「React進階」漫談React異步組件前世與今生
本文轉載自微信公眾號「前端Sharing」，作者前端Sharing。轉載本文請聯(lián)系前端Sharing公眾號。
一 前言
今天我們聊一聊React中的異步組件的現(xiàn)況和未來，異步組件很可能是未來從數據交互到UI展示一種流暢的技術方案，所以既然要吃透React，進階React，就有必要搞懂異步組件。
老規(guī)矩，我們還是帶著問題開始今天的思考?(自測掌握程度)
- 1 什么是React異步組件，解決什么問題?
- 2 componentDidCatch如何捕獲到渲染階段錯誤，又這么彌補。
- 3 React.lazy如何實現(xiàn)動態(tài)加載的?
- 4 React.lazy為什么要在Supsonse內部。
- 5 Supsonse原理是什么?
二 初識：異步組件
1 什么是異步組件
我們先來想想目前的React應用中使用ajax或者fetch進行數據交互場景，基本上就是這樣的，在類組件中componentDidMount和函數組件effect中進行數據交互，得到數據后，再渲染UI視圖。那么可不可以讓組件的渲染等待異步數據請求完畢，得到數據后再進行render呢?
對于上面這種情況，第一感覺是難以置信，如果能夠實現(xiàn)讓渲染中斷，等到數據請求之后，再渲染呢?那就是Susponse，上面說到的不可能實現(xiàn)的事，Susponse做到了，React 16.6 新增了，Susponse 讓組件“等待”某個異步操作，直到該異步操作結束即可渲染。
傳統(tǒng)模式：渲染組件-> 請求數據 -> 再渲染組件。
異步模式：請求數據-> 渲染組件。
2 開啟Suspense模式
一個傳統(tǒng)模式下的數據交互應該是這個樣子的。
- function Index(){
- const [ userInfo , setUserInfo ] = React.useState(0)
- React.useEffect(()=>{
- /* 請求數據交互 */
- getUserInfo().then(res=>{
- setUserInfo(res)
- })
- },[])
- return <div>
- <h1>{userInfo.name}</h1>;
- </div>
- }
- export default function Home(){
- return <div>
- <Index />
- </div>
- }
流程：頁面初始化掛載，useEffect里面請求數據，通過useState改變數據，二次更新組件渲染數據。
那么如果用Susponse異步模式就可以這么寫：
- function FutureAsyncComponent (){
- const userInfo = getUserInfo()
- return <div>
- <h1>{userInfo.name}</h1>;
- </div>
- }
- /* 未來的異步模式 */
- export default function Home(){
- return <div>
- <React.Suspense fallback={ <div > loading... </div> } >
- <FutureAsyncComponent/>
- </React.Suspense>
- </div>
- }
當數據還沒有加載完成時候，會展示Suspense中 fallback的內容，彌補請求數據中過渡效果 ，盡管這個模式在現(xiàn)在版本中還不能正式使用，但是將來 React 會支持這樣的代碼形式。
三 溯源：從componentDidCatch到Suspense
至于Suspense是如何將上述不可能的事情變成可能的呢?這就要從 componentDidCatch 說起了，在 React 推出 v16 的時候，就增加了一個新生命周期函數 componentDidCatch。如果某個組件定義了 componentDidCatch，那么這個組件中所有的子組件在渲染過程中拋出異常時，這個 componentDidCatch 函數就會被調用。
componentDidCatch使用
componentDidCatch 可以捕獲異常，它接受兩個參數：
1 error —— 拋出的錯誤。
2 info —— 帶有 componentStack key 的對象，其中包含有關組件引發(fā)錯誤的棧信息。
我們來模擬一個子組件渲染失敗的情況：
- /* 正常組件，可以渲染 */
- function Children(){
- return <div> hello ,let us learn React </div>
- }
- /* 非React組件，將無法正常渲染 */
- function Children1(){
- return
- }
- export default class Index extends React.Component{
- componentDidCatch(error,info){
- console.log(error,info)
- }
- render(){
- return <div>
- <Children />
- <Children1/>
- </div>
- }
- }
如上，我們模擬一個render失敗的場景，將一個非React組件Children1當作正常的React的組件來渲染，這樣在渲染階段就會報錯，錯誤信息就會被 componentDidCatch捕獲到，錯誤信息如下：
對于如上如果在渲染子組件的時候出現(xiàn)錯誤，會導致整個組件渲染失敗，無法顯示，正常的組件Children也會被牽連，這個時候我們需要在componentDidCatch做一些補救措施，比如我們發(fā)現(xiàn) componentDidCatch 失敗，可以給Children1加一個狀態(tài)控制，如果渲染失敗，那么終止Children1的render。
- function ErroMessage(){
- return <div>渲染出現(xiàn)錯誤～</div>
- }
- export default class Index extends React.Component{
- state={ errorRender:false }
- componentDidCatch(error,info){
- /* 補救措施 */
- this.setState({
- errorRender:true
- })
- }
- render(){
- return <div>
- <Children />
- { this.state.errorRender ? <ErroMessage/> : <Children1/> }
- </div>
- }
- }
如果出現(xiàn)錯誤，通過setState重新渲染，并移除失敗的組件，這樣組件就能正常渲染了，同樣也不影響Children掛載。componentDidCatch一方面捕獲在渲染階段出現(xiàn)的錯誤，另一方面可以在生命周期的內部執(zhí)行副作用去挽回渲染異常帶來的損失。
componentDidCatch原理
componentDidCatch原理應該很好理解，內部可以通過try{}catch(error){}來捕獲渲染錯誤，處理渲染錯誤。
- try {
- //嘗試渲染子組件
- } catch (error) {
- // 出現(xiàn)錯誤，componentDidCatch被調用，
- }
componentDidCatch思想能否遷移到Suspense上
那么回到我們的異步組件上來，如果讓異步的代碼放在同步執(zhí)行，是肯定不會正常的渲染的，我們還是要先請求數據，等到數據返回，再用返回的數據進行渲染，那么重點在于這個等字，如何讓同步的渲染停止下來，去等異步的數據請求呢?拋出異常可以嗎? 異常可以讓代碼停止執(zhí)行，當然也可以讓渲染中止。
Suspense 就是用拋出異常的方式中止的渲染，Suspense 需要一個 createFetcher 函數會封裝異步操作，當嘗試從 createFetcher 返回的結果讀取數據時，有兩種可能：一種是數據已經就緒，那就直接返回結果;還有一種可能是異步操作還沒有結束，數據沒有就緒，這時候 createFetcher 會拋出一個“異常”。
這個“異常”是正常的代碼錯誤嗎?非也，這個異常是封裝請求數據的Promise對象，里面是真正的數據請求方法，既然 Suspense 能夠拋出異常，就能夠通過類似 componentDidCatch的try{}catch{}去獲取這個異常。
獲取這個異常之后干什么呢? 我們知道這個異常是Promise，那么接下來當然是執(zhí)行這個Promise，在成功狀態(tài)后，獲取數據，然后再次渲染組件，此時的渲染就已經讀取到正常的數據，那么可以正常的渲染了。接下來我們模擬一下createFetcher和Suspense
我們模擬一個簡單createFetcher
- /**
- *
- * @param {*} fn 我們請求數據交互的函數，返回一個數據請求的Promise
- */
- function createFetcher(fn){
- const fetcher = {
- status:'pedding',
- result:null,
- p:null
- }
- return function (){
- const getDataPromise = fn()
- fetcher.p = getDataPromise
- getDataPromise.then(result=>{ /* 成功獲取數據 */
- fetcher.result = result
- fetcher.status = 'resolve'
- })
- if(fetcher.status === 'pedding'){ /* 第一次執(zhí)行中斷渲染，第二次 */
- throw fetcher
- }
- /* 第二次執(zhí)行 */
- if(fetcher.status)
- return fetcher.result
- }
- }
- 返回一個函數，在渲染階段執(zhí)行，第一次組件渲染，由于 status = pedding 所以拋出異常 fetcher 給 Susponse，渲染中止。
- Susponse會在內部componentDidCatch處理這個fetcher，執(zhí)行 getDataPromise.then， 這個時候status已經是resolve狀態(tài)，數據也能正常返回了。
- 接下來Susponse再次渲染組件，此時，此時就能正常的獲取數據了。
我們模擬一個簡單的Suspense
- export class Suspense extends React.Component{
- state={ isRender: true }
- componentDidCatch(e){
- /* 異步請求中，渲染 fallback */
- this.setState({ isRender:false })
- const { p } = e
- Promise.resolve(p).then(()=>{
- /* 數據請求后，渲染真實組件 */
- this.setState({ isRender:true })
- })
- }
- render(){
- const { isRender } = this.state
- const { children , fallback } = this.props
- return isRender ? children : fallback
- }
- }
用 componentDidCatch 捕獲異步請求，如果有異步請求渲染 fallback，等到異步請求執(zhí)行完畢，渲染真實組件，借此整個異步流程完畢。但為了讓大家明白流程，只是一次模擬異步的過程，實際流程要比這個復雜的多。
流程圖：
四 實踐：從Suspense到React.lazy
React.lazy簡介
Suspense帶來的異步組件的革命還沒有一個實質性的成果，目前版本沒有正式投入使用，但是React.lazy是目前版本Suspense的最佳實踐。我們都知道React.lazy配合Suspense可以實現(xiàn)懶加載，按需加載，這樣很利于代碼分割，不會讓初始化的時候加載大量的文件，減少首屏時間。
React.lazy基本使用
- const LazyComponent = React.lazy(()=>import('./text'))
React.lazy接受一個函數，這個函數需要動態(tài)調用 import()。它必須返回一個 Promise ，該 Promise需要 resolve 一個 default export 的 React 組件。
我們先來看一下基本使用：
- const LazyComponent = React.lazy(() => import('./test.js'))
- export default function Index(){
- return <Suspense fallback={<div>loading...</div>} >
- <LazyComponent />
- </Suspense>
- }
我們用Promise模擬一下 import()效果，將如上 LazyComponent改成如下的樣子：
- function Test(){
- return <div className="demo" >《React進階實踐指南》即將上線～</div>
- }
- const LazyComponent = React.lazy(()=> new Promise((resolve)=>{
- setTimeout(()=>{
- resolve({
- default: ()=> <Test />
- })
- },2000)
- }))
效果：
React.lazy原理解讀
React.lazy 是如何配合Susponse 實現(xiàn)動態(tài)加載的效果的呢?實際上,lazy內部就是做了一個createFetcher，而上面講到createFetcher得到渲染的數據，而lazy里面自帶的createFetcher異步請求的是組件。lazy內部模擬一個promiseA規(guī)范場景。我們完全可以理解React.lazy用Promise模擬了一個請求數據的過程，但是請求的結果不是數據，而是一個動態(tài)的組件。
接下來我們看一下lazy是如何處理的
- function lazy(ctor){
- return {
- $$typeof: REACT_LAZY_TYPE,
- _payload:{
- _status: -1, //初始化狀態(tài)
- _result: ctor,
- },
- _init:function(payload){
- if(payload._status===-1){ /* 第一次執(zhí)行會走這里 */
- const ctor = payload._result;
- const thenable = ctor();
- payload._status = Pending;
- payload._result = thenable;
- thenable.then((moduleObject)=>{
- const defaultExport = moduleObject.default;
- resolved._status = Resolved; // 1 成功狀態(tài)
- resolved._result = defaultExport;/* defaultExport 為我們動態(tài)加載的組件本身 */
- })
- }
- if(payload._status === Resolved){ // 成功狀態(tài)
- return payload._result;
- }
- else { //第一次會拋出Promise異常給Suspense
- throw payload._result;
- }
- }
- }
- }
React.lazy包裹的組件會標記REACT_LAZY_TYPE類型的element，在調和階段會變成 LazyComponent 類型的fiber，React對LazyComponent會有單獨的處理邏輯，第一次渲染首先會執(zhí)行 _init 方法。此時這個_init方法就可以理解成createFetcher。
我們看一下lazy中init函數的執(zhí)行：
react-reconciler/src/ReactFiberBeginWork.js
- function mountLazyComponent(){
- const init = lazyComponent._init;
- let Component = init(payload);
- }
- 如上在mountLazyComponent初始化的時候執(zhí)行 _init 方法，里面會執(zhí)行l(wèi)azy的第一個函數，得到一個Promise，綁定 Promise.then成功回調，回調里得到我們組件 defaultExport，這里要注意的是，如上面的函數當第二個if判斷的時候，因為此時狀態(tài)不是 Resolved ，所以會走else，拋出異常 Promise，拋出異常會讓當前渲染終止。
- Susponse內部處理這個promise，然后再一次渲染組件，下一次渲染就直接渲染這個組件。達到了動態(tài)加載的目的。
流程圖
五 展望：Suspense未來可期
你當下并不使用 Relay，那么你暫時無法在應用中試用 Suspense。因為迄今為止，在實現(xiàn)了 Suspense 的庫中，Relay 是我們唯一在生產環(huán)境測試過，且對它的運作有把握的一個庫。
目前Suspense還并不能，如果你想使用，可以嘗試一下在生產環(huán)境使用集成了 Suspense 的 Relay。Relay 指南!
Suspense能解決什么?
- Suspense讓數據獲取庫與 React 緊密整合。如果一個數據請求庫實現(xiàn)了對 Suspense 的支持，那么，在 React 中使用 Suspense 將會是自然不過的事。
- Suspense能夠自由的展現(xiàn)，請求中的加載效果。能讓視圖加載有更主動的控制權。
- Suspense能夠讓請求數據到渲染更流暢靈活，我們不用在componentDidMount請求數據，再次觸發(fā)render，一切交給Suspense解決，一氣呵成。
Suspense面臨挑戰(zhàn)?
對于未來的Suspense能否作為主流異步請求數據渲染的方案，筆者認為Suspense未來還是充滿期待，那么對于Suspense的挑戰(zhàn)，個人感覺在于以下幾個方面：
1 concurrent模式下的Susponse可以帶來更好的用戶體驗，react團隊能夠讓未來的Suspense更靈活，有一套更清晰明確的createFetcher制作手冊，是未來的concurrent模式下Suspense脫穎而出的關鍵。
2 Suspense能否廣泛使用，更在于 Suspense 的生態(tài)發(fā)展，有一個穩(wěn)定的數據請求庫與Suspense完美契合。
3 開發(fā)者對Suspense的價值的認可，如果Suspense在未來的表現(xiàn)力更出色的話，會有更多開發(fā)者寧愿自己封裝一套數據請求方法，給優(yōu)秀的Suspense買單。
六 總結
本文講了React Susponse的由來，實現(xiàn)原理，目前階段狀態(tài)，以及未來的展望，對于React前世與今生，你有什么看法呢?
