React列表优化：减少无用渲染技巧

哈喽！大家好，很高兴又见面了，我是golang学习网的一名作者，今天由我给大家带来一篇《React列表性能优化：减少无用重渲染技巧》，本文主要会讲到等等知识点，希望大家一起学习进步，也欢迎大家关注、点赞、收藏、转发! 下面就一起来看看吧！

本文旨在探讨React应用中列表组件的重渲染问题，特别是当数组数据更新时，如何避免现有元素的不必要重渲染。我们将详细介绍React.memo这一高性能优化工具的使用方法，并通过代码示例展示其效果。同时，文章还将强调key属性在列表渲染中的重要性，并提供性能优化的最佳实践，帮助开发者构建更高效、响应更快的React应用。

理解React组件重渲染机制

在React应用中，当父组件的状态（state）或属性（props）发生变化时，React会默认重新渲染该父组件及其所有子组件。对于包含大量列表项的场景，如卡片列表，即使数组中只有部分元素发生变化（例如添加或删除一个卡片），整个列表中的所有卡片组件也可能被重新渲染。这种不必要的重渲染会消耗额外的计算资源，尤其是在列表项复杂或数量庞大时，可能导致应用性能下降和用户体验不佳。

例如，考虑以下一个简单的卡片列表应用：

import "./styles.css";
import React, { useState } from "react";

const fakeData1 = {
  Card1: [1, 2, 3, 4]
};
const fakeData2 = {
  Card2: [5, 6, 7, 8]
};

const fakeObject = { fakeData1 };

// 卡片组件
const Card = ({ id, item, setCardArray }) => {
  console.log("Rendering Card: ", item); // 观察重渲染
  const handleRemove = () => {
    setCardArray((entityState) => {
      const updatedData = { ...entityState };
      delete updatedData["fakeData2"]; // 示例性移除
      return updatedData;
    });
  };
  return (
    <div style={{ border: "black solid 2px", padding: "50px 0", margin: "10px" }}>
      <h1>Card - {id}</h1>
      <div>Content: {Object.values(item)}</div>
      <button onClick={handleRemove}>Remove</button>
    </div>
  );
};

export default function App() {
  const [cardArray, setCardArray] = useState(fakeObject);

  const addCard = () => {
    setCardArray((entityState) => ({
      ...entityState,
      fakeData2
    }));
  };

  return (
    <div className="App">
      <button onClick={addCard}>Add a Card</button>
      {Object.values(cardArray)
        .flat()
        .map((item, index) => {
          return <Card id={index} key={index} item={item} setCardArray={setCardArray} />;
        })}
    </div>
  );
}

在上述代码中，每次点击“Add a Card”或“Remove”按钮，即使现有的卡片数据没有变化，控制台也会打印出所有Card组件的“Rendering Card: ”日志，这表明它们都被重新渲染了。

使用React.memo优化组件重渲染

为了解决这个问题，React提供了React.memo这个高阶组件（Higher-Order Component, HOC）。React.memo可以对函数组件进行记忆化（memoization），它会缓存组件的渲染结果。当组件的props没有发生变化时，React.memo会阻止组件的重新渲染，从而提高性能。

工作原理：React.memo在默认情况下，会对组件的props进行浅层比较（shallow comparison）。如果新的props与旧的props完全相同（引用地址相同），那么组件将不会重新渲染。

如何使用： 只需将你的函数组件用React.memo包裹起来即可。

import "./styles.css";
import React, { useState, memo } from "react"; // 导入 memo

const fakeData1 = {
  Card1: [1, 2, 3, 4]
};
const fakeData2 = {
  Card2: [5, 6, 7, 8]
};

// 使用 React.memo 包裹 Card 组件
const Card = memo(({ id, item, setCardArray }) => {
  console.log("Rendering Card: ", item); // 观察重渲染
  const handleRemove = () => {
    setCardArray((entityState) => {
      const updatedData = { ...entityState };
      delete updatedData["fakeData2"];
      return updatedData;
    });
  };
  return (
    <div style={{ border: "black solid 2px", padding: "50px 0", margin: "10px" }}>
      <h1>Card - {id}</h1>
      <div>Content: {Object.values(item)}</div>
      <button onClick={handleRemove}>Remove</button>
    </div>
  );
});

const fakeObject = { fakeData1 };
export default function App() {
  const [cardArray, setCardArray] = useState(fakeObject);

  const addCard = () => {
    setCardArray((entityState) => ({
      ...entityState,
      fakeData2
    }));
  };

  return (
    <div className="App">
      <button onClick={addCard}>Add a Card</button>
      {Object.values(cardArray)
        .flat()
        .map((item, index) => {
          return <Card setCardArray={setCardArray} id={index} key={index} item={item} />;
        })}
    </div>
  );
}

通过将Card组件用React.memo包裹后，当你添加一个新卡片时，只有新卡片和父组件会渲染，已存在的卡片将不再重复渲染（通过观察控制台日志可以验证）。当你移除卡片时，被移除的卡片不会渲染，其他未改变的卡片也不会渲染。

key属性的重要性

在React渲染列表时，key属性扮演着至关重要的角色。它帮助React识别列表中哪些项被添加、删除、更新或重新排序。一个稳定且唯一的key能够确保React正确地复用和更新DOM元素，从而优化性能。

在上面的示例中，我们使用了index作为key：key={index}。虽然在某些简单场景下可行，但在以下情况中，使用index作为key可能会导致问题：

1. 列表项的顺序会改变： 当列表项的顺序发生变化时，React会错误地认为某个位置的元素发生了变化，而不是元素本身移动了位置，这可能导致不必要的DOM操作，甚至引发状态错乱（例如，如果列表项内部有自己的状态）。
2. 列表项会被添加或删除： 当在列表的中间或开头添加/删除项时，后续所有元素的index都会发生变化，导致React重新渲染这些元素，即使它们本身并未改变。

最佳实践： 始终为列表项使用一个稳定且全局唯一的标识符作为key。如果你的数据源提供了唯一的ID（例如数据库ID），请务必使用它。

例如，如果fakeData中的卡片对象有一个唯一的id属性：

const fakeData1 = {
  Card1: { id: 'card-a', data: [1, 2, 3, 4] }
};
// ...
// 渲染时
// return <Card key={item.id} ... />;

由于示例数据结构限制，我们暂时无法直接使用唯一的ID。但在实际开发中，强烈建议避免使用index作为key，除非列表是静态的且永不改变顺序、添加或删除。

进一步的性能优化考量

虽然React.memo非常有用，但并非万能药，也并非所有组件都需要它。以下是一些使用React.memo及其他优化手段时的注意事项：

1. Prop的稳定性： React.memo依赖于props的浅层比较。如果传递给子组件的props是对象、数组或函数，并且它们在父组件每次渲染时都被重新创建（即使内容相同），那么React.memo将无法阻止重渲染。

   • 解决方案： 对于函数prop，可以使用useCallback来记忆化函数。对于对象或数组prop，可以使用useMemo来记忆化这些值。

     // 在父组件中
     const memoizedCallback = useCallback(() => {
     // ...
     }, [dependencies]); // 只有当依赖项改变时，函数才重新创建

   const memoizedValue = useMemo(() => computeExpensiveValue(a, b), [a, b]);

2. 避免过度优化： React.memo本身也有性能开销，它需要对props进行比较。如果组件渲染速度很快，或者其props经常变化，那么使用React.memo带来的性能提升可能微乎其微，甚至可能引入额外的开销。只在遇到明显的性能瓶颈时才考虑使用它。

3. Context和Redux： React.memo只比较props。如果一个组件通过useContext或Redux等状态管理库获取数据，并且这些数据发生变化，即使props没有变化，组件仍然会重新渲染。在这种情况下，需要结合其他优化策略（如useSelector的equalityFn）。

总结

通过本文，我们了解了React中列表组件不必要重渲染的问题及其对性能的影响。核心解决方案是使用React.memo对纯函数组件进行记忆化，使其在props未改变时避免重渲染。同时，我们强调了使用稳定且唯一的key属性在列表渲染中的重要性，以帮助React高效地管理DOM元素。最后，我们探讨了React.memo的局限性，并提供了useCallback和useMemo等其他优化工具的建议，帮助开发者更全面地提升React应用的性能。合理地应用这些优化策略，能够显著提升应用的响应速度和用户体验。

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