useState与useReducer性能居然有区别？

大家好，我卡颂。

稍微深入了解过useState的同学都知道 —— useState其实是预置了reducer的useReducer。具体来讲，他预置的reducer实现如下：

function basicStateReducer(state, action) {
  // $FlowFixMe: Flow doesn't like mixed types
  return typeof action === 'function' ? action(state) : action;
}

那按理来说，useState与useReducer性能应该完全一致才对。但实际上，他们的性能并不一样。本文就来聊聊他们的细微差别。

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一个严重的bug

在v18之前，特定场景下，useReducer存在一个严重的bug。假设我们要挂载如下App组件：

bug复现地址

function App() {
  const [disabled, setDisabled] = React.useState(false);
  return (
    <>
      <button onClick={() => setDisabled((prev) => !prev)}>Disable</button>
      <div>{`Disabled? ${disabled}`}</div>
      <CounterReducer disabled={disabled} />
    </>
  );
}

通过点击按钮，可以切换disabled状态，并将disabled作为props传递给CounterReducer组件。

CounterReducer组件的实现如下：

function CounterReducer({ disabled }) {
  const [count, dispatch] = useReducer((state) => {
    if (disabled) {
      return state;
    }
    return state + 1;
  }, 0);
  return (
    <>
      <button onClick={dispatch}>reducer + 1</button>
      <div>{`Count ${count}`}</div>
    </>
  );
}

count状态初始为0，当disabled props为true时，点击reducer + 1按钮后count不会变化。

当disabled props为false时，点击reducer + 1按钮后count会加1。

现在问题来了，当disabled props为true时（此时count为0），我们点击reducer + 1按钮5次，然后再点击Disable按钮（disabled props会变为false），此时count为多少呢？

按照代码逻辑，改变disabled对count不会造成影响，所以他应该保持原始状态不变（即为0）。

但在v18之前，他会变成5。

但是，如果我们用useState实现同样逻辑的useReducer：

function CounterState({ disabled }) {
  const [count, dispatch] = useState(0);

  function dispatchAction() {
    dispatch((state) => {
      if (disabled) {
        return state;
      }
      return state + 1;
    });
  }

  return (
    <>
      <button onClick={dispatchAction}>state + 1</button>
      <div>{`Count ${count}`}</div>
    </>
  );
}

就能取得符合预期的效果。

所以说，useReducer的实现在特殊场景下是有bug的（v18之前）。

bug是如何产生的

产生这个bug的原因在于React内部的一种被称为eager state的性能优化策略。

简单的说，对于类似如下这样的，即使多次触发更新，但状态的最终结果不变的情况（在如下例子中count始终为0）：

function App() {
  const [count, dispatch] = useState(0);
  return <button onClick={() => dispatch(0)}>点击</button>;
}

App组件是没有必要render的。这就省去了render的性能开销。

要命中eager state，有个严格的前提 —— 状态更新前后不变。

我们知道，React中有两种更新状态的方式：

1. 传递新的状态

// 定义状态
const [count, dispatch] = useState(0);

// 更新状态
dispatch(100)

2. 传递更新状态的函数

// 定义状态
const [count, dispatch] = useState(0);

// 更新状态
dispatch(oldState => oldState + 100)

那么，对于方式1，要保证状态不变很简单，只需要全等比较变化前后的状态，如果他们一致就能进入eager state策略。

对于方式2，就略微复杂点，需要同时满足2个条件：

1. 状态更新函数本身不变
2. 通过状态更新函数计算出的新状态也不变

比如，下述代码就同时满足2个条件，但如果将change放到App内就不满足条件1（App组件每次render时都会创建新的change函数）：

// 状态更新函数本身不变
function change(oldState) {
  // 新状态也不变
  return oldState;
}

function App() {
  const [count, dispatch] = useState(0);
  
  // 状态更新函数每次render都会变化
  // function change(oldState) {
     // 新状态不变
     // return oldState;
  // }
  
  return <button onClick={() => dispatch(change)}>点击</button>;
}

类似的情况，在useState的实现中，虽然他是预置了reducer的useReducer，但他预置的reducer的引用是不变的，所以用他实现的文章开篇的例子可以命中优化策略。

useReducer在特定场景下的bug就与此相关。并不是说bug产生的原因是useReducer一定没命中优化策略，而是说相比于useState，他命中优化策略很不稳定。

v18之后的改变

既然bug来源于不稳定的性能优化策略，在没有完美的解决方案之前，React是如何在v18中修复这个bug的呢？

答案是 —— 移除useReducer的eager state策略。也就是说，在任何情况下，useReducer都不再有useState存在的这个性能优化策略了。

这就导致在特定场景下，useReducer的性能弱于useState。

比如在这个v18在线示例中，同样的逻辑用useState实现，不会有冗余的render，而useReducer会有。

总结

在考虑性能优化时，如果useState与useReducer都能满足需要，或许useState是更好的选择。