不知道大家在什么情况下会考虑使用useMemo,你是不是这么想的?
「不知道行不行,但是感觉这里需要memo一下,用了指定能优化,就算不行也没啥影响」
「需要对数据处理,量好像还挺多,且不怎么需要变化,符合memo的能力」
「数据处理起来很麻烦,写方法不乐意,memo好像可以帮我套一层用方法的写法返回数据,真不戳」
useMemo能带来性能优化,但是你的useMemo真的为你的项目带来了多少性能上的优化?你确定你写的真的有带来优化,还是你的自我安慰?
1. 你为什么要用useMemo?
我用了useMemo,减少了不必要的重渲染,应该是我能想到非常好的优化手段了。
我加了useMemo之后,就能够让我写的代码重渲染代价更小,太好了。
好好好,都这样想是吧?希望读完今天这篇文章能够让你的充满「自信」地删除你现在代码中95%的useMemo,然后你还会发现,项目可能反而运行的更快了,维护的成本更小了。
2. 啥是useMemo?
从官方的文档中可以看到useMemo这个hooks的定义:它在每次重新渲染的时候能够缓存计算的结果。
很多人了解useMemo,可能也就是这一句话,利用了useMemo能够缓存计算结果的特性。
对useMemo再了解多一些会知道useMemo并不能帮助你提高组件第一次渲染的速度,只可能会在你重新渲染之后提高重渲染的速度(前提是你会正确使用useMemo)。
对于useMemo能够了解以上的信息,我觉得是处于「熟悉并使用了很久」阶段的同学,那么接下来我们再继续看一下官方文档中useMemo的用法有哪些:
1.跳过代价昂贵的重新计算
2.跳过组件的重渲染
3.记忆另一个Hook的依赖
4.记忆一个函数
3. 核心源码
只挑重点,转换为白话,减少源码带来的恐惧感,请各位客官放心食用~
这里只看源码的重点部分,在重渲染时,useMemo会比较每一个依赖项,具体的比较参考Object.is(),虽然这个比较非常的快,但是这里想要给大家一个概念就是使用useMemo并不是百利而无一害,它也需要处理和比较。具体的后面我们会用例子来说明。
function areHookInputsEqual( nextDeps: Array<mixed>, prevDeps: Array<mixed> | null, ): boolean { // 省略部分 ... // $FlowFixMe[incompatible-use] found when upgrading Flow for (let i = 0; i < prevDeps.length && i < nextDeps.length; i++) { // $FlowFixMe[incompatible-use] found when upgrading Flow if (is(nextDeps[i], prevDeps[i])) { continue; } return false; } return true; }
function is(x: any, y: any) { return ( (x === y && (x !== 0 || 1 / x === 1 / y)) || (x !== x && y !== y) // eslint-disable-line no-self-compare ); }
4. 为什么一个组件会重渲染它自己?
众所周知:state或者props变化时,组件就会重渲染它自己
A 是 B 的充分条件,并不意味着 !A 是 !B 的充分条件
导致组件重渲染的还有一个可能性,那就是父组件重渲染
下面来看一段代码:
const Page = () => <Item />; const App = () => { const [state, setState] = useState(1); return ( <div> <button onClick={() => setState(state + 1)}> click to re-render {state} </button> // Page是子组件,且没有props,里面也没有state <Page /> </div> ); };
Page是一个没有props也没有state的组件,但是当我点击按钮时,App重渲染了(因为state变化),Page依旧重渲染,并且Page里面的Item也会重渲染,整个链路都会重渲染。如何打断这个重渲染?- React.memo
const Page = () => <Item />; const PageMemoized = React.memo(Page); const App = () => { const [state, setState] = useState(1); return ( // ... same code as before <PageMemoized /> ); };
当这些工作都做好了,此时,再去考虑你的Page的props,才是有意义的。
思考一下上面示例,我们可以得出结论,只有在唯一的一种场景下,缓存 props 才是有意义的:当组件的每一个 prop,以及组件本身被缓存的时候。
如果组件代码里有以下情形,我们可以毫无心理负担地删掉 useMemo 和 useCallback:
- 它们被作为 attributes ,直接地或作为依赖树的上层,被传递到某个 DOM 上;
- 它们被作为 props,直接地或作为依赖树的上层,被传递到某个未被缓存的组件上;
- 它们被作为 props,直接地或作为依赖树的上层,被传递到某个组件上,而那个组件至少有一个 prop 未被缓存;
5. 避免每次渲染时进行昂贵的计算
这里暂时使用这篇文章计算的 数据
计算 代码
读到这边,想必读者也应该知道useMemo到底是做啥的,正如这一个小标题所说的——useMemo的主要目标是避免每次渲染时进行昂贵的计算。那什么是昂贵的计算?
不知道,官网好像没写,或者说你没找到。所以你就不管他三七二十一,用就完事了。创建新日期?过滤、映射或排序数组?创建一个对象?全部useMemo一把梭,useMemo终将占领所有的React项目!
好吧,那我们拿数据来看看,比如说我这有一系列的国家和地区(250个),你希望对它进行排序,然后展示出来。
const Item = ({ country }: { country: Country }) => { return <button>{country.name}</button>; }; const List = ({ countries }) => { // sorting list of countries here const sortedCountries = orderBy(countries, 'name', sort); return ( <> {sortedCountries.map((country) => ( <Item country={country} key={country.id} /> ))} </> ); };
在没有memo的情况下,将整个CPU速度降低6倍,对包含250个数据进行排序只需要不到2毫秒,相比之下,渲染整个列表(只是button带文字),需要超过20毫秒。
日常开发来说,我们很少有这么多数据的处理。再者我们只渲染了普通的Button
所以,你真正要做的是memo这个数组的操作,还是说memo组件的渲染和更新呢?
const List = ({ countries }) => { const content = useMemo(() => { const sortedCountries = orderBy(countries, 'name', sort); return sortedCountries.map((country) => <Item country={country} key={country.id} />); }, [countries, sort]); return content; };
当我们memo了组件之后我们发现整体的的渲染列表时间从原先的20毫秒,减少了不到2毫秒(18毫秒左右)
在实际场景中,数组往往比示例中的更小,同时渲染的内容比示例中的更复杂,因此更慢。所以总的来说「计算」与「渲染」之间的耗时往往超过 10 倍。
问题又来了,那为啥一定要删掉它们呢?把所有东西缓存起来不是更好吗?哪怕只让重渲染速度提升了 2ms,这里提升 2ms,那里提升 2ms,累加起来就很可观了呀。换个角度看,如果完全不写 useMemo,那么应用就会在这里慢 2ms,在那里又慢 2ms,很快我们的应用就会比它们原本能达到的程度慢的多了。
听起来很有道理 ,并且,如果不是考虑到另一点的话,以上推论确实 100% 说得通。这一点便是:缓存并不是毫无开销的。如果我们使用 useMemo,在初始渲染过程中 React 就需要缓存其值了——这当然也产生耗时。没错,这耗时很微小,在我们的应用中,缓存上述提到过的排序国家列表耗时不超过 1ms。但是!这才会产生货真价实的叠加效应!在初始渲染让你的应用第一次呈现在屏幕前的过程中,当前页面的每一个元素都会经历这一过程,这将导致 10~20 ms,或更糟糕的,接近 100ms 的不必要的延时。
与初始渲染相比,重渲染仅仅在页面某些部分改变时发生。在一个架构合理的应用中,只有这些特定区域的组件才会重渲染,而非整个应用(页面)。那么在一次寻常的重渲染中,总的“计算”的消耗和我们上面提到的例子(注:指 250 个元素的排序列表)相比,会高出多少呢?2~3 倍?,就假设有 5 倍好了,那也仅仅是节省了 10ms 的渲染时间,这么短的时间间隔我们的肉眼是无法察觉的,并且在十倍的渲染时间下,这 10 ms 也确实很不起眼。可作为代价的是,它确实拖慢了每次都会发生的初始渲染过程😔。
6. 常见的错误用法(重点)
6.1 初级
这里的useCallback毫无用处,当Component重渲染,所有相关的子组件全部都会重渲染(无视props),在这个情形下,对于click的memo将毫无意义。
const Component = () => { const onClick = useCallback(() => { /* do something */ }, []); return <button onClick={onClick}>Click me</button> };
此时你的子组件被memo包裹,onClick也被useCallback包裹,但是value并没有被包裹,这个时候,你的Component重渲染,你的MemoItem依旧会重渲染,此时useCallback还是什么都没做。
const Item = () => <div> ... </div> const MemoItem = React.memo(Item) const Component = () => { const onClick = useCallback(() => { /* do something */ }, []); return <MemoItem onClick={onClick} value={[1,2,3]}/> };
6.2 中级
这个看起来应该没啥问题了吧?onClick被useCallback包裹了,然后MemoItem也被memo了,这回天王老子来了都不能重渲染吧,不然我学的知识都白学了?
const Item = () => <div> ... </div> const MemoItem = React.memo(Item) const Component = () => { const onClick = useCallback(() => { /* do something */ }, []); return <MemoItem onClick={onClick}> <div>something</div> </MemoItem> };
没错,这个会重渲染哦。上面这段代码相当于:
// 以下写法均等价,也就是说在props中传递children,和直接children嵌套是一致的 React.createElement('div',{ children:'Hello World' }) React.createElement('div',null,'Hello World') <div>Hello World</div>
const Item = () => <div> ... </div> const MemoItem = React.memo(Item) // useless const Component = () => { const onClick = useCallback(() => { //useless /* do something */ }, []); return <MemoItem onClick={onClick} children={<div>something</div>} /> };
有些同学看到这里还不理解:“就算你说子组件相当于children,但是我div还是一模一样的,你凭啥说我props变化了”。有这种想法的同学先放一放,我们看最后一个。
6.3 高级
好好好,你要这样说是吧,行,那我都包裹起来。这回玉皇大帝来了也拦不住我,这回必memo住了!
const Item = () => <div> ... </div> const Child = () => <div>sth</div> const MemoItem = React.memo(Item) const MemoChild = React.memo(Child) const Component = () => { const onClick = useCallback(() => { /* do something */ }, []); return ( <MemoItem onClick={onClick}> <MemoChild /> </MemoItem> ) };
答案还是没有memo住,为什么呢?来我们把MemoChild单独拿出来解析一下,它是怎么执行的:
const child = <MemoChild />;
const child = React.createElement(MemoChild,props,childen);
const child = { type: MemoChild, props: {}, // same props ... // same interval react stuff }
前面的问题也迎刃而解,其实每次create的时候,创建的child都是不一样的对象,所以一比较就重渲染了。
6.4 终极解决思路
如果你真的想要memo住,你应该memo的目标是Element本身,而不是Component。useMemo会缓存之前的值,如果memo的依赖项没有变化,则会用缓存的数据返回。
const Child = () => <div>sth</div> const MemoItem = React.memo(Item) const Component = () => { const onClick = useCallback(() => { /* do something */ }, []); const child = useMemo(()=> <Child /> ,[]) return ( <MemoItem onClick={onClick}> {child} </MemoItem> ) };
终于,我们的组件memo成功了!
如果你觉得自己之前完全不知道这个特性,不需要沮丧,React-Query作者Dominik很长一段时间也不知道这个特性。对于这一块可以展开说很多知识点,涵盖了JSX本质,react本身的diff,这里不再展开赘述,感兴趣的可以查看这篇文档:
《One simple trick to optimize React re-renders》
anyway,成功来之不易,现在还觉得useMemo好用吗?你现在辛辛苦苦打下的江山,下一个人过来只需要随手传递一些东西作为props,我们又回到了最初的起点。
7. 你应该在所有地方加上useMemo吗?
一般来说,如果是基础的中后台应用,大多数交互都比较粗糙,通常不需要。如果你的应用类似图形编辑器,大多数交互是颗粒状的(比如说移动形状),那么此时useMemo可能会起到很大的帮助。
使用 useMemo 进行优化仅在少数情况下有价值:
- 你明确知道这个计算非常的昂贵,而且它的依赖关系很少改变。
- 如果当前的计算结果将作为memo包裹组件的props传递。计算结果没有改变,可以利用useMemo缓存结果,跳过重渲染。
- 当前计算的结果作为某些hook的依赖项。比如其他的useMemo/useEffect依赖当前的计算结果。
这几句是不是很熟悉,就是开头我说的useMemo的官方文档的用法中提到的这几项。
在其他情况下,将计算过程包装在 useMemo 中没有任何好处。不过这样做也没有重大危害,所以一些团队选择不考虑具体情况,尽可能多地使用 useMemo,这种做法会降低代码可读性。此外,并不是所有 useMemo 的使用都是有效的:一个“永远是新的”的单一值就足以破坏整个组件的记忆化效果。
8. 没了useMemo,我不知道怎么办了
8.1 例子
这是一个存在严重渲染性能问题的组件,ExpensiveTree是一个渲染极其昂贵的组件:
import { useState } from 'react'; export default function App() { let [color, setColor] = useState('red'); return ( <div> <input value={color} onChange={(e) => setColor(e.target.value)} /> <p style={{ color }}>Hello, world!</p> <ExpensiveTree /> </div> ); } function ExpensiveTree() { let now = performance.now(); while (performance.now() - now < 100) { // Artificial delay -- do nothing for 100ms } return <p>I am a very slow component tree.</p>; }
当color改变的时候,ExpensiveTree也会重渲染,而ExpensiveTree的渲染非常的昂贵。
经过我们前面的学习,我们知道,这里适合用useMemo来解决,因为它确实是昂贵的计算,并且我确实感觉到了卡顿和缓慢,影响了我的项目正常渲染。
但是真的一定要用useMemo吗?
解决方案1:状态下移
如果你仔细的看这段代码,你会发现,返回的结果中只有部分与color关联:
export default function App() { let [color, setColor] = useState('red'); return ( <div> <input value={color} onChange={(e) => setColor(e.target.value)} /> <p style={{ color }}>Hello, world!</p> <ExpensiveTree /> </div> ); }
所以我们可以将该部分提取出来,并将状态下移到其他组件中:
export default function App() { return ( <> <Form /> <ExpensiveTree /> </> ); } function Form() { let [color, setColor] = useState('red'); return ( <> <input value={color} onChange={(e) => setColor(e.target.value)} /> <p style={{ color }}>Hello, world!</p> </> ); }
至此,color改变,只有Form会重渲染,问题解决了!
解决方案2:内容提升
如果说我们在div的最外层也用到了color,此时解决方案1就失效了:
export default function App() { let [color, setColor] = useState('red'); return ( <div style={{ color }}> <input value={color} onChange={(e) => setColor(e.target.value)} /> <p>Hello, world!</p> <ExpensiveTree /> </div> ); }
完了,这回还咋提取啊?最外层父级
还得用color呢,这只能用memo了吧?
export default function App() { return ( <ColorPicker> <p>Hello, world!</p> <ExpensiveTree /> </ColorPicker> ); } function ColorPicker({ children }) { let [color, setColor] = useState("red"); return ( <div style={{ color }}> <input value={color} onChange={(e) => setColor(e.target.value)} /> {children} </div> ); } try it :https
我们将程序一分为二,依赖颜色的部分以及变量color本身已经都放在ColorPicker中了。
不依赖color的部分保留在App中,并作为ColorPicker的children。
当color改变,colorPicker重渲染,但是children的props并没有变化,因此React会复用之前的children,ExpensiveTree没有重渲染,问题解决!
总结
在用useMemo和memo等优化方案之前,看看是否可以将变化的部分与不受影响的部分分开,可能是更有意义的。
使用拆分的方法有趣的是,我们并不会借助到任何的性能工具,而拆分本质也与性能无关。使用children也能遵循从上到下的数据流,并减少通过树向下查找的属性数量。在这种情况下,提高性能只是锦上添花,而不是最终目标,真正意义上做到一举两得。
9. 为什么一定要移除?
有些人可能说,我就是喜欢useMemo和useCallback,为啥要我移除,我只要捋清楚前面说的逻辑,让我的useMemo真正派上用场就好了!
技术上来说,是的,你可以。
但是你到现在都没发现useMemo和useCallback使用的有问题,那么说明你现在正在写的程序并没有性能问题。
如果你坚持一定要用,好的,你理解了使用规则,非常完美的将你的程序用memo包裹起来,密不透风。并且你告诫自己,以后开发/增加需求的时候,一定要注意不要破坏掉整个memo的链路,你小心翼翼。那请问你能否保证与你一起合作同学在开发时也能注意到这一点?你能否保证项目交付给下一任同学时,他/她能够坚持你的维护之道?
10. React团队的看法
原视频 链接
React团队也发现了,如果我们不用memo,可能会导致部分性能问题。但是如果我们要用memo,又要有很强的心智负担,需要考虑多个依赖关系能被正确的使用和包裹。
如果说,有一个东西能将你要做的所有全部都正确的memo住,岂不妙哉?
代号:React Forget 正在研究中,这是一个可以帮助你自动memo的编译器,你们对于自动memo的问题,他们也正在解决当中。
11. 最后
最后我们再一起看一下前面提到的几个想法,你们现在会怎么考虑这几种case:
- 「不知道行不行,但是感觉这里需要memo一下,用了指定能优化,就算不行也没啥影响」
- 「需要对数据处理,量好像还挺多,且不怎么需要变化,符合memo的能力」
- 「数据处理起来很麻烦,写方法不乐意,memo好像可以帮我套一层用方法的写法返回数据,真不戳」
我的看法是,如果你发现你的项目并没有明显的迟钝或者卡顿的现象,不要使用;不要期待你现在写的memo能为项目带来长远的收益,因为它太容易被破坏了,一旦有新的项目维护同学不懂memo,就容易将整个memo链路打破;如果确实有卡顿的现象,请合理使用memo的记忆化功能(参考常见的错误用法),帮助优化卡顿或者迟缓现象。
参考文章:
这些文章都非常优秀,可以帮助您更好的了解useMemo的正确使用
参考一
参考二
参考三
参考四
参考五
参考六
参考七
作者 | 升正
来源 | 阿里云开发者公众号