Hook 是 react 16.8 的新增特性。它可以让你在不编写 class 的情况下使用 state 以及其他的 react 特性。
useCallback和useMemo是其中的两个 hooks,本文旨在通过解决一个需求,结合高阶函数,深入理解useCallback和useMemo的用法和使用场景。 之所以会把这两个 hooks 放到一起说,是因为他们的主要作用都是性能优化,且使用useMemo可以实现useCallback。
需求说明
先把需求拎出来说下,然后顺着需求往下捋useCallback和useMemo,这样更好理解为什么要使用这两个 hooks。需求是:当鼠标在某个 dom 标签上移动的时候,记录鼠标的普通移动次数和加了防抖处理后的移动次数。
技术储备
本文主要介绍useCallback和useMemo,所以遇到useState时就不做特殊说明了,如果对useState还不了解,请参看官方文档。
该需求需要用到防抖函数,为方便调试,先准备一个简单的防抖函数(一个高阶函数):
function debounce(func, delay = 1000) { let timer; function debounced(...args) { debounced.cancel(); timer = setTimeout(() => { func.apply(this, args); }, delay); } debounced.cancel = function () { if (timer !== undefined) { clearTimeout(timer); timer = undefined; } } return debounced }
不合格的解决方案
根据需求,写出来组件大致会是这样:
function Example() { const [count, setCount] = useState(0); const [bounceCount, setBounceCount] = useState(0); const debounceSetCount = debounce(setBounceCount); const handleMouseMove = () => { setCount(count + 1); debounceSetCount(bounceCount + 1); }; return ( <div onMouseMove={handleMouseMove}> <p>普通移动次数: {count}</p> <p>防抖处理后移动次数: {bounceCount}</p> </div> ) }
效果貌似是对的,在debounced里打印日志看下:
function debounce(func, delay = 1000) { // ... 省略其他代码 timer = setTimeout(() => { // 在此处添加了一行打印代码 console.log('run-do'); func.apply(this, args); }, delay); // ... 省略其他代码 }
当鼠标在div标签上移动时,打印结果[如图]:
我们发现,当鼠标停止移动后,run-do被打印的次数,跟鼠标移动次数相同,这说明防抖功能并未生效。是哪里出问题了呢?
首先我们要清楚的是,使用debounce的目的是通过debounce返回一个debounced函数(注意:此处是debounced,而不是debounce,下文同样要注意这个细节,否则意思就完全不对了),然后每次执行debounced时,通过闭包内的timer清掉之前的setTimeout,达到一段时间不活动后执行任务的目的。
再来看看我们的Example组件,每次Example组件的更新渲染,都会通过debounce(setBounceCount)生成一个新的debounceSetCount,也就是每次的更新渲染,debounceSetCount都是指向不同的debounced,不同的debounced使用着不同的timer,那么debounce函数里的闭包就失去了意义,所以才会出现截图中的情况。
但是,为什么bounceCount的值看着像是进行过防抖处理一样呢?
那是debounceSetCount(bounceCount + 1)在多次执行时,因为debounce内的setTimeout使得bounceCount参数值是相同的,所以通过run-do的打印次数才把问题暴露了出来。
useCallback
我们使用useCallback修改下我们的组件:
function Example() { // ... 省略其他代码 // 相比之前的 Example 组件,我们只是增加了 useCallback hook const debounceSetCount = React.useCallback(debounce(setBounceCount), []); // ... 省略其他代码 }
这时再用鼠标在div标签上移动时,效果跟我们的需求一致了,[如图]:
通过useCallback,我们貌似解决了之前存在的问题(其实这里面还有问题,我们后面会说到)。
那么,useCallback是怎么解决问题的呢?
看下useCallback的调用签名:
function useCallback<T extends (...args: any[]) => any>(callback: T, deps: ReadonlyArray<any>): T; // 示例: const memoizedCallback = useCallback( () => { doSomething(a, b); }, [a, b], );
通过useCallback的签名可以知道,useCallback第一个参数是一个函数,返回一个 memoized 回调函数,如上面代码中的 memoizedCallback 。useCallback的第二个参数是依赖(deps),当依赖改变时才更新 memoizedCallback ,也就是在依赖未改变时(或空数组无依赖时), memoizedCallback 总是指向同一个函数,也就是指向同一块内存区域。当把 memoizedCallbac 当作 props 传递给子组件时,子组件就可以通过shouldComponentUpdate等手段避免不必要的更新。
当Example组件首次渲染时,debounceSetCount的值是debounce(setBounceCount)的执行结果,因为通过useCallback生成debounceSetCount时,传入的依赖是空数组,所以Example组件在下一次渲染时,debounceSetCount会忽略debounce(setBounceCount)的执行结果,总是返回Example第一次渲染时useCallback缓存的结果,也就是说debounce(setBounceCount)的执行结果通过useCallback缓存了下来,解决了debounceSetCount在Example每次渲染时总是指向不同debounced的问题。
我们上面说过,这里面其实还有一个问题,那就是每次Example组件更新的时候,debounce函数都会执行一次,通过上面的分析我们知道,这是一次无用的执行,如果此处的debounce函数里有大量的计算的话,就会很影响性能。
useMemo
看下使用useMemo如何解决这个问题呢:
function Example() { const [count, setCount] = useState(0); const [bounceCount, setBounceCount] = useState(0); const debounceSetCount = React.useMemo(() => debounce(setBounceCount), []); const handleMouseMove = () => { setCount(count + 1); debounceSetCount(bounceCount + 1); }; return ( <div onMouseMove={handleMouseMove} > <p>普通移动次数: {count}</p> <p>防抖处理后移动次数: {bounceCount}</p> </div> ) }
现在,每次Example更新渲染时,debounceSetCount都是指向同一块内存,而且debounce只会执行一次,我们的需求完成了,我们的问题也都得到了解决。
useMemo是怎么做到的呢?
看下useMemo的调用签名:
function useMemo<T>(factory: () => T, deps: ReadonlyArray<any> | undefined): T; // 示例: const memoizedValue = useMemo(() => computeExpensiveValue(a, b), [a, b]);
通过useMemo的签名可以知道,useMemo第一个参数是一个 factory 函数,该函数的返回结果会通过useMemo缓存下来,只有当useMemo的依赖(deps)改变时才重新执行 factory 函数,memoizedValue 才会被重新计算。 也就是在依赖未改变时(或空数组无依赖时),memoizedValue 总是返回通过useMemo缓存的值。
看到这里,相信细心的你也已经发现了,useCallback(fn, deps) 其实相当于 useMemo(() => fn, deps),所以在最开始我们说:使用useMemo完全可以实现useCallback。
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特别注意
React 官方有这么一句话:
你可以把 useMemo 作为性能优化的手段,但不要把它当成语义上的保证。将来,React 可能会选择“遗忘”以前的一些 memoized 值,并在下次渲染时重新计算它们,比如为离屏组件释放内存。先编写在没有 useMemo 的情况下也可以执行的代码 —— 之后再在你的代码中添加 useMemo,以达到优化性能的目的。
显然,我们的代码中,如果去掉useMemo是会出问题的,对此,可能有人会想,改装下debounce防抖函数就可以了,例如:
function debounce(func, ...args) { if (func.timeId !== undefined) { clearTimeout(func.timeId); func.timeId = undefined; } func.timeId = setTimeout(() => { func(...args); }, 200); } // 使用 useCallback function Example() { // ... 省略其他代码 const debounceSetCount = React.useCallback((...args) => { debounce(setBounceCount, ...args); }, []); // ... 省略其他代码 } // 不使用 useCallback function Example() { // ... 省略其他代码 const debounceSetCount = changeCount => debounce(setBounceCount, changeCount); // ... 省略其他代码 }
貌似去掉了useMemo也能实现我们的需求,但显然,这是一种非常将就的解决方案,一旦遇到像修改前的debounce这样的高阶函数就束手无策了。