精读《React16 新特性》

1 引言

于 2017.09.26 Facebook 发布 React v16.0 版本，时至今日已更新到 React v16.6，且引入了大量的令人振奋的新特性，本文章将带领大家根据 React 更新的时间脉络了解 React16 的新特性。

2 概述

按照 React16 的更新时间，从 React v16.0 ~ React v16.6 进行概述。

React v16.0

• render 支持返回数组和字符串、Error Boundaries、createPortal、支持自定义 DOM 属性、减少文件体积、fiber；

React v16.1

• react-call-return；

React v16.2

• Fragment；

React v16.3

• createContext、createRef、forwardRef、生命周期函数的更新、Strict Mode；

React v16.4

• Pointer Events、update getDerivedStateFromProps；

React v16.5

• Profiler；

React v16.6

• memo、lazy、Suspense、static contextType、static getDerivedStateFromError()；

React v16.7（~Q1 2019）

• Hooks；

React v16.8（~Q2 2019）

• Concurrent Rendering；

React v16.9（~mid 2019）

• Suspense for Data Fetching；

下面将按照上述的 React16 更新路径对每个新特性进行详细或简短的解析。

3 精读

React v16.0

render 支持返回数组和字符串

// 不需要再将元素作为子元素装载到根元素下面
render() {
  return [
    <li/>1</li>,
    <li/>2</li>,
    <li/>3</li>,
  ];
}

Error Boundaries

React15 在渲染过程中遇到运行时的错误，会导致整个 React 组件的崩溃，而且错误信息不明确可读性差。React16 支持了更优雅的错误处理策略，如果一个错误是在组件的渲染或者生命周期方法中被抛出，整个组件结构就会从根节点中卸载，而不影响其他组件的渲染，可以利用 error boundaries 进行错误的优化处理。

class ErrorBoundary extends React.Component {
  state = { hasError: false };

  componentDidCatch(error, info) {
    this.setState({ hasError: true });

    logErrorToMyService(error, info);
  }

  render() {
    if (this.state.hasError) {
      return <h1>数据错误</h1>;
    }
    
    return this.props.children;
  }
}

createPortal

createPortal 的出现为 弹窗、对话框 等脱离文档流的组件开发提供了便利，替换了之前不稳定的 API unstable_renderSubtreeIntoContainer，在代码使用上可以做兼容，如：

const isReact16 = ReactDOM.createPortal !== undefined;

const getCreatePortal = () =>
  isReact16
    ? ReactDOM.createPortal
    : ReactDOM.unstable_renderSubtreeIntoContainer;

使用 createPortal 可以快速创建 Dialog 组件，且不需要牵扯到 componentDidMount、componentDidUpdate 等生命周期函数。

并且通过 createPortal 渲染的 DOM，事件可以从 portal 的入口端冒泡上来，如果入口端存在 onDialogClick 等事件，createPortal 中的 DOM 也能够被调用到。

import React from 'react';
import { createPortal } from 'react-dom';

class Dialog extends React.Component {
  constructor() {
    super(props);

    this.node = document.createElement('div');
    document.body.appendChild(this.node);
  }

  render() {
    return createPortal(
      <div>
        {this.props.children}
      </div>,
      this.node
    );
  }
}

支持自定义 DOM 属性

以前的 React 版本 DOM 不识别除了 HTML 和 SVG 支持的以外属性，在 React16 版本中将会把全部的属性传递给 DOM 元素。这个新特性可以让我们摆脱可用的 React DOM 属性白名单。笔者之前写过一个方法，用于过滤非 DOM 属性 filter-react-dom-props，16 之后即可不再需要这样的方法。

减少文件体积

React16 使用 Rollup 针对不同的目标格式进行代码打包，由于打包工具的改变使得库文件大小得到缩减。

• React 库大小从 20.7kb（压缩后 6.9kb）降低到 5.3kb（压缩后 2.2kb）
• ReactDOM 库大小从 141kb（压缩后 42.9kb）降低到 103.7kb（压缩后 32.6kb）
• React + ReactDOM 库大小从 161.7kb（压缩后 49.8kb）降低到 109kb（压缩后 43.8kb）

Fiber

Fiber 是对 React 核心算法的一次重新实现，将原本的同步更新过程碎片化，避免主线程的长时间阻塞，使应用的渲染更加流畅。

在 React16 之前，更新组件时会调用各个组件的生命周期函数，计算和比对 Virtual DOM，更新 DOM 树等，这整个过程是同步进行的，中途无法中断。当组件比较庞大，更新操作耗时较长时，就会导致浏览器唯一的主线程都是执行组件更新操作，而无法响应用户的输入或动画的渲染，很影响用户体验。

Fiber 利用分片的思想，把一个耗时长的任务分成很多小片，每一个小片的运行时间很短，在每个小片执行完之后，就把控制权交还给 React 负责任务协调的模块，如果有紧急任务就去优先处理，如果没有就继续更新，这样就给其他任务一个执行的机会，唯一的线程就不会一直被独占。

因此，在组件更新时有可能一个更新任务还没有完成，就被另一个更高优先级的更新过程打断，优先级高的更新任务会优先处理完，而低优先级更新任务所做的工作则会完全作废，然后等待机会重头再来。所以 React Fiber 把一个更新过程分为两个阶段：

• 第一个阶段 Reconciliation Phase，Fiber 会找出需要更新的 DOM，这个阶段是可以被打断的；
• 第二个阶段 Commit Phase，是无法别打断，完成 DOM 的更新并展示；

在使用 Fiber 后，需要要检查与第一阶段相关的生命周期函数，避免逻辑的多次或重复调用：

• componentWillMount
• componentWillReceiveProps
• shouldComponentUpdate
• componentWillUpdate

与第二阶段相关的生命周期函数：

• componentDidMount
• componentDidUpdate
• componentWillUnmount

React v16.1

Call Return（react-call-return npm）

react-call-return 目前还是一个独立的 npm 包，主要是针对 父组件需要根据子组件的回调信息去渲染子组件场景 提供的解决方案。

在 React16 之前，针对上述场景一般有两个解决方案：

• 首先让子组件初始化渲染，通过回调函数把信息传给父组件，父组件完成处理后更新子组件 props，触发子组件的第二次渲染才可以解决，子组件需要经过两次渲染周期，可能会造成渲染的抖动或闪烁等问题；
• 首先在父组件通过 children 获得子组件并读取其信息，利用 React.cloneElement 克隆产生新元素，并将新的属性传递进去，父组件 render 返回的是克隆产生的子元素。虽然这种方法只需要使用一个生命周期，但是父组件的代码编写会比较麻烦；

React16 支持的 react-call-return，提供了两个函数 unstable_createCall 和 unstable_createReturn，其中 unstable_createCall 是 父组件使用，unstable_createReturn 是 子组件使用，父组件发出 Call，子组件响应这个 Call，即 Return。

• 在父组件 render 函数中返回对 unstable_createCall 的调用，第一个参数是 props.children，第二个参数是一个回调函数，用于接受子组件响应 Call 所返回的信息，第三个参数是 props；
• 在子组件 render 函数返回对 unstable_createReturn 的调用，参数是一个对象，这个对象会在unstable_createCall 第二个回调函数参数中访问到；
• 当父组件下的所有子组件都完成渲染周期后，由于子组件返回的是对 unstable_createReturn 的调用所以并没有渲染元素，unstable_createCall 的第二个回调函数参数会被调用，这个回调函数返回的是真正渲染子组件的元素；

针对普通场景来说，react-call-return 有点过度设计的感觉，但是如果针对一些特定场景的话，它的作用还是非常明显，比如，在渲染瀑布流布局时，利用 react-call-return 可以先缓存子组件的 ReactElement，等必要的信息足够之后父组件再触发 render，完成渲染。

import React from 'react';
import { unstable_createReturn, unstable_createCall } from 'react-call-return';

const Child = (props) => {
  return unstable_createReturn({
    size: props.children.length,
    renderItem: (partSize, totalSize) => {
      return <div>{ props.children } { partSize } / { totalSize }</div>;
    }
  });
};

const Parent = (props) => {
  return (
    <div>
      {
        unstable_createCall(
          props.children,
          (props, returnValues) => {
            const totalSize = returnValues.map(v => v.size).reduce((a, b) => a + b, 0);
            return returnValues.map(({ size, renderItem }) => {
              return renderItem(size, totalSize);
            });
          },
          props
        )
      }
    </div>
  );
};

React v16.2

Fragment

Fragment 组件其作用是可以将一些子元素添加到 DOM tree 上且不需要为这些元素提供额外的父节点，相当于 render 返回数组元素。

render() {
  return (
    <Fragment>
      Some text.
      <h2>A heading</h2>
      More text.
      <h2>Another heading</h2>
      Even more text.
    </Fragment>
  );
}

React v16.3

createContext

全新的 Context API 可以很容易穿透组件而无副作用，其包含三部分：React.createContext，Provider，Consumer。

• React.createContext 是一个函数，它接收初始值并返回带有 Provider 和 Consumer 组件的对象；
• Provider 组件是数据的发布方，一般在组件树的上层并接收一个数据的初始值；
• Consumer 组件是数据的订阅方，它的 props.children 是一个函数，接收被发布的数据，并且返回 React Element；

const ThemeContext = React.createContext('light');

class ThemeProvider extends React.Component {
  state = {theme: 'light'};

  render() {
    return (
      <ThemeContext.Provider value={this.state.theme}>
        {this.props.children}
      </ThemeContext.Provider>
    );
  }
}

class ThemedButton extends React.Component {
  render() {
    return (
      <ThemeContext.Consumer>
        {theme => <Button theme={theme} />}
      </ThemeContext.Consumer>
    );
  }
}

createRef / forwardRef

React16 规范了 Ref 的获取方式，通过 React.createRef 取得 Ref 对象。

// before React 16
···

  componentDidMount() {
    const el = this.refs.myRef
  }

  render() {
    return <div ref="myRef" />
  }

···

// React 16+
  constructor(props) {
    super(props)
    
    this.myRef = React.createRef()
  }

  render() {
    return <div ref={this.myRef} />
  }
···

React.forwardRef 是 Ref 的转发, 它能够让父组件访问到子组件的 Ref，从而操作子组件的 DOM。 React.forwardRef 接收一个函数，函数参数有 props 和 ref。

const TextInput = React.forwardRef((props, ref) => (
  <input type="text" placeholder="Hello forwardRef" ref={ref} />
))

const inputRef = React.createRef()

class App extends Component {
  constructor(props) {
    super(props)
    
    this.myRef = React.createRef()
  }

  handleSubmit = event => {
    event.preventDefault()
    
    alert('input value is:' + inputRef.current.value)
  }
  
  render() {
    return (
      <form onSubmit={this.handleSubmit}>
        <TextInput ref={inputRef} />
        <button type="submit">Submit</button>
      </form>
    )
  }
}

生命周期函数的更新

React16 采用了新的内核架构 Fiber，Fiber 将组件更新分为两个阶段：Render Parse 和 Commit Parse，因此 React 也引入了 getDerivedStateFromProps 、 getSnapshotBeforeUpdate 及 componentDidCatch 等三个全新的生命周期函数。同时也将 componentWillMount、componentWillReceiveProps 和 componentWillUpdate 标记为不安全的方法。

static getDerivedStateFromProps(nextProps, prevState)

getDerivedStateFromProps(nextProps, prevState) 其作用是根据传递的 props 来更新 state。它的一大特点是无副作用，由于处在 Render Phase 阶段，所以在每次的更新都会触发该函数， 在 API 设计上采用了静态方法，使其无法访问实例、无法通过 ref 访问到 DOM 对象等，保证了该函数的纯粹高效。

为了配合未来的 React 异步渲染机制，React v16.4 对 getDerivedStateFromProps 做了一些改变， 使其不仅在 props 更新时会被调用，setState 时也会被触发。

• 如果改变 props 的同时，有副作用的产生，这时应该使用 componentDidUpdate；
• 如果想要根据 props 计算属性，应该考虑将结果 memoization 化；
• 如果想要根据 props 变化来重置某些状态，应该考虑使用受控组件；

static getDerivedStateFromProps(props, state) {
  if (props.value !== state.controlledValue) {
    return {
      controlledValue: props.value,
    };
  }
  
  return null;
}

getSnapshotBeforeUpdate(prevProps, prevState)

getSnapshotBeforeUpdate(prevProps, prevState) 会在组件更新之前获取一个 snapshot，并可以将计算得的值或从 DOM 得到的信息传递到 componentDidUpdate(prevProps, prevState, snapshot) 函数的第三个参数，常常用于 scroll 位置定位等场景。

componentDidCatch(error, info)

componentDidCatch 函数让开发者可以自主处理错误信息，诸如错误展示，上报错误等，用户可以创建自己的 Error Boundary 来捕获错误。

componentWillMount(nextProps, nextState)

componentWillMount 被标记为不安全，因为在 componentWillMount 中获取异步数据或进行事件订阅等操作会产生一些问题，比如无法保证在 componentWillUnmount 中取消掉相应的事件订阅，或者导致多次重复获取异步数据等问题。

componentWillReceiveProps(nextProps) / componentWillUpdate(nextProps, nextState)

componentWillReceiveProps / componentWillUpdate 被标记为不安全，主要是因为操作 props 引起的 re-render 问题，并且对 DOM 的更新操作也可能导致重新渲染。

Strict Mode

StrictMode 可以在开发阶段开启严格模式，发现应用存在的潜在问题，提升应用的健壮性，其主要能检测下列问题：

• 识别被标志位不安全的生命周期函数
• 对弃用的 API 进行警告
• 探测某些产生副作用的方法
• 检测是否使用 findDOMNode
• 检测是否采用了老的 Context API

class App extends React.Component {
  render() {
    return (
      <div>
        <React.StrictMode>
          <ComponentA />
        </React.StrictMode>
      </div>
    )
  }
}

React v16.4

Pointer Events

指针事件是为指针设备触发的 DOM 事件。它们旨在创建单个 DOM 事件模型来处理指向输入设备，例如鼠标，笔 / 触控笔或触摸（例如一个或多个手指）。指针是一个与硬件无关的设备，可以定位一组特定的屏幕坐标。拥有指针的单个事件模型可以简化创建 Web 站点和应用程序，并提供良好的用户体验，无论用户的硬件如何。但是，对于需要特定于设备的处理的场景，指针事件定义了一个 pointerType 属性，用于检查产生事件的设备类型。

React 新增 onPointerDown / onPointerMove / onPointerUp / onPointerCancel / onGotPointerCapture / onLostPointerCapture / onPointerEnter / onPointerLeave / onPointerOver / onPointerOut 等指针事件。

这些事件只能在支持 指针事件 规范的浏览器中工作。如果应用程序依赖于指针事件，建议使用第三方指针事件 polyfill。

React v16.5

Profiler

React 16.5 添加了对新的 profiler DevTools 插件的支持。这个插件使用 React 的 Profiler 实验性 API 去收集所有 component 的渲染时间，目的是为了找出 React App 的性能瓶颈，它将会和 React 即将发布的 时间片 特性完全兼容。

React v16.6

memo

React.memo() 只能作用在简单的函数组件上，本质是一个高阶函数，可以自动帮助组件执行shouldComponentUpdate()，但只是执行浅比较，其意义和价值有限。

const MemoizedComponent = React.memo(props => {
  /* 只在 props 更改的时候才会重新渲染 */
});

lazy / Suspense

React.lazy() 提供了动态 import 组件的能力，实现代码分割。

Suspense 作用是在等待组件时 suspend（暂停）渲染，并显示加载标识。

目前 React v16.6 中 Suspense 只支持一个场景，即使用 React.lazy() 和 <React.Suspense> 实现的动态加载组件。

import React, {lazy, Suspense} from 'react';
const OtherComponent = lazy(() => import('./OtherComponent'));

function MyComponent() {
  return (
    <Suspense fallback={<div>Loading...</div>}>
      <OtherComponent />
    </Suspense>
  );
}

static contextType

static contextType 为 Context API 提供了更加便捷的使用体验，可以通过 this.context 来访问 Context。

const MyContext = React.createContext();

class MyClass extends React.Component {
  static contextType = MyContext;
  
  componentDidMount() {
    const value = this.context;
  }
  
  componentDidUpdate() {
    const value = this.context;
  }
  
  componentWillUnmount() {
    const value = this.context;
  }
  
  render() {
    const value = this.context;
  }
}

getDerivedStateFromError

static getDerivedStateFromError(error) 允许开发者在 render 完成之前渲染 Fallback UI，该生命周期函数触发的条件是子组件抛出错误，getDerivedStateFromError 接收到这个错误参数后更新 state。

class ErrorBoundary extends React.Component {
  state = { hasError: false };
  
  static getDerivedStateFromError(error) {
    // Update state so the next render will show the fallback UI.
    return { hasError: true };
  }
  
  componentDidCatch(error, info) {
    // You can also log the error to an error reporting service
    logErrorToMyService(error, info);
  }
  
  render() {
    if (this.state.hasError) {
      // You can render any custom fallback UI
      return <h1>Something went wrong.</h1>;
    }
    
    return this.props.children; 
  }
}

React v16.7（~Q1 2019）

Hooks

Hooks 要解决的是状态逻辑复用问题，且不会产生 JSX 嵌套地狱，其特性如下：

• 多个状态不会产生嵌套，依然是平铺写法；
• Hooks 可以引用其他 Hooks；
• 更容易将组件的 UI 与状态分离；

Hooks 并不是通过 Proxy 或者 getters 实现，而是通过数组实现，每次 useState 都会改变下标，如果 useState 被包裹在 condition 中，那每次执行的下标就可能对不上，导致 useState 导出的 setter 更新错数据。

更多 Hooks 使用场景可以阅读下列文章：

• 精读《怎么用 React Hooks 造轮子》

function App() {
  const [open, setOpen] = useState(false);
  
  return (
    <>
      <Button type="primary" onClick={() => setOpen(true)}>
        Open Modal
      </Button>
      <Modal
        visible={open}
        onOk={() => setOpen(false)}
        onCancel={() => setOpen(false)}
      />
    </>
  );
}

React v16.8（~Q2 2019）

Concurrent Rendering

Concurrent Rendering 并发渲染模式是在不阻塞主线程的情况下渲染组件树，使 React 应用响应性更流畅，它允许 React 中断耗时的渲染，去处理高优先级的事件，如用户输入等，还能在高速连接时跳过不必要的加载状态，用以改善 Suspense 的用户体验。

目前 Concurrent Rendering 尚未正式发布，也没有详细相关文档，需要等待 React 团队的正式发布。

React v16.9（~mid 2019）

Suspense for Data Fetching

Suspense 通过 ComponentDidCatch 实现用同步的方式编写异步数据的请求，并且没有使用 yield / async / await，其流程：调用 render 函数 -> 发现有异步请求 -> 暂停渲染，等待异步请求结果 -> 渲染展示数据。

无论是什么异常，JavaScript 都能捕获，React就是利用了这个语言特性，通过 ComponentDidCatch 捕获了所有生命周期函数、render函数等，以及事件回调中的错误。如果有缓存则读取缓存数据，如果没有缓存，则会抛出一个异常 promise，利用异常做逻辑流控制是一种拥有较深的调用堆栈时的手段，它是在虚拟 DOM 渲染层做的暂停拦截，代码可在服务端复用。

import { fetchMovieDetails } from '../api';
import { createFetch } from '../future';

const movieDetailsFetch = createFetch(fetchMovieDetails);

function MovieDetails(props) {
  const movie = movieDetailsFetch.read(props.id);

  return (
    <div>
      <MoviePoster src={movie.poster} />
      <MovieMetrics {...movie} />
    </div>
  );
}

4 总结

从 React16 的一系列更新和新特性中我们可以窥见，React 已经不仅仅只在做一个 View 的展示库，而是想要发展成为一个包含 View / 数据管理 / 数据获取 等场景的前端框架，以 React 团队的技术实力以及想法，笔者还是很期待和看好 React 的未来，不过它渐渐地已经对开发新手们不太友好了。

5 更多讨论

讨论地址是：[精读《React16 新特性》 · Issue #115 · dt-fe/weekly]https://github.com/dt-fe/week...

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