录（而不是一直被重新赋上initialState）， 需要将其提到外部作用域声明。
let _state;
function useState(initialState) {
_state = _state === undefined ? initialState : _state;
const setState = (newState) => {
_state = newState;
ReactDOM.render(<App />, rootElement);
};
return [_state, setState];
}let _state;
function useState(initialState) {
_state = _state === undefined ? initialState : _state;
const setState = (newState) => {
_state = newState;
ReactDOM.render(<App />, rootElement);
};
return [_state, setState];
}通过时上面的处理，目前暂时是达到了React.useState()一样的效果。
- 但是，如果添加多个useState()，就一定会出现BUG了。 因为当前的_state只能存放一个单一变量。 如果我将_state改成数组存储呢？ 让这个数组_state根据当前操作useState()的索引向内添加state。
let _state = [], _index = 0;
function useState(initialState) {
let curIndex = _index; // 记录当前操作的索引
_state[curIndex] = _state[curIndex] === undefined ? initialState : _state[curIndex];
const setState = (newState) => {
_state[curIndex] = newState;
ReactDOM.render(<App />, rootElement);
_index = 0; // 每更新一次都需要将_index归零，才不会不断重复增加_state
}
_index += 1; // 下一个操作的索引
return [_state[curIndex], setState];
}let _state = [], _index = 0;
function useState(initialState) {
let curIndex = _index; // 记录当前操作的索引
_state[curIndex] = _state[curIndex] === undefined ? initialState : _state[curIndex];
const setState = (newState) => {
_state[curIndex] = newState;
ReactDOM.render(<App />, rootElement);
_index = 0; // 每更新一次都需要将_index归零，才不会不断重复增加_state
}
_index += 1; // 下一个操作的索引
return [_state[curIndex], setState];
}虽然通过使用数组存储_state成功模拟了多个useState()的情况，但这要求我们保证useState()的调用顺序， 所以我们不能在循环、条件或嵌套函数中调用useState()，这在React.useState()同样要求，官网还给出了专门的解释。
实际上，React并不是真的是这样实现的。上面提到的_state其实对应React的memoizedState，而_index实际上是利用了链表。