从setState, forceUpdate, unstable_batchedUpdates看React的批量更新

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setState同步异步问题,React批量更新一直是一个比较模糊的问题,本文希望从框架设计的角度说明一下这个问题。

React有个UI = f(data) 公式:UI是由data推导出来的,所以在写应用的时候,我们只需要关心数据的改变,只需data ---> data', 那么UI ---> UI',在这个过程中,我们其实并不关心UI是怎么变化到UI‘的(即DOM的变化),这部分工作是React替我们处理了。

那么React是如何知道当数据变化的时候,需要修改哪些DOM的呢?最简单暴力的是,每次都重新构建整个DOM树。实际上,React使用的是一种叫virtual-dom的技术:用JS对象来表示DOM结构,通过比较前后JS对象的差异,来获得DOM树的增量修改。virtual-dom通过暴力的js计算,大大减少了DOM操作,让UI = f(data)这种模型性能不是那么的慢,当然你用原生JS/jquery直接操作DOM永远是最快的。

setState 批量更新

除了virtual-dom的优化,减少数据更新的频率是另外一种手段,也就是React的批量更新。 比如:

g() {
   this.setState({
		age: 18
	})
	this.setState({
		color: 'black‘
	})
}

f() {
	this.setState({
		name: 'yank'
	})
	this.g()
}

会被React合成为一次setState调用

f() {
	this.setState({
		name: 'yank',
		age: 18, 
		color: 'black'
	})
}

我们通过伪码大概看一下setState是如何合并的。

setState实现

setState(newState) {
	if (this.canMerge) {
		this.updateQueue.push(newState)
		return 
	}
	
	// 下面是真正的更新: dom-diff, lifeCycle...
	...
}

然后f方法调用


g() {
   this.setState({
		age: 18
	})
	this.setState({
		color: 'black‘
	})
}

f() {
    this.canMerge = true
    
	this.setState({
		name: 'yank'
	})
	this.g()
	
	this.canMerge = false
	// 通过this.updateQueue合并出finalState
	const finalState = ...  
	// 此时canMerge 已经为false 故而走入实际更新逻辑
	this.setState(finaleState) 
}

可以看出 setState首先会判断是否可以合并,如果可以合并,就直接返回了。

不过有同学会问:在使用React的时候,我并没有设置this.canMerge呀?我们的确没有,是React隐式的帮我们设置了!事件处理函数,声明周期,这些函数的执行是发生在React内部的,React对它们有完全的控制权。

class A extends React.Component {
	componentDidMount() {
		console.log('...')
	}

	render() {
		return (<div onClick={() => {
			console.log('hi')
		}}></div>
	}
}

在执行componentDidMount前后,React会执行canMerge逻辑,事件处理函数也是一样,React委托代理了所有的事件,在执行你的处理函数函数之前,会执行React逻辑,这样React也是有时机执行canMerge逻辑的。

批量更新是极好滴!我们当然希望任何setState都可以被批量,关键点在于React是否有时机执行canMerge逻辑,也就是React对目标函数有没有控制权。如果没有控制权,一旦setState提前返回了,就再也没有机会应用这次更新了。


class A extends React.Component {
	handleClick = () => {
		this.setState({x: 1})
		this.setState({x: 2})
		this.setState({x: 3})
		
		setTimeout(() => {
			this.setState({x: 4})
			this.setState({x: 5})
			this.setState({x: 6})
		}, 0)
	}	
	
	render() {
		return (<div onClick={this.handleClick}></div>
	}
}

handleClick 是事件回调,React有时机执行canMerge逻辑,所以x为1,2,3是合并的,handleClick结束之后canMerge被重新设置为false。注意这里有一个setTimeout(fn, 0)。 这个fn会在handleClick之后调用,而React对setTimeout并没有控制权,React无法在setTimeout前后执行canMerge逻辑,所以x为4,5,6是无法合并的,所以fn这里会存在3次dom-diff。React没有控制权的情况有很多: Promise.then(fn), fetch回调,xhr网络回调等等。

unstable_batchedUpdates 手动合并

那x为4,5,6有办法合并吗?是可以的,需要用unstable_batchedUpdates这个API,如下:

class A extends React.Component {
	handleClick = () => {
		this.setState({x: 1})
		this.setState({x: 2})
		this.setState({x: 3})
		
		setTimeout(() => {
			ReactDOM.unstable_batchedUpdates(() => {
				this.setState({x: 4})
				this.setState({x: 5})
				this.setState({x: 6})
			})
		}, 0)
	}	
	
	render() {
		return (<div onClick={this.handleClick}></div>
	}
}

这个API,不用解释太多,我们看一下它的伪码就很清楚了

function unstable_batchedUpdates(fn) {
	this.canMerge = true
	
	fn()
	
	this.canMerge = false
	const finalState = ...  //通过this.updateQueue合并出finalState
	this.setState(finaleState)
}

so, unstable_batchedUpdates 里面的setState也是会合并的。

forceUpdate的说明

forceUpdate从函数名上理解:“强制更新”。 既然是“强制更新”有两个问题容易引起误解:

  1. forceUpdate 是同步的吗?“强制”会保证调用然后直接dom-diff吗?
  2. “强制”更新整个组件树吗?包括自己,子孙后代组件吗? 这两个问题官方文档都没有明确说明。
class A extends React.Component{
	
	handleClick = () => {
		this.forceUpdate()
		this.forceUpdate()
		this.forceUpdate()
		this.forceUpdate()
	}
	
	shouldComponentUpdate() {
		return false
	}
	
	render() {
		return (
			<div onClick={this.handleClick}>
				<Son/> // 一个组件
			</div>
		)
	}
}

对于第一个问题:forceUpdate在批量与否的表现上,和setState是一样的。在React有控制权的函数里,是批量的。

对于第二个问题:forceUpdate只会强制本身组件的更新,即不调用“shouldComponentUpdate”直接更新,对于子孙后代组件还是要调用自己的“shouldComponentUpdate”来决定的。

所以forceUpdate 可以简单的理解为 this.setState({}),只不过这个setState 是不调用自己的“shouldComponentUpdate”声明周期的。

Fiber 的想象

显示的让开发者调用unstable_batchedUpdates是不优雅的,开发者不应该被框架的实现细节影响。但是正如前文所说,React没有控制权的函数,unstable_batchedUpdates好像是不可避免的。 不过 React16.xfiber架构,可能有所改变。我们看下fiber下的更新

setState(newState){
	this.updateQueue.push(newState)
	requestIdleCallback(performWork)
}

requestIdleCallback 会在浏览器空闲时期调用函数,是一个低优先级的函数。

现在我们再考虑一下:

handleClick = () => {
		this.setState({x: 1})
		this.setState({x: 2})
		this.setState({x: 3})
		
		setTimeout(() => {
			this.setState({x: 4})
			this.setState({x: 5})
			this.setState({x: 6})
		}, 0)
	}	

当x为1,2,3,4,5,6时 都会进入更新队列,而当浏览器空闲的时候requestIdleCallback会负责来执行统一的更新。

由于fiber的调度比较复杂,这里只是简单的说明,具体能不能合并,跟优先级还有其他都有关系。不过fiber的架构的确可以更加优雅的实现批量更新,而且不需要开发者显示的调用unstable_batchedUpdates

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