如何實現 React 中的狀態自動保存？

什么是狀態保存？

假設有下述場景：

移動端中，用戶訪問了一個列表頁，上拉瀏覽列表頁的過程中，隨着滾動高度逐漸增加，數據也將采用觸底分頁加載的形式逐步增加，列表頁瀏覽到某個位置，用戶看到了感興趣的項目，點擊查看其詳情，進入詳情頁，從詳情頁退回列表頁時，需要停留在離開列表頁時的瀏覽位置上

類似的數據或場景還有已填寫但未提交的表單、管理系統中可切換和可關閉的功能標簽等，這類數據隨着用戶交互逐漸變化或增長，這里理解為狀態，在交互過程中，因為某些原因需要臨時離開交互場景，則需要對狀態進行保存

在 React 中，我們通常會使用路由去管理不同的頁面，而在切換頁面時，路由將會卸載掉未匹配的頁面組件，所以上述列表頁例子中，當用戶從詳情頁退回列表頁時，會回到列表頁頂部，因為列表頁組件被路由卸載后重建了，狀態被丟失

如何實現 React 中的狀態保存

在 Vue 中，我們可以非常便捷地通過 <keep-alive>^[1] 標簽實現狀態的保存，該標簽會緩存不活動的組件實例，而不是銷毀它們

而在 React 中並沒有這個功能,曾經有人在官方提過功能 issues^[2] ，但官方認為這個功能容易造成內存泄露，表示暫時不考慮支持，所以我們需要自己想辦法了

常見的解決方式：手動保存狀態

手動保存狀態，是比較常見的解決方式，可以配合 React 組件的 componentWillUnmount 生命周期通過 redux 之類的狀態管理層對數據進行保存，通過 componentDidMount 周期進行數據恢復

在需要保存的狀態較少時，這種方式可以比較快地實現我們所需功能，但在數據量大或者情況多變時，手動保存狀態就會變成一件麻煩事了

作為程序員，當然是盡可能懶啦，為了不需要每次都關心如何對數據進行保存恢復，我們需要研究如何自動保存狀態

通過路由實現自動狀態保存（通常使用 react-router^[3]）

既然 React 中狀態的丟失是由於路由切換時卸載了組件引起的，那可以嘗試從路由機制上去入手，改變路由對組件的渲染行為

我們有以下的方式去實現這個功能

1.

重寫 <Route> 組件，可參考 react-live-route^[4]

重寫可以實現我們想要的功能，但成本也比較高，需要注意對原始 <Route> 功能的保存，以及多個 react-router 版本的兼容

2.

替換路由庫為 react-keeper^[5]

完全替換掉路由方案是一個風險較大的事情，需要較為慎重地考慮

3.

基於 <Route> 組件現有行為做拓展，可參考 react-router-cache-route^[6]

在閱讀了 <Route> 的源碼后發現，如果使用 component 或者 render 屬性，都無法避免路由在不匹配時被卸載掉的命運

但將 children 屬性當作方法來使用，我們就有手動控制渲染的行為的可能，關鍵代碼在此處 https://github.com/ReactTraining/react-router/blob/master/packages/react-router/modules/Route.js#L41-L72

 // 節選自 Route 組件中的 render 函數 
if (typeof children === "function") { 
 children = children(props); // children 是函數時，將對 children 進行調用得到真實的渲染結果
 if (children === undefined) { ...
 children = null; 
　　 } 
 }
 return ( 
 <RouterContext.Provider value={props}> 
 {children && !isEmptyChildren(children) // children 存在時，將使用 children 進行渲染 
 ? children 
 　　 : props.match 
 ? component 
 ? React.createElement(component, props) 
 : render 
 　　　　? render(props) 
 : null // 使用 render 屬性無法阻止組件的卸載 
 : null // 使用 component 屬性無法阻止組件的卸載 
 } 
 </RouterContext.Provider> 
 );

基於上述源碼探究，我們可以對 <Route> 進行拓展，將 <Route> 的不匹配行為由卸載調整為隱藏，如下

 <Route exact path="/list"> 
 { props => ( 
 　　 <div style={props.match ? null : { display: 'none' }}> 
 <List {...props} /> 
 </div> 
　 )} 
</Route>

上述是最簡的調整方式，實際情況中也需要考慮隱藏狀態下 match 為 null 導致組件報錯的問題，且由於不再是組件卸載，所以和 TransitionGroup 配合得不好，導致轉場動畫難以實現

使用 react-router-cache-route^[7]，得到的效果大致如下圖，

 

 

 

 

 

 

上述探究了通過路由入手實現自動狀態保存的可能，以及現有的實現，但終究不是真實的、純粹的 KeepAlive 功能，接下來我們嘗試探究真實 KeepAlive 功能的實現

模擬真實的 <KeepAlive> 功能

以下是期望的使用方式

function App() { 
　　const [show, setShow] = useState(true)
 return ( 
 　　<div> 
　　　　 <button onClick={() => setShow(show => !show)}>Toggle</button> 
　　　　 {show && ( 
　　　　　　　　<KeepAlive> 
　　　　　　　　 <Test /> 
　　　　　　　　</KeepAlive>

 )}
 </div>
 )}

實現原理說起來較為簡單，由於 React 會卸載掉處於固有組件層級內的組件，所以我們需要將 <KeepAlive> 中的組件，也就是其 children 屬性抽取出來，渲染到一個不會被卸載的組件內，就可以實現此功能

以下是 react-activation^[8] 的實現效果

在線示例^[9]

 

 

實際實現過程中，遇到了許多問題，都是由於打破了原有 React 層級關系引起的，例如

•渲染延遲

•Provider 上下文功能失效•Error Boundaries 失效•React.Suspense & React.lazy 失效•React 合成事件冒泡失效•其他未發現的功能

但上述問題，大多數是可以通過橋接機制修復的

 

 

相同的、更早的實現還有 react-keep-alive^[10] 

結語

狀態緩存是應用中十分常見的需求，在需要處理的數據量較少時，使用手動狀態緩存就可以解決大多數問題，但當情況復雜時，還需要嘗試將緩存功能單獨拎出來解決，以便在業務開發過程中更好地進行關注點分離

目前的實現都有各自的問題，但其探究過程十分有趣，最好的方式仍是官方的支持，但目前還不能報太大期望

References

[1] <keep-alive>: https://cn.vuejs.org/v2/api/#keep-alive
[2] issues: https://github.com/facebook/react/issues/12039
[3] react-router: https://reacttraining.com/react-router/
[4] react-live-route: https://github.com/fi3ework/react-live-route
[5] react-keeper: https://github.com/vifird/react-keeper
[6] react-router-cache-route: https://github.com/CJY0208/react-router-cache-route/blob/master/README_CN.md
[7] react-router-cache-route: https://github.com/CJY0208/react-router-cache-route/blob/master/README_CN.md
[8] react-activation: https://github.com/CJY0208/react-activation/blob/master/README_CN.md
[9] 在線示例: https://codesandbox.io/s/affectionate-beaver-solkt
[10] react-keep-alive: https://github.com/StructureBuilder/react-keep-alive