React 프레임워크에는 어떤 알고리즘이 있나요? React 프레임워크의 알고리즘에 대한 자세한 설명

이 글은 주로 react 프레임워크의 원리에 대한 자세한 설명을 담고 있습니다. 또한 아래에 React에 대한 심층적인 이해가 많이 있습니다. 이제 이 글을 살펴보겠습니다.

#🎜 🎜#

React 저는 이 프레임워크에 대해 애증의 관계를 맺은 지 2년이 넘었습니다. 그러나 그 단점은 점차 드러납니다. 대규모 프로젝트에서는 Redux 및 ReactRouter와 같은 타사 프레임워크와 결합하면 복잡한 비즈니스 코드의 양이 매우 커집니다. (프론트엔드 코드가 이전 코드의 1.5배인 경우가 많습니다) . 초기 단계에서 기본 디자인이 좋지 않으면 개발 효율성이 떨어지는 문제에 직면하는 경우가 많습니다. 다음은 React 프레임워크의 몇 가지 핵심 개념을 요약한 것입니다. 모든 사람에게 도움이 되기를 바랍니다.

React diff 알고리즘

Redux、ReactRouter等三方框架后，结合复杂的业务代码量会变得非常大（前端代码常常是以前的1.5倍）。如果前期底层设计得不好，时常面临着开发效率低的问题。下面归纳了一些React框架的核心概念，希望对大家有帮助：

React diff 算法

React的diff算法是Virtual DOM之所以任性的最大依仗，大家知道页面的性能 一般是由渲染速度和渲染次数决定，如何最大程度地利用diff算法进行开发？我们先看看它的原理。

传统 diff 算法

计算一棵树形结构转换成另一棵树形结构的最少操作，传统 diff 算法通过循环递归对节点进行依次对比，效率低下，算法复杂度达到 O(n^3)，其中 n 是树中节点的总数。也就是说如果要展示1000个节点，就要依次执行上十亿次的比较。这个性能消耗对对于前端项目来说是不可接受的。

核心算法

如上所见，传统 diff 算法的复杂度为 O(n^3)，显然这是无法满足性能要求的。而React通过制定大胆的策略，将 O(n^3) 复杂度的问题转换成 O(n) 复杂度的问题。他是怎么做到的？

tree diff

Web UI 中 DOM 节点跨层级的移动操作特别少，可以忽略不计。React 对树的算法进行了简洁明了的优化，即对树进行分层比较，两棵树只会对同一层次的节点进行比较。如下图所示：

React 通过 updateDepth 对 Virtual DOM 树进行层级控制，只会对相同颜色方框内的 DOM 节点进行比较，即同一个父节点下的所有子节点。当发现节点已经不存在，则该节点及其子节点会被完全删除掉，不会用于进一步的比较。这样只需要对树进行一次遍历，便能完成整个 DOM 树的比较。

// tree diff算法实现updateChildren: function(nextNestedChildrenElements, transaction, context) {
  updateDepth++;  var errorThrown = true;  try {    this._updateChildren(nextNestedChildrenElements, transaction, context);
    errorThrown = false;
  } finally {
    updateDepth--;    if (!updateDepth) {      if (errorThrown) {
        clearQueue();
      } else {
        processQueue();
      }
    }
  }
}

为什么要减少DOM节点的跨层级操作？

如下图，A 节点（包括其子节点）整个被移动到 D 节点下，由于 React 只会简单的考虑同层级节点的位置变换，而对于不同层级的节点，只有创建和删除操作。当根节点发现子节点中 A 消失了，就会直接销毁 A；当 D 发现多了一个子节点 A，则会创建新的 A（包括子节点）作为其子节点。此时，React diff 的执行情况：create A -> create B -> create C -> delete A。

由此可发现，当出现节点跨层级移动时，并不会出现想象中的移动操作，而是以 A 为根节点的树被整个重新创建，这是一种影响 React 性能的操作。

component diff

拥有相同类的两个组件将会生成相似的树形结构，拥有不同类的两个组件将会生成不同的树形结构。

• 如果是同一类型的组件，按照原策略继续比较 virtual DOM tree。

• 如果不是，则将该组件判断为 dirty component，从而替换整个组件下的所有子节点。

• 对于同一类型的组件，有可能其 Virtual DOM 没有任何变化，如果能够确切的知道这点那可以节省大量的 diff 运算时间，因此 React 允许用户通过 shouldComponentUpdate()

React의diff 알고리즘은 Virtual DOM의 고의성에 대한 가장 큰 기반입니다. 우리 모두 알고 있듯이 페이지의 성능은 일반적으로 렌더링 속도와 렌더링 횟수에 따라 결정됩니다. . diffcode>알고리즘 개발을 최대한 활용하는 방법은 무엇입니까? 먼저 어떻게 작동하는지 살펴보겠습니다.

기존 diff 알고리즘

한 트리 구조를 다른 트리 구조로 변환하는 데 필요한 최소 연산을 계산합니다. 기존 diff 알고리즘은 루프 재귀를 통해 노드를 순차적으로 비교하는 비효율적인 알고리즘입니다. 복잡성은 O(n^3)에 도달합니다. 여기서 n은 트리의 총 노드 수입니다. 즉, 1,000개의 노드를 표시하려면 수십억 번의 비교를 순차적으로 수행해야 합니다. 이러한 성능 소비는 프런트엔드 프로젝트에서는 허용되지 않습니다.

핵심 알고리즘

위에서 볼 수 있듯이 기존 diff 알고리즘의 복잡성은 O(n^3)입니다. , 분명히 이것은 성능 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 그리고 React는 대담한 전략을 공식화하여 O(n^3) 복잡성 문제를 O(n) 복잡성 문제로 변환합니다. 그는 어떻게 했나요? #🎜🎜#

트리 차이

#🎜🎜# 웹 UI에는 DOM 노드의 수준 간 이동 작업이 거의 없으므로 무시할 수 있습니다. React는 트리 알고리즘을 간결하고 명확하게 최적화했습니다. 즉, 두 트리의 계층적 비교는 동일한 수준의 노드만 비교합니다. 아래 그림과 같습니다: #🎜🎜##🎜🎜##🎜🎜##🎜🎜##🎜🎜#React는 updateDepth를 사용하여 가상 DOM 트리의 레벨을 제어합니다. 동일한 색상 상자에 있는 DOM 노드만 비교됩니다. , 동일한 상위 노드 아래의 모든 하위 노드입니다. 노드가 더 이상 존재하지 않는 것으로 확인되면 해당 노드와 해당 하위 노드는 완전히 삭제되며 더 이상 비교에 사용되지 않습니다. 이런 방식으로 전체 DOM 트리의 비교를 완료하려면 트리를 한 번만 순회하면 됩니다. #🎜🎜#

// 卸载组件unmountComponent: function() {
  // 设置状态为 UNMOUNTING
  this._compositeLifeCycleState = CompositeLifeCycle.UNMOUNTING;  // 如果存在 componentWillUnmount，则触发
  if (this.componentWillUnmount) {    this.componentWillUnmount();
  }  // 更新状态为 null
  this._compositeLifeCycleState = null;  this._renderedComponent.unmountComponent();  this._renderedComponent = null;

  ReactComponent.Mixin.unmountComponent.call(this);
}

DOM 노드의 교차 레벨 작업을 줄여야 하는 이유는 무엇입니까?

#🎜🎜#아래 그림과 같이 A 노드(하위 노드 포함)는 완전히 D 노드로 이동됩니다. 왜냐하면 React는 단순히 동일한 레벨의 노드 위치 변환만을 고려하기 때문입니다. 다른 수준의 노드에 대해서는 작업을 생성하고 삭제할 수만 있습니다. 루트 노드가 하위 노드에서 A가 사라진 것을 발견하면 A를 직접 파괴하고, D가 추가 하위 노드 A가 있음을 발견하면 하위 노드로 새 A(하위 노드 포함)를 생성합니다. 이때 React diff의 실행 상태는 create A -> create B -> create C -> delete A입니다. #🎜🎜##🎜🎜##🎜🎜##🎜🎜#노드가 레벨을 이동할 때 가상 이동 연산은 발생하지 않지만 A를 루트 노드로 하는 트리가 완전히 다시 생성되는 것을 확인할 수 있습니다. React의 성능에 영향을 미치는 작업입니다. #🎜🎜#

구성요소 차이

#🎜🎜#동일한 클래스를 가진 두 구성요소는 유사한 트리 구조를 생성하고, 다른 클래스를 가진 두 구성요소는 서로 다른 트리 구조를 생성합니다. #🎜🎜#

• #🎜🎜#동일한 유형의 컴포넌트인 경우 원래 전략에 따라 가상 DOM 트리를 계속 비교합니다. . #🎜🎜##🎜🎜#
• #🎜🎜#그렇지 않은 경우 해당 구성 요소는 더티 구성 요소로 판단되어 전체 구성 요소 아래의 모든 하위 노드를 대체합니다. #🎜🎜##🎜🎜#
• #🎜🎜#동일한 유형의 컴포넌트의 경우 Virtual DOM에 변경이 없을 수도 있습니다. 계산 시간을 많이 절약할 수 있으므로 React를 사용하면 사용자가 shouldComponentUpdate()를 사용하여 구성 요소를 비교해야 하는지 결정할 수 있습니다. #🎜🎜##🎜🎜##🎜🎜##🎜🎜##🎜🎜##🎜🎜#

  위와 같이 컴포넌트 D가 컴포넌트 G로 변경되면 두 컴포넌트가 유사한 구조를 가지고 있더라도 일단 >React D와 G가 서로 다른 유형의 컴포넌트라고 판단되면 둘의 구조를 비교하지 않고 직접 컴포넌트 D를 삭제하고 컴포넌트 G를 다시 생성합니다. 및 기타 하위 노드. React diff는 두 구성 요소의 유형은 다르지만 구조가 유사한 경우 성능에 영향을 주지만 React 공식 블로그에서는 다음과 같이 말합니다. 구성 요소가 DOM 트리와 유사할 가능성이 거의 없으므로 이러한 극단적인 요소가 개발 프로세스에 큰 영향을 미치기는 어렵습니다. component D 改变为 component G 时，即使这两个 component 结构相似，一旦 React 判断 D 和 G 是不同类型的组件，就不会比较二者的结构，而是直接删除 component D，重新创建 component G 以及其子节点。虽然当两个 component 是不同类型但结构相似时，React diff 会影响性能，但正如 React 官方博客所言：不同类型的 component 是很少存在相似 DOM tree 的机会，因此这种极端因素很难在实现开发过程中造成重大影响的。

  element diff

  对于同一层级的一组子节点，它们可以通过唯一 id 进行区分。React 提出优化策略：允许开发者对同一层级的同组子节点，添加唯一 key 进行区分，虽然只是小小的改动，性能上却发生了翻天覆地的变化！

  新老集合所包含的节点，如下图所示，新老集合进行 diff 差异化对比，通过 key 发现新老集合中的节点都是相同的节点，因此无需进行节点删除和创建，只需要将老集合中节点的位置进行移动，更新为新集合中节点的位置，此时 React 给出的 diff 结果为：B、D 不做任何操作，A、C 进行移动操作，即可。

  

  开发建议

  （1）[基于tree diff] 开发组件时，保持稳定的DOM结构有助于维持整体的性能。换而言之，尽可能少地动态操作DOM结构，尤其是移动操作。当节点数过大或者页面更新次数过多时，页面卡顿的现象比较明显。可以通过 CSS 隐藏或显示节点，而不是真的移除或添加 DOM 节点。

  （2）[基于component diff] 开发组件时，注意使用 shouldComponentUpdate() 来减少组件不必要的更新。除此之外，对于类似的结构应该尽量封装成组件，既减少代码量，又能减少component diff的性能消耗。

  （3）[基于element diff] 对于列表结构，尽量减少类似将最后一个节点移动到列表首部的操作，当节点数量过大或更新操作过于频繁时，在一定程度上会影响 React 的渲染性能。

  React Lifecycle

  React的生命周期具体可分为四种情况：

  

  • 当首次装载组件时，按顺序执行 getDefaultProps、getInitialState、componentWillMount、render 和 componentDidMount；

  • 当卸载组件时，执行 componentWillUnmount；

  • 当重新装载组件时，此时按顺序执行 getInitialState、componentWillMount、render 和 componentDidMount，但并不执行 getDefaultProps；

  • 当再次渲染组件时，组件接受到更新状态，此时按顺序执行 componentWillReceiveProps、shouldComponentUpdate、componentWillUpdate、render 和 componentDidUpdate。

  React组件的3种状态

  状态一：MOUNTING

  mountComponent 负责管理生命周期中的 getInitialState、componentWillMount、render 和 componentDidMount。

  

  状态二：RECEIVE_PROPS

  updateComponent 负责管理生命周期中的 componentWillReceiveProps、shouldComponentUpdate、componentWillUpdate、render 和 componentDidUpdate。

  

  状态三：UNMOUNTING

  unmountComponent 负责管理生命周期中的 componentWillUnmount。（想看更多就到PHP中文网React参考手册栏目中学习）

  首先将状态设置为 UNMOUNTING，若存在 componentWillUnmount，则执行；如果此时在 componentWillUnmount 中调用 setState，是不会触发 reRender。更新状态为 NULL

  요소 차이

  동일한 수준의 하위 노드 그룹의 경우 고유 ID로 구분할 수 있습니다. React는 최적화 전략을 제안합니다. 개발자는 동일한 수준에서 동일한 하위 노드 그룹을 구별하기 위해 고유한 키를 추가할 수 있습니다. 비록 작은 변화일 뿐이지만 성능은 엄청난 변화를 겪었습니다! #🎜🎜##🎜🎜#새 세트와 기존 세트에 포함된 노드는 아래 그림과 같습니다. 키를 통해 새 세트와 기존 세트에 포함된 노드를 차등적으로 비교합니다. 동일한 노드이므로 노드를 삭제하고 생성할 필요가 없으며, 이때는 이전 세트의 노드 위치를 이동하고 새 세트의 노드 위치로 업데이트하기만 하면 됩니다. React가 제공한 diff 결과는 다음과 같습니다. B와 D는 아무런 작업도 수행하지 않고, A와 C는 이동 작업, 즉 Can을 수행합니다. #🎜🎜##🎜🎜##🎜🎜#

  개발 제안

  #🎜🎜# (1) [트리 차이 기반] 컴포넌트 개발 시 안정적인 DOM 구조를 유지하면 전체를 유지하는 데 도움이 됩니다. 성능. 즉, DOM 구조의 동적 조작, 특히 이동 작업을 가능한 한 적게 수행하십시오. 노드 수가 너무 많거나 페이지 업데이트 수가 너무 많으면 페이지 정지 현상이 더 분명해집니다. DOM 노드를 실제로 제거하거나 추가하지 않고도 CSS를 통해 노드를 숨기거나 표시할 수 있습니다. #🎜🎜##🎜🎜# (2) [컴포넌트 차이 기준] 컴포넌트 개발 시 불필요한 컴포넌트 업데이트를 줄이기 위해 shouldComponentUpdate() 사용에 주의하세요. 또한, 유사한 구조를 최대한 컴포넌트로 캡슐화해야 하는데, 이는 코드의 양을 줄일 뿐만 아니라 컴포넌트 차이의 성능 소모도 줄여줍니다. #🎜🎜##🎜🎜# (3) [요소 차이 기준] 목록 구조의 경우 노드 수가 많을 때 마지막 노드를 목록의 선두로 이동하는 등의 작업을 줄여보세요. 너무 크거나 업데이트 작업이 너무 크면 자주 사용하면 React의 렌더링 성능에 어느 정도 영향을 미칠 것입니다. #🎜🎜#

  React 수명 주기

  #🎜🎜#React의 수명 주기는 네 가지 상황으로 나눌 수 있습니다: #🎜🎜##🎜🎜##🎜🎜#
  #🎜🎜#컴포넌트가 처음 로드되면 getDefaultProps, getInitialState, comComponentWillMount, render를 실행합니다. code>를 순서대로 실행하고 <code>comComponentDidMount;#🎜🎜#
• #🎜🎜#컴포넌트가 마운트 해제되면 comComponentWillUnmount;#🎜🎜#
• #🎜🎜#구성 요소가 다시 로드되면 getInitialState, comComponentWillMount, render 및 comComponentDidMount 순서대로 실행되지만 getDefaultProps는 실행되지 않습니다. #🎜🎜#
• #🎜🎜#컴포넌트가 다시 렌더링되면 업데이트된 상태를 받습니다. 그런 다음 를 componentWillReceiveProps, shouldComponentUpdate, comComponentWillUpdate, render 및 comComponentDidUpdate 순서로 실행합니다. #🎜🎜#

React 구성 요소의 세 가지 상태

상태 1: MOUNTING

#🎜🎜#mountComponent는 다음을 담당합니다. 수명 주기에서 getInitialState, comComponentWillMount, render 및 comComponentDidMount를 관리합니다. #🎜🎜##🎜🎜##🎜🎜#

상태 2: RECEIVE_PROPS

#🎜🎜#updateComponent는 수명 주기, comComponentWillUpdate, 렌더링 및 comComponentDidUpdate. #🎜🎜##🎜🎜##🎜🎜#

상태 3: UNMOUNTING

#🎜🎜#unmountComponent는 수명 주기에서 comComponentWillUnmount를 관리하는 역할을 담당합니다. (자세한 내용을 알고 싶다면 PHP 중국어 웹사이트 React 참조 매뉴얼을 방문하세요. ) #🎜 🎜##🎜🎜#먼저 상태를 UNMOUNTING으로 설정하고, comComponentWillUnmount가 있으면 이때 comComponentWillUnmount가 호출되면 실행합니다. , >setState는 reRender를 트리거하지 않습니다. 업데이트 상태가 NULL이고 구성 요소 제거 작업이 완료되었습니다. 구현 코드는 다음과 같습니다. #🎜🎜#

// 卸载组件unmountComponent: function() {
  // 设置状态为 UNMOUNTING
  this._compositeLifeCycleState = CompositeLifeCycle.UNMOUNTING;  // 如果存在 componentWillUnmount，则触发
  if (this.componentWillUnmount) {    this.componentWillUnmount();
  }  // 更新状态为 null
  this._compositeLifeCycleState = null;  this._renderedComponent.unmountComponent();  this._renderedComponent = null;

  ReactComponent.Mixin.unmountComponent.call(this);
}

React生命周期总结

生命周期	调用次数	能否使用setState()
getDefaultProps	1	否
getInitialState	1	否
componentWillMount	1	是
render	>=1	否
componentDidMount	1	是
componentWillReceiveProps	>=0	是
shouldComponentUpdate	>=0	否
componentWillUpdate	>=0	否
componentDidUpdate	>=0	否
componentWillUnmount	1	否
componentDidUnmount	1	否

setState实现机制

setState是React框架的核心方法之一，下面介绍一下它的原理：

// 更新 statesetState: function(partialState, callback) {
  // 合并 _pendingState
  this.replaceState(
    assign({}, this._pendingState || this.state, partialState),
    callback
  );
},

当调用 setState 时，会对 state 以及 _pendingState 更新队列进行合并操作，但其实真正更新 state 的幕后黑手是replaceState。

// 更新 statereplaceState: function(completeState, callback) {
  validateLifeCycleOnReplaceState(this);  // 更新队列
  this._pendingState = completeState;  // 判断状态是否为 MOUNTING，如果不是，即可执行更新
  if (this._compositeLifeCycleState !== CompositeLifeCycle.MOUNTING) {
    ReactUpdates.enqueueUpdate(this, callback);
  }
},

replaceState 会先判断当前状态是否为 MOUNTING，如果不是即会调用 ReactUpdates.enqueueUpdate 执行更新。

当状态不为 MOUNTING 或 RECEIVING_PROPS 时，performUpdateIfNecessary 会获取 _pendingElement、_pendingState、_pendingForceUpdate，并调用 updateComponent 进行组件更新。

// 如果存在 _pendingElement、_pendingState、_pendingForceUpdate，则更新组件performUpdateIfNecessary: function(transaction) {
  var compositeLifeCycleState = this._compositeLifeCycleState;  // 当状态为 MOUNTING 或 RECEIVING_PROPS时，则不更新
  if (compositeLifeCycleState === CompositeLifeCycle.MOUNTING ||
      compositeLifeCycleState === CompositeLifeCycle.RECEIVING_PROPS) {    return;
  }  var prevElement = this._currentElement;  var nextElement = prevElement;  if (this._pendingElement != null) {
    nextElement = this._pendingElement;    this._pendingElement = null;
  }  // 调用 updateComponent
  this.updateComponent(
    transaction,
    prevElement,
    nextElement
  );
}

如果在 shouldComponentUpdate 或 componentWillUpdate 中调用 setState，此时的状态已经从 RECEIVING_PROPS -> NULL，则 performUpdateIfNecessary 就会调用 updateComponent 进行组件更新，但 updateComponent 又会调用 shouldComponentUpdate 和 componentWillUpdate，因此造成循环调用，使得浏览器内存占满后崩溃。

开发建议

不建议在 getDefaultProps、getInitialState、shouldComponentUpdate、componentWillUpdate、render 和 componentWillUnmount 中调用 setState，特别注意：不能在 shouldComponentUpdate 和 componentWillUpdate中调用 setState，会导致循环调用。

本篇文章到这就结束了（想看更多就到PHP中文网React使用手册栏目中学习），有问题的可以在下方留言提问。

위 내용은 React 프레임워크에는 어떤 알고리즘이 있나요? React 프레임워크의 알고리즘에 대한 자세한 설명의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!