React的并发悖论

大家好，我卡颂。

当一个React应用逻辑变得复杂后，组件render花费的时间会显著增长。如果从组件render到视图渲染期间消耗的时间过长，用户就会感知到页面卡顿。

为了解决这个问题，有两个方法：

1. 让组件render的过程从同步变为异步，这样render过程页面不会卡死。这就是并发更新的原理
2. 减少需要render的组件数量，这就是常说的React性能优化

通常，对于不同类型组件，我们会采取以上不同的方法。比如，对于下面这样的有耗时逻辑的输入框，方法1更合适（因为并发更新能减少输入时的卡顿）：

function ExpensiveInput({onChange, value}) {
  // 耗时的操作
  const cur = performance.now();
  while (performance.now() - cur < 20) {}

  return <input onChange={onChange} value={value}/>;
}

那么，能不能在整个应用层面同时兼顾这2种方式呢？答案是 —— 不太行。

这是因为，对于复杂应用，并发更新与性能优化通常是相悖的。就是本文要聊的 —— 并发悖论。

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从性能优化聊起

对于一个组件，如果希望他非必要时不render，需要达到的基本条件是：props的引用不变。

比如，下面代码中Child组件依赖fn props，由于fn是内联形式，所以每次App组件render时引用都会变，不利于Child性能优化：

function App() {
  return <Child fn={() => {/* xxx */}}/>
}

为了Child性能优化，可以将fn抽离出来：

const fn = () => {/* xxx */}

function App() {
  return <Child fn={fn}/>
}

当fn依赖某些props或者state时，我们需要使用useCallback：

function App({a}) {
  const fn = useCallback(() => a + 1, [a]);
  return <Child fn={fn}/>
}

类似的，其他类型变量需要用到useMemo。

也就是说，当涉及到性能优化时，React的代码逻辑会变得复杂（需要考虑引用变化问题）。

当应用进一步复杂，会面临更多问题，比如：

• 复杂的useEffect逻辑
• 状态如何共享

这些问题会与性能优化问题互相叠加，最终导致应用不仅逻辑复杂，性能也欠佳。

性能优化的解决之道

好在，这些问题有个共同的解决方法 —— 状态管理。

上文我们聊到，对于性能优化，关键的问题是 —— 保持props引用不变。

在原生React中，如果a依赖b，b依赖c。那么，当a变化后，我们需要通过各种方法（比如useCallback、useMemo）保持b、c引用的稳定。

做这件事情本身（保持引用不变）对开发者来说就是额外的心智负担。那么，状态管理是如何解决这个问题的呢？

答案是：状态管理库自己管理所有原始状态以及派生状态。

比如：

• 在Recoil中，基础状态类型被称为Atom，其他派生状态都是基于Atom组合而来
• 在Zustand中，基础状态都是create方法创建的实例
• 在Redux中，维护了一个全局状态，对于需要用到的状态通过selector从中摘出来

这些状态管理方案都会自己维护所有的基础状态与派生状态。当开发者从状态管理库中引入状态时，就能最大限度保持props引用不变。

比如，下例用Zustand改造上面的代码。由于状态a和依赖a的fn都是由Zustand管理，所以fn的引用始终不变：

const useStore = create(set => ({
  a: 0,
  fn: () => set(state => ({ a: state.a + 1 })),
}))


function App() {
  const fn = useStore(state => state.fn)
  return <Child fn={fn}/>
}

并发更新的问题

现在我们知道，性能优化的通用解决途径是 —— 通过状态管理库，维护一套逻辑自洽的外部状态（这里的外部是区别于React自身的状态），保持引用不变。

但是，这套外部状态最终一定会转化为React的内部状态（再通过内部状态的变化驱动视图更新），所以就存在状态同步时机的问题。即：什么时候将外部状态与内部状态同步？

在并发更新之前的React中，这并不是个问题。因为更新是同步、不会被打断的。所以对于同一个外部状态，在整个更新过程中都能保持不变。

比如，在如下代码中，由于List组件的render过程不会打断，所以list在遍历过程中是稳定的：

function List() {
  const list = useStore(state => state.list)
  return (
    <ul>
      {list.map(item => <Item key={item.id} data={item}/>}
    </ul>
  )
}

但是，对于开启并发更新的React，更新流程可能中断，不同的Item组件可能是在中断前后不同的宏任务中render，传递给他们的data props可能并不相同。这就导致同一次更新，同一个状态（例子中的list）前后不一致的情况。

这种情况被称为tearing（视图撕裂）。

可以发现，造成tearing的原因是 —— 外部状态（状态管理库维护的状态）与React内部状态的同步时机出问题。

这个问题在当前React中是很难解决的。退而求其次，为了让这些状态库能够正常使用，React专门出了个hook —— useSyncExternalStore。用于将状态管理库触发的更新都以同步的方式执行，这样就不会有同步时机的问题。

既然是以同步的方式执行，那肯定没法并发更新啦～～～

总结

实际上，凡是涉及到自己维护了一个外部状态的库（比如动画库），都涉及到状态同步的问题，很有可能无法兼容并发更新。

所以，你会更倾向下面哪种选择呢：

1. 不care并发更新，以前React怎么用，现在就怎么用
2. 根据项目情况，平衡并发更新与性能优化的诉求