2017-11-04

React Render Array 性能大乱斗

现在关于 React 最新 v16 版本新特性的宣传、讲解已经“铺天盖地”了。你最喜欢哪一个 new feature？
截至目前，组件构建方式已经琳琅满目。那么，你考虑过他们的性能对比吗？这篇文章，聚焦其中一个小细节，进行对比，望读者参考的同时，期待大神斧正。

从 React.PureComponent 说起

先上结论：在我们的测试当中，使用 React.PureComponent 能够提升 30% JavaScript 执行效率。测试场景是反复操作数组，这个“反复操作”有所讲究，我们计划持续不断地改变数组的某一项（而不是整个数组的大范围变动）。

线上参考地址：请点击这里

那么这样的场景，作为开发者有必要研究吗？如果你的应用并不涉及到高频率的更新数组某几项，那么大可不必在意这些性能的微妙差别。但是如果存在一些“实时更新”的场景，比如：

用户输入改变数组（点赞者显示）；
轮询（股票实时）；
推更新（比赛比分实时播报）；

那么就需要进行考虑。我们定义：changedItems.length / array.length 比例越小，本文所涉及的性能优化越应该实施，即越有必要使用 React.PureComponent。

代码和性能测试

在使用 React 开发时，相信很多开发者在搭配函数式的状态管理框架 Redux 使用。Redux reducers 作为纯函数的同时，也要保证 state 的不可变性，在我们的场景中，也就是说在相关 action 被触发时，需要返回一个新的数组。

const users = (state, action) => {
  if (action.type === 'CHANGE_USER_1') {
    return [action.payload, ...state.slice(1)]
  }
  return state
}

如上代码，当 CHANGE_USER_1 时，我们对数组的第一项进行更新，使用 slice 方法，不改变原数组的同时返回新的数组。

我们设想所有的 users 数组被 Users 函数式组件渲染：

import User from './User'
const Users = ({users}) =>
  <div>
    {
      users.map(user => <User {...user} />
    }
  </div>

问题的关键在于：users 数组作为 props 出现，当数组中的第 K 项改变时，所有的组件都会进行 reconciliation 的过程，即使非 K 项并没有发生变化。

这时候，我们可以引入 React.PureComponent，它通过浅对比规避了不必要的更新过程。即使浅对比自身也有计算成本，但是一般情况下这都不值一提。

以上内容其实已经“老生常谈”了，下面直接进入代码和性能测试环节。

我们渲染了一个有 200 项的数组：

const arraySize = 200;
const getUsers = () =>
  Array(arraySize)
    .fill(1)
    .map((_, index) => ({
      name: 'John Doe',
      hobby: 'Painting',
      age: index === 0 ? Math.random() * 100 : 50
    }));

注意在 getUsers 方法中，关于 age 属性我们做了判断，保证每次调用时，getUsers 返回的数组只有第一项的 age 属性不同。
这个数组将会触发 400 次 re-renders 过程，并且每一次只改变数组第一项的一个属性(age):

const repeats = 400;
componentDidUpdate() {
  ++this.renderCount;
  this.dt += performance.now() - this.startTime;
  if (this.renderCount % repeats === 0) {
    if (this.componentUnderTestIndex > -1) {
      this.dts[componentsToTest[this.componentUnderTestIndex]] = this.dt;
      console.log(
        'dt',
        componentsToTest[this.componentUnderTestIndex],
        this.dt
      );
    }
    ++this.componentUnderTestIndex;
    this.dt = 0;
    this.componentUnderTest = componentsToTest[this.componentUnderTestIndex];
  }
  if (this.componentUnderTest) {
    setTimeout(() => {
      this.startTime = performance.now();
      this.setState({ users: getUsers() });
    }, 0);
  } else {
    alert(`
      Render Performance ArraySize: ${arraySize} Repeats: ${repeats}
      Functional: ${Math.round(this.dts.Functional)} ms
      PureComponent: ${Math.round(this.dts.PureComponent)} ms
      Component: ${Math.round(this.dts.Component)} ms
    `);
  }
}

为此，我们采用三种方式设计组件。

函数式方式

export const Functional = ({ name, age, hobby }) => (
  <div>
    <span>{name}</span>
    <span>{age}</span>
    <span>{hobby}</span>
  </div>
);

PureComponent 方式

export class PureComponent extends React.PureComponent {
  render() {
    const { name, age, hobby } = this.props;
    return (
      <div>
        <span>{name}</span>
        <span>{age}</span>
        <span>{hobby}</span>
      </div>
    );
  }
}

经典 class 方式

export class Component extends React.Component {
  render() {
    const { name, age, hobby } = this.props;
    return (
      <div>
        <span>{name}</span>
        <span>{age}</span>
        <span>{hobby}</span>
      </div>
    );
  }
}

同时，在不同的浏览器环境下，我得出：

Firefox 下，PureComponent 收益 30%；
Safari 下，PureComponent 收益 6%；
Chrome 下，PureComponent 收益 15%；

测试硬件环境：

最终结果：

最后，送给大家鲁迅先生的一句话：

“Early optimization is the root of all evil” - 鲁迅

exp team

together, stronger