使用immutable优化React

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React在减小重复渲染方面确实是有一套独特的处理办法，那就是虚拟DOM，但显然在首次渲染的时候React绝无可能超越原生的速度，或者必定能将其它的框架比下去。尤为是在优化前的React，每次数据变更都会执行render，大大影响了性能，特别是在移动端。

React 默认的渲染行为

初始化渲染

在初始化渲染时，咱们须要渲染整个应用
（绿色 ＝ 已渲染节点）

提出改变

咱们想更新一部分数据。这些改变只和一个叶子节点相关（绿色的）

理想更新

咱们只想渲染通向叶子节点的关键路径上的这几个节点（绿色的）

默认行为

若是你不告诉 React 别这样作，它便会如此
（橘黄色 ＝ 浪费的渲染）

从上图能够看见，组件除了必要渲染的三个节点外，还渲染了其余没必要要渲染的节点，这对性能是一个很大的浪费。若是对于复杂的页面，这将致使页面的总体体验效果很是差。所以要提升组件的性能，就应该想尽一切方法减小没必要要的渲染。

React的生命周期

React的生命周期以下，还没熟悉的同窗能够去熟悉一下。

shouldComponentUpdate

由于其中的 shouldComponentUpdate 是优化的关键。React的重复渲染优化的核心其实就是在shouldComponentUpdate里面作数据比较。在优化以前，shouldComponentUpdate是默认返回true的，这致使任什么时候候触发任何的数据变化都会使component从新渲染。这必然会致使资源的浪费和性能的低下——你可能会感受比较原生的响应更慢。

React性能优化的关键在于shouldComponentUpdate，

在上面的示例中，由于 C2 的 shouldComponentUpdate 返回 false，React 就不须要生成新的虚拟 DOM，也就不须要更新 DOM，注意 React 甚至不须要调用 C4 和 C5 的 shouldComponentUpdate。

C1 和 C3 的 shouldComponentUpdate 返回 true，因此 React 须要向下到叶子节点检查它们，C6 返回 true，由于虚拟 DOM 不相等，须要更新 DOM。最后感兴趣的是 C8，对于这个节点，React 须要计算虚拟 DOM，可是由于它和旧的相等，因此不须要更新 DOM。

React.PureComponent

在传入组件的props和state只有一层时，咱们能够直接使用 React.PureComponent，它会自动帮咱们进行浅比较(shallow-compare)，从而控制shouldComponentUpdate的返回值。

可是，当传入props或state不止一层，或者未array和object时，浅比较(shallow-compare)就失效了。固然咱们也能够在 shouldComponentUpdate() 中使用使用 deepCopy 和 deepCompare 来避免无必要的 render()，但 deepCopy 和 deepCompare 通常都是很是耗性能的。这个时候咱们就须要 Immutable。

Immutable

JavaScript 中的对象通常是可变的（Mutable），由于使用了引用赋值，新的对象简单的引用了原始对象，改变新的对象将影响到原始对象。如

foo={a: 1}; 
bar=foo; 
bar.a=2

你会发现此时 foo.a 也被改为了 2。虽然这样作能够节约内存，但当应用复杂后，这就形成了很是大的隐患，Mutable 带来的优势变得得不偿失。为了解决这个问题，通常的作法是使用 shallowCopy（浅拷贝）或 deepCopy（深拷贝）来避免被修改，但这样作形成了 CPU 和内存的浪费。

而Immutable 能够很好地解决这些问题。

什么是Immutable Data

Immutable Data 就是一旦建立，就不能再被更改的数据。对 Immutable 对象的任何修改或添加删除操做都会返回一个新的 Immutable 对象。Immutable 实现的原理是 Persistent Data Structure（持久化数据结构），也就是使用旧数据建立新数据时，要保证旧数据同时可用且不变。同时为了不 deepCopy 把全部节点都复制一遍带来的性能损耗，Immutable 使用了 Structural Sharing（结构共享），即若是对象树中一个节点发生变化，只修改这个节点和受它影响的父节点，其它节点则进行共享。

能够看看下面这个经典的动画：

immutable.js

Immutable.js本质上是一个JavaScript的持久化数据结构的库 ，可是因为同期的React太火，而且和React在性能优化方面完美无缺的配合，致使你们经常把它们二者绑定在一块儿。

Immutable.js是Facebook 工程师 Lee Byron 花费 3 年时间打造，但没有被默认放到 React 工具集里（React 提供了简化的 Helper）。它内部实现了一套完整的 Persistent Data Structure，且数据结构和方法很是丰富（彻底不像JS出身的好很差）。像 Collection、List、Map、Set、Record、Seq。有很是全面的map、filter、groupBy、reduce、find函数式操做方法。同时 API 也尽可能与 Object 或 Array 相似。 Immutable.js 压缩后下载有 16K。

其中有 3 种最重要的数据结构说明一下：（Java 程序员应该最熟悉了）

• Map：键值对集合，对应于 Object，ES6 也有专门的 Map 对象

• List：有序可重复的列表，对应于 Array

• Set：无序且不可重复的列表

简单示例

import { Map } from "immutable";
const map1 = Map({ a: 1, b: 2, c: 3 });
const map2 = map1.set('b', 50);
map1.get('b'); // 2
map2.get('b'); // 50

seamless-immutable

seamless-immutable是另外一套持久化数据结构的库，它并无实现完整的 Persistent Data Structure，而是使用 Object.defineProperty（所以只能在 IE9 及以上使用）扩展了 JavaScript 的 Array 和 Object 对象来实现，只支持 Array 和 Object 两种数据类型，API 基于与 Array 和 Object ，所以许多不用改变本身的使用习惯，对代码的入侵很是小。同时，它的代码库也很是小，压缩后下载只有 2K。

简单示例

// 使用  seamless-immutable.js 后
import Immutable from 'seamless-immutable';
var array = Immutable(["totally", "immutable", {hammer: "Can’t Touch This"}]);

array[1] = "I'm going to mutate you!"
array[1] // "immutable"

array[2].hammer = "hm, surely I can mutate this nested object..."
array[2].hammer // "Can’t Touch This"

for (var index in array) { console.log(array[index]); }
// "totally"
// "immutable"
// { hammer: 'Can’t Touch This' }

JSON.stringify(array) // '["totally","immutable",{"hammer":"Can’t Touch This"}]'

seamless-immutable的实现依赖于ECMAScript 5 的一些特性，如Object.defineProperty 和 Object.freeze，所以会在浏览器兼容性方面有所欠缺：

不过这不是问题啦，可使用 polyfill es-shims/es5-shim 来解决。

对比

虽然 Immutable.js 尽可能尝试把 API 设计的原生对象相似，有的时候仍是很难区别究竟是 Immutable 对象仍是原生对象，容易混淆操做。

Immutable 中的 Map 和 List 虽对应原生 Object 和 Array，但操做很是不一样，好比你要用 map.get('key')而不是 map.key，array.get(0) 而不是 array[0]。另外 Immutable 每次修改都会返回新对象，也很容易忘记赋值。

当使用外部库的时候，通常须要使用原生对象，也很容易忘记转换。

固然也有一些办法来避免相似问题发生：

• 使用 Flow 或 TypeScript 这类有静态类型检查的工具

• 约定变量命名规则：如全部 Immutable 类型对象以 $$ 开头。

• 使用 Immutable.fromJS 而不是 Immutable.Map 或 Immutable.List 来建立对象，这样能够避免 Immutable 和原生对象间的混用。

可是还有一个致命的问题是，对现有代码的改造，使用 Immutable.js 成本实在太大。

而seamless-immutable虽然数据结构和API不如Immutable.js丰富，可是对于只想使用Immutable Data来对React进行优化以免重复渲染的咱们来讲，已是绰绰有余了。并且Array和Object原生的方法等均可以直接使用，原有项目改动极小。

React中使用

因为seamless-immutable的实现依赖于ECMAScript 5 和原生的Array、Object自然的兼容性，致使其在React中的使用很是简单，只要注意三点就能够达到效果:

初始化state

初始化state数据的时候，使用Immutable的初始化方式。

import Immutable from 'seamless-immutable';

state: {
    orderList: Immutable([]),
  }

修改state数据

修改state数据的时候，一样也要注意：

saveOrderList(state, {payload: items}) {
      return {...state, orderList: Immutable(items)};
    }

shouldComponentUpdate

使用pure-render-decorator，真是方便、快捷又优雅。固然，因为decorator属于ES7的特性，babel还须要本身配置。

import React from 'react';
import pureRender from 'pure-render-decorator';

@pureRender
class OrderListView extends React.Component {
  render() {
    const {orderList} = this.props;
    return (
      <div>
        {
          orderList.map((item) => {
            return (
              <div key={item.orderNum}>
                <div>{item.orderNum}</div>
                <div>{item.createTime}</div>
                <div>{item.contact}</div>
                <hr/>
              </div>
            );
          })
        }
      </div>
    );
  }
}

export default OrderListView;

怎么样，传说中的React的SCU的优化就是这么简单，赶忙去试试吧。

参考

• Performance optimisations for React applications

• Immutable 详解及 React 中实践

• React移动web极致优化