软件的性能优化思路就像生活中去看病,大致是这样的:
使用工具来分析性能瓶颈(找病根)
尝试使用优化技巧解决这些问题(服药)
使用工具测试性能是否确实有提升(疗效确认)
看过《高性能JavaScript》这本书的小伙伴都知道,JavaScipt的语言特性、数据结构和算法、浏览器机理、网络传输等都可能导致性能问题。
同样是web实现,跟传统的技术(如原生js、jQuery)相比, react的性能优化有什么不同呢?
使用jQuery时,要考虑怎么使用选择器来提高元素查找效率、不要在循环体内进行DOM操作、使用事件委托呀等等。
到了React这里,这些东西好像都用不上了。是的,因为React有一个很大的不同点,它实现了虚拟DOM,并且接管了DOM的操作。你不能直接去操作DOM来改变UI,你只能通过改变数据源(props和state)来驱动UI的变化。
说起React的性能分析,还得从它的生命周期和渲染机制说起。
当 props 和 state 发生变化时,React会根据shouldComponentUpdate方法来决定是否重新渲染整个组件。
父亲组件的props 和 state发生变化时,它和它的子组件、孙在组件等所有后代组件都会重新渲染。
在我看来,React的性能优化就是围绕shouldComponentUpdate方法(SCU)的,无外乎两点:
缩短SCU方法的执行时间(或者不执行)。
没必要的渲染,SCU应该返回false。
最常用到的是Chrome DevTools的Timeline和Profiles。
Timeline工具栏提供了对于在装载你的Web应用的过程中,时间花费情况的概览,这些应用包括处理DOM事件, 页面布局渲染或者向屏幕绘制元素。
通过Timeline发现是脚本问题时,使用Profiles作进一步分析。Profiles可以提供更加详细的脚本信息。
Perf 是react官方提供的性能分析工具。Perf最核心的方法莫过于Perf.printWasted(measurements)
了,该方法会列出那些没必要的组件渲染。很大程度上,React的性能优化就是干掉这些无谓的渲染。
有童鞋开发了Chrome扩展程序“React Perf”(戳这里)。相比自己在代码中插入Perf方法进行分析,这个小工具更加灵活方便,墙裂推荐!
我们以TodoList为例。功能很简单,对待办事项进行增加和删除操作。
import React, {PropTypes, Component} from 'react';
class TodoItem extends Component {
static propTypes = {
deleteItem: PropTypes.func.isRequired,
item: PropTypes.shape({
text: PropTypes.string.isRequired,
id: PropTypes.number.isRequired,
}).isRequired,
};
deleteItem = ()=>{
let id = this.props.item.id;
this.props.deleteItem(id);
};
render() {
return (
<div>
<button style={{width: 30}} onClick={this.deleteItem}>X</button>
<span>{this.props.item.text}</span>
</div>
);
}
}
class Todos extends Component {
// 构造
constructor(props) {
super(props);
// 初始状态
this.state = {
items: this.props.initialItems,
text: '',
};
}
static propTypes = {
initialItems: PropTypes.arrayOf(PropTypes.shape({
text: PropTypes.string.isRequired,
id: PropTypes.number.isRequired,
}).isRequired).isRequired,
};
addTask = (e)=> {
e.preventDefault();
this.setState({
items: [{id: ID++, text: this.state.text}].concat(this.state.items),
text: '',
});
};
deleteItem = (itemId)=> {
this.setState({
items: this.state.items.filter((item) => item.id !== itemId),
});
};
render() {
return (
<div>
<h1>待办事项</h1>
<form onSubmit={this.addTask}>
<input value={this.state.text} onChange={(v)=>{this.setState({text:v.target.value});}}/>
<button>添加</button>
</form>
{this.state.items.map((item) => {
return (
<TodoItem key={item.id}
item={item}
deleteItem={this.deleteItem}/>
);
})}
</div>
);
}
}
let ID = 0;
const items = [];
for (let i = 0; i < 1000; i++) {
items.push({id: ID++, text: '事项' + i});
}
class TodoList extends Component {
render() {
return (
<Todos initialItems={items}/>
);
}
}
export default TodoList;
在待办事项输入框里输入一个字母,使用Chrome开发者工具的Timeline记录下这个过程。
重点关注出现的红色块,代表这个行为存在性能问题。从上图我们可以看出,耗时的Event(keypress)
长条花了98.5ms,其中98.5ms用于脚本处理,可见脚本问题是罪魁祸首。
接着,我们使用Profiles来进一步分析脚本问题。
对Total Time进行降序排列,发现耗时最长的是dispatchEvent,来自react源码。这时,我们就可以确定是react这一层出现了性能问题。嗯,轮到Perf出场了。
上图表示,有1000次不必要的渲染发生在TodoItem组件上.
打开react面板,我们来看看组件的层次和相应的state、props值。
TodoItem是Todos的子组件,当我们在输入框输入字母“s”时,Todos的state值发生改变时,文章开头所说的react的渲染机制导致Todos下的1000个TodoItem组件都会重新渲染一次。但是,TodoItem的展现没有任何变化。
从代码中,我们可以看出,其实TodoItem组件展现只跟props(deleteItem、item)相关。props没有变化,TodoItem就无需渲染。由此,我们可以优化下TodoItem的SCU方法,在props没有变化的时候返回false.
import React, {PropTypes, Component} from 'react';
class TodoItem extends Component {
static propTypes = {
deleteItem: PropTypes.func.isRequired,
item: PropTypes.shape({
text: PropTypes.string.isRequired,
id: PropTypes.number.isRequired,
}).isRequired,
};
deleteItem = ()=>{
let id = this.props.item.id;
this.props.deleteItem(id);
};
shouldComponentUpdate(nextState,nextProps) {
if(this.props.item == nextProps.item && this.props.deleteItem == nextProps.deleteItem){
return false;
}
return true;
}
render() {
return (
<div>
<button style={{width: 30}} onClick={this.deleteItem}>X</button>
<span>{this.props.item.text}</span>
</div>
);
}
}
TodoItem中的SCU方法,使用的是浅比较,也可以使用PureComponent代替。实际项目中,往往需要使用复杂的深比较,可以考虑使用Immutable.js
使用Perf测试,1000个多余的渲染被干掉了!
再次使用Timeline分析,Event(keypress)
耗时从98.5ms降到了26.49ms,性能提升了2.7倍。
通过SCU返回false,我们避免了无谓的渲染。但是,我们还是调用了1000次TodoItem的SCU方法,这也是一笔不小的性能开支。是否可以不用调用呢?通过合理地规划组件粒度,可以做到。
class AddItem extends Component{
// 构造
constructor(props) {
super(props);
// 初始状态
this.state = {
text:""
};
}
static PropTypes = {
addTask:PropTypes.func.isRequired
};
addTask = (e)=>{
e.preventDefault();
this.props.addTask(this.state.text);
};
render(){
return (
<form onSubmit={this.addTask}>
<input value={this.state.text} onChange={(v)=>{this.setState({text:v.target.value});}}/>
<button>添加</button>
</form>
);
}
}
class Todos extends Component{
// 构造
constructor(props) {
super(props);
// 初始状态
this.state = {
items: this.props.initialItems,
};
}
static propTypes = {
initialItems: PropTypes.arrayOf(PropTypes.shape({
text: PropTypes.string.isRequired,
id: PropTypes.number.isRequired,
}).isRequired).isRequired,
};
addTask = (text)=>{
this.setState({
items: [{id: ID++, text:text}].concat(this.state.items),
text: '',
});
};
deleteItem = (itemId)=>{
this.setState({
items: this.state.items.filter((item) => item.id !== itemId),
});
};
render() {
return (
<div>
<h1>待办事项V3</h1>
<AddItem addTask={this.addTask}/>
{this.state.items.map((item) => {
return (
<TodoItem key={item.id}
item={item}
deleteItem={this.deleteItem}/>
);
})}
</div>
);
}
}
把增加待办事项的页面元素封装成一个AddItem组件。这样一来,组件树从原来的
变成
输入信息时触发变化的text这个state值,下放到AddItem来管理,因此不会导致兄弟组件(TodoItem)的重新渲染。
再次运行Timeline测试,这时Event(keypress)
耗时从26.49ms降到了7.98ms,性能提升了2.3倍。
至此,性能优化完毕~