React如何原生实现防抖?

React如何原生实现防抖?

作者:卡颂

简介:《React技术揭秘》作者

来源:SegmentFault  思否社区 


大家好,我卡颂。


作为前端,想必你对防抖(debounce)、节流(throttle)这两个概念不陌生。


在React18中,基于新的并发特性,React原生实现了防抖的功能。


今天我们来聊聊这是如何实现的。


useTransition Demo


useTransition是一个新增的原生Hook,用于以较低优先级执行一些更新。


在我们的Demo中有ctn与num两个状态,其中ctn与输入框的内容受控。


当触发输入框onChange事件时,会同时触发ctn与num状态变化。其中触发num状态变化的方法(即updateNum)被包裹在startTransition中:


function App() {
  const [ctn, updateCtn] = useState('');
  const [num, updateNum] = useState(0);
  const [isPending, startTransition] = useTransition();

  return (
    <div >
      <input value={ctn} onChange={({target: {value}}) => {
        updateCtn(value);
        startTransition(() => updateNum(num + 1))
      }}/>
        <BusyChild num={num}/>
    </div>
  );
}


num会作为props传递给BusyChild组件。在BusyChild中通过while循环人为增加组件render所消耗的时间:


const BusyChild = React.memo(({num}: {num: number}) => {
  const cur = performance.now();
  // 增加render的耗时
  while (performance.now() - cur < 300) {}

  return <div>{num}</div>;
})


所以,在输入框输入内容时能明显感到卡顿。



在线示例地址:https://codesandbox.io/s/immutable-glade-u0m6vv


按理说,onChange中会同时触发ctn与num的状态变化,他们在视图中的显示应该是同步的。


然而实际上,输入框连续输入一段文字(即ctn的状态变化连续展示在视图中)后,num才会变化一次。


如下图,初始时输入框没有内容,num为0:



输入框输入很长一段文字后,num才变为1:



这种效果就像:被startTransition包裹的更新都有防抖的效果一样。


这是如何实现的呢?

什么是lane


在React18中有一套更新优先级机制,不同地方触发的更新拥有不同优先级。优先级的定义依据是符合用户感知的,比如:


  • 用户不希望输入框输入文字会有卡顿,所以onChange事件中触发的更新是同步优先级(最高优)

  • 用户可以接受请求发出到返回之间有等待时间,所以useEffect中触发的更新是默认优先级


  • 那么优先级怎么表示呢?用一个31位的二进制,被称为 lane 。

    比如同步优先级和默认优先级定义如下:
     
     

    const SyncLane =    0b0000000000000000000000000000001;
    const DefaultLane = 0b0000000000000000000000000010000;

    数值越小优先级越大,即 SyncLane < DefaultLane 。

    那么 React 每次更新是不是选择一个优先级,然后执行所有组件中这个优先级对应的更新呢?

    不是。如果每次更新只能选择一个优先级,那灵活性就太差了。

    所以实际情况是:每次更新, React 会选择一到多个 lane 组成一个批次,然后执行所有组件中包含在这个批次中的 lane 对应的更新

    这种组成批次的 lane 被称为 lanes 。

    比如,如下代码将 SyncLane 与 DefaultLane 合成 lanes :

     
     
    // 用“按位或”操作合并lane
    const lanes = SyncLane | DefaultLane;

    entangle机制


    可以看到,lane机制本质上就是各种位运算,可以设计的很灵活。


    在此基础上,有一套被称为 entangle (纠缠)的机制。

    entangle 指一种 lane 之间的关系,如果 laneA 与 laneB 纠缠,那么某次更新 React 选择了 laneA ,则必须带上 laneB 。

    也就是说 laneA 与 laneB 纠缠在一块,同生共死了。

    除此之外,如果 laneA 与 laneC 纠缠,此时 laneC 与 laneB 纠缠,那么 laneA 也会与 laneB 纠缠。

    那么 entangle 机制与 useTransition 有什么关系呢?

    被 startTransition 包裹的回调中触发的更新,优先级为 TransitionLanes 中的一个。

    TransitionLanes 中包括16个 lane ,分别是 TransitionLane1 到 TransitionLane16 :


    而 transition 相关 lane 会发生纠缠。

    在我们的 Demo 中,每次 onChange 执行,都会创建两个更新:
     
     

    onChange={({target: {value}}) => {
      updateCtn(value);
      startTransition(() => updateNum(num + 1))
    }

    其中:

  • updateCtn(value)由于在onChange中触发,优先级为SyncLane

  • updateNum(num + 1)由于在startTransition中触发,优先级为TransitionLanes中的某一个


  • 当在输入框中反复输入文字时,以上过程会反复执行,区别是:

  • SyncLane由于是最高优先级,会被执行,所以我们会看到输入框中内容变化

  • TransitionLanes相关lane优先级比SyncLane低,暂时不会执行,同时他们会产生纠缠


  • 为了防止某次更新由于优先级过低,一直无法执行, React 有个过期机制:每个更新都有个过期时间,如果在过期时间内都没有执行,那么他就会过期。

    过期后的更新会同步执行(也就是说他的优先级变得和 SyncLane 一样)
    在我们的例子中, startTransition(() => updateNum(num + 1)) 会产生很多纠缠在一块的 TransitionLanes 相关 lane 。

    过了一段时间,其中某个 lane 过期了,于是他优先级提高到和 SyncLane 一样,立刻执行。

    又由于这个 lane 与其他 TransitionLanes 相关 lane 纠缠在一起,所以他们会被一起执行。

    这就表现为:在输入框一直输入内容,但是 num 在视图中显示的数字过了会儿才变化。

    总结

    今天我们聊了useTransition内部的一些实现,涉及到:

  • lane模型

  • entangle机制

  • 更新过期机制


  • 最有意思的是,由于不同电脑性能不同,浏览器帧率会变动,所以在不同电脑中 React 会动态调节防抖的效果。

    这就相当于不需要你手动设置 debounce 的时间参数, React 会根据电脑性能动态调整。