TAT.heyli React 移动 web 极致优化
In Web开发 on 2016年05月30日 by view: 13,628
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最近一个季度,我们都在为手 Q 家校群做重构优化,将原有那套问题不断的框架换掉。经过一些斟酌,决定使用 react 进行重构。选择 react,其实也主要是因为它具有下面的三大特性。

React 的特性

1. Learn once, write anywhere

学习 React 的好处就是,学了一遍之后,能够写 web, node 直出,以及 native,能够适应各种纷繁复杂的业务。需要轻量快捷的,直接可以用 Reactjs;需要提升首屏时间的,可以结合 React Server Render;需要更好的性能的,可以上 React Native。

但是,这其实暗示学习的曲线非常陡峭。单单是 Webpack+ React + Redux 就已够一个入门者够呛,更何况还要兼顾直出和手机客户端。不是一般人能 hold 住所有端。

2. Virtual Dom

Virtual Dom(下称 vd)算是 React 的一个重大的特色,因为 Facebook 宣称由于 vd 的帮助,React 能够达到很好的性能。是的,Facebook 说的没错,但只说了一半,它说漏的一半是:“ 除非你能正确的采用一系列优化手段”。

3. 组件化

另一个被大家所推崇的 React 优势在于,它能令到你的代码组织更清晰,维护起来更容易。我们在写的时候也有同感,但那是直到我们踩了一些坑,并且渐渐熟悉 React+ Redux 所推崇的那套代码组织规范之后。

那么?

上面的描述不免有些先扬后抑的感觉,那是因为往往作为 React 的刚入门者,都会像我们初入的时候一样,对 React 满怀希望,指意它帮我们做好一切,但随着了解的深入,发现需要做一些额外的事情来达到我们的期待。

对 React 的期待

初学者对 React 可能满怀期待,觉得 React 可能完爆其它一切框架,甚至不切实际地认为 React 可能连原生的渲染都能完爆—— 对框架的狂热确实会出现这样的不切实际的期待。让我们来看看 React 的官方是怎么说的。React 官方文档在 Advanced Performanec 这一节,这样写道:

显然 React 自己也其实只是想尽量达到跟非 React 版本相若的性能。React 在减少重复渲染方面确实是有一套独特的处理办法,那就是 vd,但显示在首次渲染的时候 React 绝无可能超越原生的速度,或者一定能将其它的框架比下去。因此,我们在做优化的时候,可的期待的东西有:

  • 首屏时间可能会比较原生的慢一些,但可以尝试用 React Server Render (又称 Isomorphic) 去提高效率

  • 用户进行交互的时候,有可能会比原生的响应快一些,前提是你做了一些优化避免了浪费性能的重复渲染。

以手 Q 家校群功能页 React 重构优化为例

手 Q 家校群功能页主要由三个页面构成,分别是列表页、布置页和详情页。列表页已经重构完成并已发布,布置页已重构完毕准备提测,详情页正在重构。与此同时我们已完成对列表页的同构直出优化,并已正在做 React Native 优化的铺垫。

这三个页面的重构其实覆盖了不少页面的案例,所以还是蛮有代表性的,我们会将重构之中遇到的一些经验穿插在文章里论述。

在手 Q 家校群重构之前,其实我们已经做了一版 PC 家校群。当时将 native 的页面全部 web 化,直接就采用了 React 比较常用的全家桶套装:

  • 构建工具 => gulp + webpack

  • 开发效率提升 => redux-dev-tools + hot-reload

  • 统一数据管理=> redux

  • 性能提升 => immutable + purerender

  • 路由控制器 => react-router(手 Q 暂时没采用)

为什么我们在优化的时候主要讲手 Q 呢?毕竟 PC 的性能在大部份情况下已经很好,在 PC 上一些存在的问题都被 PC 良好的性能掩盖下去。手机的性能不如 PC,因此有更多有价值的东西深挖。开发的时候我就跟同事开玩笑说:“ 没做过手机 web 优化的都真不好意思说自己做过性能优化啊“。

构建针对 React 做的优化

我在《性能优化三部曲之一—— 构建篇》提出,“ 通过构建,我们可以达成开发效率的提升,以及对项目最基本的优化”。在进行 React 重构优化的过程中,构建对项目的优化作用必不可少。在本文暂时不赘述,我另外开辟了一篇 《webpack 使用优化(react 篇)》进行具体论述。

开发效率提升工具

在 PC 端使用 Redux 的时候,我们都很喜欢使用 Redux-Devtools 来查看 Redux 触发的 action,以及对应的数据变化。PC 端使用的时候,我们习惯摆在右边。但移动端的屏幕较少,因此家校群项目使用的时候放在底部,而且由于性能问题,我们在 constant 里设一个 debug 参数,然后在 chrome 调试时打开,移动端非必须的时候关闭。否则,它会导致移动 web 的渲染比较低下。

数据管理及性能优化

Redux 统一管理数据

这一部份算是重头戏吧。React 作为 View 层的框架,已经通过 vd 帮助我们解决重复渲染的问题。但 vd 是通过看数据的前后差异去判断是否要重复渲染的,但 React 并没有帮助我们去做这层比较。因此我们需要使用一整套数据管理工具及对应的优化方法去达成。在这方法,我们选择了 Redux。

Redux 整个数据流大体可以用下图来描述:

Redux 这个框架的好处在于能够统一在自己定义的 reducer 函数里面去进行数据处理,在 View 层中只需要通过事件去处触发一些 action 就可以改变地应的数据,这样能够使数据处理和 dom 渲染更好地分离,而避免手动地去设置 state。

在重构的时候,我们倾向于将功能类似的数据归类到一起,并建立对应的 reducer 文件对数据进行处理。如下图,是手 Q 家校群布置页的数据结构。有些大型的 SPA 项目可能会将初始数据分开在不同的 reducer 文件里,但这里我们倾向于归到一个 store 文件,这样能够清晰地知道整个文件的数据结构,也符合 Redux 想统一管理数据的想法。然后数据的每个层级与 reducer 文件都是一一对应的关系。

重复渲染导致卡顿

这套 React + Redux 的东西在 PC 家校群页面上用得很欢乐, 以至于不用怎么写 shouldComponentUpdate 都没遇到过什么性能问题。但放到移动端上,我们在列表页重构的时候就马上遇到卡顿的问题了。

什么原因呢?是重复渲染导致的!!!!!!

说好的 React vd 可以减少重复渲染呢?!!!

请别忘记前提条件!!!!

你可以在每个 component 的 render 里,放一个 console.log("xxx component")。然后触发一个 action,在优化之前,几乎全部的 component 都打出这个 log,表明都重复渲染了。

React 性能的救星 Immutablejs

 (网图,引用的文章太多以致于不知道哪篇才是出处)

上图是 React 的生命周期,还没熟悉的同学可以去熟悉一下。因为其中的 shouldComponentUpdate 是优化的关键。React 的重复渲染优化的核心其实就是在 shouldComponentUpdate 里面做数据比较。在优化之前,shouldComponentUpdate 是默认返回 true 的,这导致任何时候触发任何的数据变化都会使 component 重新渲染。这必然会导致资源的浪费和性能的低下—— 你可能会感觉比较原生的响应更慢。

这时你开始怀疑这世界—— 是不是 Facebook 在骗我。

当时遇到这个问题我的开始翻阅文档,也是在 Facebook 的 Advanced Performance 一节中找到答案:Immutablejs。这个框架已被吹了有一年多了吧,吹这些框架的人理解它的原理,但不一定实践过—— 因为作为一线移动端开发者,打开它的 github 主页看 dist 文件,50kb,我就已经打退堂鼓了。只是遇到了性能问题,我们才再认真地去了解一遍。

Immutable 这个的意思就是不可变,Immutablejs 就是一个生成数据不可变的框架。一开始你并不理解不可变有什么用。最开始的时候 Immutable 这种数据结构是为了解决数据锁的问题,而对于 js,就可以借用来解决前后数据比较的问题—— 因为同时 Immutablejs 还提供了很好的数据比较方法——Immutable.is()。小结一下就是:

  • Immutablejs 本身就能生成不可变数据,这样就不需要开发者自己去做数据深拷贝,可以直接拿 prevProps/prevState 和 nextProps/nextState 来比较。

  • Immutable 本身还提供了数据的比较方法,这样开发者也不用自己去写数据深比较的方法。

说到这里,已万事俱备了。那东风呢?我们还欠的东风就是应该在哪里写这个比较。答案就是 shouldComponentUpdate。这个生命周期会传入 nextProps 和 nextState,可以跟 component 当前的 props 和 state 直接比较。这个就可以参考 pure-render 的做法,去重写 shouldComponentUpdate,在里面写数据比较的逻辑。

其中一位同事 polarjiang 利用 Immutablejs 的 is 方法,参考 pure-render-decorator 写了一个 immutable-pure-render-decorator

那具体怎么使用 immutable + pure-render 呢?

对于 immutable,我们需要改写一下 reducer functions 里面的处理逻辑,一律换成 Immutable 的 api。

至于 pure-render,若是 es5 写法,可以用使 mixin;若是 es6/es7 写法,需要使用 decorator,在 js 的 babel loader 里面,新增 plugins: [‘transform-decorators-legacy’]。其 es6 的写法是

Immutablejs 带来的一些问题

不重新渲染

你可能会想到 Immutable 能减少无谓的重新渲染,但可能没想过会导致页面不能正确地重新渲染。目前列表页在老师进入的时候是有 2 个 tab 的,tab 的切换会让列表也切换。目前手 Q 的列表页学习 PC 的列表页,两个列表共用一套 dom 结构(因为除了作业布置者名字之外,两个列表一模一样)。上了 Immutablejs 之后,当碰巧“ 我发布的“ 列表和” 全部“ 列表开头的几个作业都是同一个人布置的时候,列表切换就不重新渲染了。

引入 immutable 和 pureRender 后,render 里的 JSX 注意一定不要有同样的 key(如两个列表,有重复的数据,此时以数据 id 来作为 key 就不太合适,应该要用数据 id + 列表类型作为 key),会造成不渲染新数据情况。列表页目前的处理办法是将 key 值换成 id + listType。

(列表页两个列表的切换)

这样写除了保证在父元素那一层知晓数据 (key 值)不同需要重新渲染之外,也保证了 React 底层渲染知道这是两组不同的数据。在 React 源文件里有一个 ReactChildReconciler.js 主要是写 children 的渲染逻辑。其中的 updateChildren 里面有具体如何比较前后 children,然后再决定是否要重新渲染。在比较的时候它调用了 shouldUpdateReactComponent 方法。我们看到它有对 key 值做比较。在两个列表中有不同的 key,在数据相似的情况下,能保证两者切换的时候能重新渲染。

Immutablejs 太大了

上文也提到 Immutablejs 编译后的包也有 50kb。对于 PC 端来说可能无所谓,网速足够快,但对于移动端来说压力就大了。有人写了个 seamless-immutable,算是简易版的 Immutablejs,只有 2kb,只支持 Object 和 Array。

但其实数据比较逻辑写起来也并不难,因此再去 review 代码的时候,我决定尝试自己写一个,也是这个决定让我发现了更多的奥秘。

针对 React 的这个数据比较的深比较 deepCompare,要点有 2 个:

  • 尽量使传入的数据扁平化一点

  • 比较的时候做一些限制,避免溢出栈

先上一下列表页的代码,如下图。这里当时是学习了 PC 家校群的做法,将 component 作为 props 传入。这里的<Scroll> 封装的是滚动检测的逻辑,而<List> 则是列表页的渲染,<Empty> 是列表为空的时候展示的内容,<Loading> 是列表底部加载的显示横条。

针对 deepCompare 的第 1 个要点,扁平化数据,我们很明显就能定位出其中一个问题了。例如<Empty>,我们传入了 props.hw,这个 props 包括了两个列表的数据。但这样的结构就会是这样

但如果我们提前在传入之前判断当前在哪个列表,然后传入对应列表的数量,则会像这样:
props.hw = 20;

两者比较起来,显示是后者简单得多。

针对 deepCompare 第 2 点,限制比较的条件。首先让我们想到的是比较的深度。一般而言,对于 Object 和 Array 数据,我们都需要递归去进行比较,出于性能的考虑,我们都会限制比较的深度。

除此之外,我们回顾一下上面的代码,我们将几个 React component 作为 props 传进去了,这会在 shouldComponentUpdate 里面显示出来。这些 component 的结构大概如下:

因此,针对 component 的比较,有一些是可以忽略的,例如 $$typeof, _store, _self, _source, _owner。type 这个比较复杂,可以比较,但仅限于我们定好的比较深度。如果不做这些忽略,这个深比较将会比较消耗性能。关于这个 deepCompare 的代码,我放在了 pure-render-deepCompare-decorator

不过其实,将 component 当作 props 传入更为灵活,而且能够增加组件的复用性,但从上面看来,是比较消耗性能的。看了官方文档之后,我们尝试换种写法,主要就是采用<Scroll> 包裹<List> 的做法,然后用 this.props.children 在<Scroll> 里面渲染,并将<Empty>, <Loading> 抽出来。

本以为 React 可能会对 children 这个 props 有什么特殊处理,但它依然是将 children 当作 props,传和 shouldComponentUpdate,这就迫使父元素<Scroll> 要去判断是否要重新渲染,进而跳到子无素<List> 再去判断是否要进入步判断。

那<Scroll> 究竟要不要去做这重判断呢?针对列表页这种情况,我们觉得可以暂时不做,由于<Scroll> 包裹的元素不多,<Scroll> 可以先重复渲染,然后再交由子元素<List> 自己再去判断。这样我们对 pure-render-deepCompare-decorator 要进行一些修改,当轮到 props.children 判断的时候,我们要求父元素直接重新渲染,这样就能交给子元素去做下一步的处理。

如果<Scroll> 包裹的只有<List> 还好,如果还有像<Empty>, <Loading> 甚至其它更多的子元素,那<Scroll> 重新渲染会触发其它子元素去运算,判断自己是否要做重新渲染,这就造成了浪费。react 的官方论坛上已经有人提出,React 的将父子元素的重复渲染的决策都放在 shouldComponentUpdate,可能导致了耦合 Shouldcomponentupdate And Children

性能优化小 Tips

这里归纳了一些其它性能优化的小 Tips

请慎用 setState,因其容易导致重新渲染

既然将数据主要交给了 Redux 来管理,那就尽量使用 Redux 管理你的数据和状态 state,除了少数情况外,别忘了 shouldComponentUpdate 也需要比较 state。

请将方法的 bind 一律置于 constructor

Component 的 render 里不动态 bind 方法,方法都在 constructor 里 bind 好,如果要动态传参,方法可使用闭包返回一个最终可执行函数。如:showDelBtn(item) { return (e) => {}; }。如果每次都在 render 里面的 jsx 去 bind 这个方法,每次都要绑定会消耗性能。

请只传递 component 需要的 props

传得太多,或者层次传得太深,都会加重 shouldComponentUpdate 里面的数据比较负担,因此,也请慎用 spread attributes(<Component {...props} />)。

请尽量使用 const element

这个用法是工业聚在 React 讨论微信群里教会的,我们可以将不怎么变动,或者不需要传入状态的 component 写成 const element 的形式,这样能加快这个 element 的初始渲染速度。

路由控制与拆包

当项目变得更大规模与复杂的时候,我们需要设计成 SPA,这时路由管理就非常重要了,这使特定 url 参数能够对应一个页面。

PC 家校群整个设计是一个中型的 SPA,当 js bundle 太大的时候,需要拆分成几个小的 bundle,进行异步加载。这时可以用到 webpack 的异步加载打包功能,require。

在重构手 Q 家校群布置页的时候,我们有不少的浮层,列表有布置页内容主浮层、同步到多群浮层、科目管理浮层以及指定群成员浮层。这些完全可以使用 react-router 进行管理。但是由于当时一早使用了 Immutablejs,js bundle 已经比较大,我们就不打算使用 react-router 了。但后面仍然发现包比重构前要大一些,因此为了保证首屏时间不慢于重构前,我们希望在不用 react-router 的情况下进行分包,其实也并不难,如下面 2 幅图:

首先在切换浮层方法里面,使用 require.ensure,指定要加载哪个包。
在 setComponent 方法里,将 component 存在 state 里面。
在父元素的渲染方法里,当 state 有值的时候,就会自动渲染加载回来的 component。

性能数据

首屏可交互时间

目前只有列表页发布外网了,我们比较了优化前后的首屏可交互时间,分别有 18% 和 5.3% 的提升。

FPS 时间

稍后补上

React 性能优化军规

我们在开发的过程中,将上面所论述的内容,总结成一个基本的军规,铭记于心,就可以保证 React 应用的性能不至于太差。

渲染相关

  • 提升级项目性能,请使用 immutable(props、state、store)

  • 请 pure-render-decorator 与 immutablejs 搭配使用

  • 请慎用 setState,因其容易导致重新渲染

  • 谨慎将 component 当作 props 传入

  • 请将方法的 bind 一律置于 constructor

  • 请只传递 component 需要的 props,避免其它 props 变化导致重新渲染(慎用 spread attributes)

  • 请在你希望发生重新渲染的 dom 上设置可被 react 识别的同级唯一 key,否则 react 在某些情况可能不会重新渲染。

  • 请尽量使用 const element

tap 事件

  • 简单的 tap 事件,请使用 react-tap-event-plugin
    开发环境时,最好引入 webpack 的环境变量(仅在开发环境中初始化),在 container 中初始化。生产环境的时候,请将 plugin 跟 react 打包到一起(需要打包在一起才能正常使用,因为 plugin 对 react 有好多依赖),外链引入。

目前参考了这个项目的打包方案:
https://github.com/hartmamt/react-with-tap-events
Facebook 官方 issue:https://github.com/facebook/react/blob/bef45b0b1a98ea9b472ba664d955a039cf2f8068/src/renderers/dom/client/eventPlugins/TapEventPlugin.js
React-tap-event-plugin github:
https://github.com/zilverline/react-tap-event-plugin

  • 复杂的 tap 事件,建议使用 tap component
    家校群列表页的每个作业的 tap 交互都比较复杂,出了普通的 tap 之外,还需要 long tap 和 swipe。因此我们只好自己封装了一个 tap component

Debug 相关

  • 移动端请慎用 redux-devtools,易造成卡顿

  • Webpack 慎用 devtools 的 inline-source-map 模式
    使用此模式会内联一大段便于定位 bug 的字符串,查错时可以开启,不是查错时建议关闭,否则开发时加载的包会非常大。

其它

  • 慎用太新的 es6 语法。
    Object.assign 等较新的类库避免在移动端上使用,会报错。

Object.assign 目前使用 object-assign 包。

或者使用 babel-plugin-transform-object-assign 插件。会转换成一个 extends 的函数:

如有错误,请斧正!

原创文章转载请注明:

转载自AlloyTeam:http://www.alloyteam.com/2016/05/react-mobile-web-optimization/

  1. 孟令禹 2017 年 10 月 1 日

    重复渲染导致卡顿

    你可以在每个 component 的 render 里,放一个 console.log(“xxx component”)。然后触发一个 action,在优化之前,几乎全部的 component 都打出这个 log,表明都重复渲染了。

    这个结论有问题吧,都 console 出来 xxx component 不能说明表明重复渲染了,它只是准备渲染,渲染之前还有 diff 算法进行对比 只有变化的部分才进行渲染。

    • Thiago 2017 年 12 月 29 日

      diff 算法也是有计算成本的,如果直接省掉无谓的 render 难道不好吗

  2. 李明洋 2016 年 7 月 15 日

    学习了

  3. 唐耀星 2016 年 7 月 14 日

    厉害厉害~学习了

  4. 柚子皮870 2016 年 7 月 7 日

    const element 是什么样的?是 functional components 吗?

  5. AWyan_ 2016 年 6 月 16 日

    如果要动态传参,方法可使用闭包返回一个最终可执行函数。如:showDelBtn(item) { return (e) => {}; } 可以再举一个例子吗,这个例子没看懂,那个 item 怎么传入呢。比如我要在列表页绑定一个方法,每个 item 的 index 不同,根据 index 来处理,这时候 this.xxxx.bind(index) 是可以的,如果不 bind 该怎么处理?

    • yuanalexwu 2016 年 11 月 12 日

      showDelBtn(item_id) { return () => {// 你真正要处理事件的逻辑在这个胖箭头函数里,并且访问到 item_id};} { item_id = 1; // 其他代码}} 用 showDelBtn(参数…) 返回了一个匿名的 function,因为是闭包所以参数是可以被这个匿名 function 拿到的所以你可以循环一个列表来生成 const renderedItemList = itemList.map(item => { return });

    • yuanalexwu 2016 年 11 月 12 日

      换个说法,把 function 当成一个变量,你可以用一个 function 去返回一个 function,同时内部的 function 可以访问到给外部 function 的变量

      • AWyan_ 2016 年 11 月 15 日

        所以这样操作,每次 render 都会生成一个匿名函数,我不知道相对于 bind 和产生一个匿名函数哪个更好

        • kunkkaliu 2017 年 10 月 16 日

          可以这样: 然后在 Com 组件里面使用 this.props.showDelBtn(this.props.item_id);

  6. React同构直出优化总结 — 好JSER 2016 年 6 月 14 日

    […] 由于移动端上的网络及环境迥异,性能偏差。所以在移动端上用 React 时,遇到了不少的坑点,也花了一些力气在上面。关于在移动端上的优化,可看我们团队的另一篇文章的 React 移动端 web 极致优化 […]

  7. 黄子毅 2016 年 6 月 11 日

    移动端请慎用 redux-devtools,易造成卡顿这东西有个 chrome 插件版,不集成到网页就不会影响网页性能

    • TAT.heyli

      TAT.heyli 2016 年 6 月 12 日

      chrome 插件对于 PC 可以,但移动端则不行。

  8. 黄子毅 2016 年 6 月 11 日

    请将方法的 bind 一律置于 constructor 这个主要原因写错了,主要问题不是性能问题,而是 bind 方法每次都会返回新函数,那么当函数没有变动的时候,子元素的 props 中 shouldComponentUpdate 就会误判这个方法变了,造成不必要的更新

    • TAT.heyli

      TAT.heyli 2016 年 6 月 12 日

      不必要的更新也会影响性能

  9. 麦志英 2016 年 6 月 3 日

    请将方法的 bind 一律置于 constructor 能否给个例子,没太懂应该怎么做,感谢

    • TAT.heyli 2016 年 6 月 7 日

      constructor()this.xxx = this.xxx.bind(this)}

    • DiggerPlus-小A 2016 年 8 月 16 日

      pure renderconstructor() { this.xxx = ::this.xxx; this.clickHandler = ::this.clickHandler} 但同时会带来第二个问题,在 handler 处理中无法传递额外参数的问题这个时候,可以通过 trigger 另外一个 handler 解决。

  10. pbdm 2016 年 5 月 31 日

    我们项目里使用 Object.assign 在移动端并没有碰到报错, 是不是 babel 配置的问题

    • TAT.heyli

      TAT.heyli 2016 年 6 月 1 日

      你用了转换 Object.assign 的插件就不会报错了。或者用 pollyfill

    • TAT.heyli 2016 年 6 月 7 日

      constructor() this.xxx = this.xxx.bind(this)}

      • 11 2016 年 6 月 7 日

        oo

  11. 多蒙菜 2016 年 5 月 31 日

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