React 18 已經(jīng)發(fā)布兩年多了，現(xiàn)在終于要迎來(lái) React 19 了。這個(gè)版本將引入期待已久的全新 React 編譯器！它通過(guò)自動(dòng)化優(yōu)化來(lái)簡(jiǎn)化前端開(kāi)發(fā)流程，減少手動(dòng)進(jìn)行記憶化優(yōu)化的需求。本文就來(lái)看看 React 編譯器是什么？它是如何工作的？又帶來(lái)了哪些好處？

React 19 新特性

React 19 不僅是向前邁進(jìn)的一步，而且想要改變開(kāi)發(fā)人員在 React 中構(gòu)建應(yīng)用的方式。React 19 計(jì)劃引入的一些最令人興奮的特性包括：

• 服務(wù)端組件：通過(guò)服務(wù)端組件，React 19 能夠?qū)崿F(xiàn)更快的頁(yè)面加載速度和更好的 SEO 效果。這意味著在將頁(yè)面交付給用戶之前，服務(wù)器會(huì)預(yù)先處理組件，從而提升用戶體驗(yàn)和搜索引擎可見(jiàn)性。
• Actions：React 19 引入了 Actions，這是一個(gè)全新的機(jī)制，用于簡(jiǎn)化網(wǎng)頁(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)和交互的管理。通過(guò) Actions，開(kāi)發(fā)人員可以更方便地通過(guò)表單更新頁(yè)面信息，減少?gòu)?fù)雜性并優(yōu)化用戶體驗(yàn)。
• 優(yōu)化的資源加載：React 19 在資源加載方面進(jìn)行了優(yōu)化，允許在后臺(tái)加載站點(diǎn)資源，以實(shí)現(xiàn)更平滑的頁(yè)面過(guò)渡。這意味著用戶可以在瀏覽當(dāng)前頁(yè)面時(shí)，提前加載下一頁(yè)所需的圖片和其他文件，從而減少頁(yè)面切換時(shí)的等待時(shí)間。
• 文檔元數(shù)據(jù)：React 19 引入了一個(gè)新的 <DocumentHead> 組件，用于簡(jiǎn)化 SEO 管理。通過(guò)該組件，開(kāi)發(fā)人員可以更方便地向頁(yè)面添加標(biāo)題和元標(biāo)簽，提高搜索引擎優(yōu)化效果，而無(wú)需進(jìn)行重復(fù)的編碼工作。
• Web Components：React 19 改善了與 Web Components 標(biāo)準(zhǔn)的兼容性，使開(kāi)發(fā)人員能夠更輕松地使用 Web Components 構(gòu)建靈活、兼容的 Web 應(yīng)用。

React 編譯器

React 編譯器一項(xiàng)自動(dòng)優(yōu)化工具，旨在通過(guò)先進(jìn)的編譯技術(shù)減少不必要的重新渲染，提高 React 應(yīng)用的性能。在深入探究 React 編譯器的工作原理之前，我們先回顧一下 React 的核心思維模型。

React 心智模型

React的核心是一個(gè)聲明式和基于組件的心智模型。在前端開(kāi)發(fā)中，聲明式編程意味著描述 UI 的期望最終狀態(tài)，而無(wú)需通過(guò) DOM 操作來(lái)指定達(dá)到該狀態(tài)的每一步。同時(shí)，基于組件的方法將 UI 元素分解為可重用、簡(jiǎn)潔、自包含的構(gòu)建塊，促進(jìn)了模塊化并簡(jiǎn)化了維護(hù)。

為了有效地識(shí)別需要更新的特定 DOM 元素，React使用了一個(gè)稱為虛擬 DOM 的內(nèi)存中UI表示。當(dāng)應(yīng)用狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，React會(huì)將虛擬DOM與真實(shí)DOM進(jìn)行比較，識(shí)別出所需的最小更改集，并精確地更新真實(shí)DOM。

簡(jiǎn)而言之，React的心智模型是：每當(dāng)應(yīng)用狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，React就會(huì)重新渲染。然而，有時(shí)React可能會(huì)過(guò)于“反應(yīng)靈敏”，導(dǎo)致不必要的重新渲染，從而降低應(yīng)用的性能。

重新渲染的困境

React 對(duì)應(yīng)用狀態(tài)變化的快速響應(yīng)能力是一把雙刃劍。一方面，由于其聲明式方法，它簡(jiǎn)化了前端開(kāi)發(fā)。另一方面，它可能導(dǎo)致 UI 中組件對(duì)狀態(tài)變化的過(guò)度重新渲染。

當(dāng)處理如對(duì)象和數(shù)組這樣的 JavaScript 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)，重新渲染問(wèn)題尤為常見(jiàn)。問(wèn)題在于，JavaScript中沒(méi)有一種計(jì)算效率高的方法來(lái)比較兩個(gè)對(duì)象或數(shù)組是否相等（即具有相同的鍵和值）。

考慮以下場(chǎng)景：有一個(gè)React組件，它在每次渲染時(shí)都會(huì)生成一個(gè)新的對(duì)象或數(shù)組，如下所示：

import React from "react";

const AlphabetList = () => {
  const alphabet = Array.from({ length: 26 }, (_, i) => String.fromCharCode(65 + i));

  return (
    <div>
      <h2>Alphabet List</h2>
      <ul>
        {alphabet.map((letter, index) => (
          <li key={index}>{letter}</li>
        ))}
      </ul>
    </div>
  );
};

export default AlphabetList;

盡管React組件在每次渲染時(shí)可能生成內(nèi)容相同的本地?cái)?shù)組，但React無(wú)法直接識(shí)別出這一點(diǎn)，因此可能會(huì)不必要地觸發(fā)依賴于該數(shù)組中值的組件及其嵌套DOM元素的重新渲染，即使 UI 實(shí)際上沒(méi)有變化。這種不受控制的重新渲染會(huì)很快導(dǎo)致性能下降，影響用戶體驗(yàn)。

為了優(yōu)化這種情況并減少不必要的重新渲染，React 開(kāi)發(fā)人員可以利用記憶化技術(shù)。記憶化允許緩存基于特定輸入的計(jì)算結(jié)果或組件輸出，并在輸入未變時(shí)直接復(fù)用這些結(jié)果。這種方法能夠顯著減少組件的重新渲染次數(shù)，提高 React 應(yīng)用的整體性能和效率。

React 18 提供了以下記憶化工具來(lái)幫助我們實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)：

• React.memo()：一個(gè)高階組件，允許基于props的淺比較來(lái)避免組件的重新渲染，只要props沒(méi)有發(fā)生變化。
• useMemo()：用于在組件重新渲染之間緩存計(jì)算的結(jié)果。只有當(dāng)依賴項(xiàng)之一發(fā)生變化時(shí)，useMemo()才會(huì)重新計(jì)算并返回新的結(jié)果。
• useCallback()：用于緩存函數(shù)的定義，確保在依賴項(xiàng)未變時(shí)不會(huì)重新創(chuàng)建函數(shù)。

通過(guò)使用useMemo() Hook，可以優(yōu)化<AlphabetList>組件，避免在其依賴的數(shù)據(jù)（如數(shù)組）未發(fā)生變化時(shí)進(jìn)行不必要的重新渲染。這種方法能夠顯著提高組件的性能，確保 UI 的流暢性和響應(yīng)性。

import React, { useMemo } from "react";

const AlphabetList = () => {
  const alphabet = useMemo(() => {
    return Array.from({ length: 26 }, (_, i) => String.fromCharCode(65 + i));
  }, []);

  return (
    <div>
      <h2>Alphabet List</h2>
      <ul>
        {alphabet.map((letter, index) => (
          <li key={index}>{letter}</li>
        ))}
      </ul>
    </div>
  );
};

export default AlphabetList;

React 的記憶化工具確實(shí)在提升性能上起到了關(guān)鍵作用，但它們確實(shí)增加了開(kāi)發(fā)者的工作量和代碼復(fù)雜度，因?yàn)樗箝_(kāi)發(fā)者不僅描述 UI 的狀態(tài)，還需顯式管理渲染的優(yōu)化。這在一定程度上違背了 React 強(qiáng)調(diào)的聲明式編程哲學(xué)。

為了減輕開(kāi)發(fā)者的負(fù)擔(dān)，理想的解決方案是一個(gè)智能的編譯器或工具鏈，它能夠自動(dòng)分析 React 組件的依賴關(guān)系，并生成優(yōu)化的代碼。這樣的工具能夠確保組件僅在狀態(tài)值發(fā)生實(shí)質(zhì)性變化時(shí)重新渲染，從而在不犧牲性能的前提下，保持代碼的簡(jiǎn)潔性和可維護(hù)性。

React 編譯器是什么？

React 編譯器，亦名React Forget，是一款針對(duì) React 的優(yōu)化編譯器。它目前已在 Instagram 的網(wǎng)頁(yè)門戶中投入生產(chǎn)使用，并計(jì)劃在首次開(kāi)源發(fā)布前，擴(kuò)展至 Meta 旗下的其他應(yīng)用。

最初，React 編譯器旨在通過(guò)自動(dòng)生成類似于memo、useMemo和useCallback的調(diào)用，來(lái)強(qiáng)化React的核心編程模型，進(jìn)而降低重新渲染的開(kāi)銷。隨著時(shí)間的推移，該項(xiàng)目已從“自動(dòng)記憶化編譯器”演進(jìn)為更為先進(jìn)的“自動(dòng)響應(yīng)性編譯器”。

React Forget 的核心目標(biāo)，是確保 React 應(yīng)用能夠默認(rèn)擁有合理的響應(yīng)性。這意味著應(yīng)用僅在狀態(tài)值發(fā)生實(shí)質(zhì)性變化時(shí)才會(huì)觸發(fā)重新渲染。傳統(tǒng)的 React 在對(duì)象標(biāo)識(shí)改變時(shí)會(huì)重新渲染組件，而 React Forget 則通過(guò)智能判斷，僅在對(duì)象的語(yǔ)義內(nèi)容變化時(shí)觸發(fā)重新渲染，同時(shí)避免了深度比較帶來(lái)的性能損耗。從技術(shù)實(shí)現(xiàn)來(lái)看，React 編譯器采用了自動(dòng)記憶化技術(shù)。但開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，響應(yīng)性框架是理解其工作原理的更全面視角。

盡管 JavaScript 的動(dòng)態(tài)特性和寬松規(guī)則使其優(yōu)化變得復(fù)雜，但 React 編譯器通過(guò)模擬JavaScript和React的規(guī)則，確保了代碼編譯的安全性和效率。這些規(guī)則在限制開(kāi)發(fā)人員操作的同時(shí)，也為編譯器執(zhí)行優(yōu)化提供了安全的操作空間。

React 編譯器好處

React 編譯器的引入帶來(lái)了顯著的益處：

• 簡(jiǎn)化記憶化管理：開(kāi)發(fā)者無(wú)需手動(dòng)編寫和維護(hù)復(fù)雜的記憶化策略，從而降低了代碼的復(fù)雜性，減少了出錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn)，并極大簡(jiǎn)化了開(kāi)發(fā)流程。
• 提升開(kāi)發(fā)者體驗(yàn)：開(kāi)發(fā)者能夠更專注于核心功能的構(gòu)建，無(wú)需分心于繁瑣的性能優(yōu)化工作。不僅提高了生產(chǎn)力，還讓他們能更充分地利用React的聲明式編程優(yōu)勢(shì)。
• 加速React應(yīng)用性能：React 編譯器智能地決定何時(shí)渲染組件，有效減少了不必要的計(jì)算和資源消耗。這使得用戶界面更加流暢和響應(yīng)迅速，為用戶帶來(lái)了更好的體驗(yàn)，并顯著提升了整體應(yīng)用的性能。

盡管這些改變令人充滿期待，但我們?nèi)孕栌^察 React 編譯器在實(shí)際代碼開(kāi)發(fā)中的具體效果。為了確保編譯器能夠高效運(yùn)行，開(kāi)發(fā)者需要確保他們的代碼嚴(yán)格遵循 React 的規(guī)則。因此，官方團(tuán)隊(duì)強(qiáng)烈推薦使用 ESLint 等工具來(lái)準(zhǔn)備和檢查代碼，以確保其兼容性并充分利用 React 編譯器的潛力。

React 的規(guī)則

React 設(shè)定了一套嚴(yán)格的規(guī)范，以確保Web應(yīng)用的高質(zhì)量。開(kāi)發(fā)者需遵循這些原則，它們同樣是 React 編譯器背后的基石。

以下是React的幾個(gè)核心規(guī)則：

• 冪等性組件：React組件在接收到相同的輸入（包括props、state和context）時(shí)，應(yīng)始終產(chǎn)生一致的輸出。
• 副作用外部化：副作用操作（如數(shù)據(jù)獲取、訂閱或DOM更新）不應(yīng)嵌入在組件的渲染流程中。它們應(yīng)被放置在如useEffect等生命周期 Hook 中執(zhí)行。
• 不可變props與state：React組件中的props和state應(yīng)被視為不可變。直接修改它們可能導(dǎo)致錯(cuò)誤和不可預(yù)測(cè)的行為。
• Hooks參數(shù)與返回值的不變性：一旦值被傳遞給 React Hooks，它們應(yīng)保持不變。Hooks依賴其參數(shù)和返回值的穩(wěn)定性來(lái)確保組件行為的一致性和可預(yù)測(cè)性。
• 不可變JSX值：在 JSX 渲染后，不應(yīng)修改其中使用的值。任何必要的修改應(yīng)在JSX創(chuàng)建之前進(jìn)行，以確保渲染結(jié)果的穩(wěn)定性。
• 組件函數(shù)的使用限制：React組件應(yīng)通過(guò)JSX使用，而非直接作為普通函數(shù)調(diào)用。
• Hooks的正確使用：React Hooks（如useState和useEffect）應(yīng)僅在函數(shù)組件內(nèi)部使用。將它們作為普通值傳遞可能會(huì)導(dǎo)致不符合預(yù)期的行為并違反Hooks的使用規(guī)則。從常規(guī)的JavaScript函數(shù)中調(diào)用hooks可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤并違反hooks的規(guī)則。
• 只在頂層調(diào)用hooks：React hooks 應(yīng)該始終在函數(shù)組件的頂層調(diào)用，即在任何條件語(yǔ)句或循環(huán)之前。這確保了hooks在每次渲染時(shí)都以相同的順序被調(diào)用，并保持其預(yù)期的行為。