各位同仁,各位技术爱好者,大家好!
今天,我们将深入探讨 React 18 中一个至关重要的性能优化特性——Batched Updates(批处理),并特别聚焦于一个强大的“逃生舱”机制:flushSync。理解批处理的工作原理,以及 flushSync 如何在特定场景下强制同步执行更新,对于构建高性能、响应迅速的 React 应用至关重要。
一、React 渲染模型与性能挑战
在深入批处理之前,我们先回顾一下 React 的基本渲染模型。React 的核心思想是声明式 UI:你告诉 React UI 应该长什么样,而不是如何操作 DOM。当你通过 setState 或 useState 更新组件状态时,React 会重新计算组件树,找出与之前状态的差异(这个过程称为 Reconciliation),然后只更新实际发生变化的 DOM 部分。
例如,一个简单的计数器组件:
import React, { useState } from 'react';
function Counter() {
const [count, setCount] = useState(0);
const increment = () => {
setCount(count + 1); // 第一次状态更新
setCount(prevCount => prevCount + 1); // 第二次状态更新
console.log('Update triggered');
};
console.log('Counter component rendered. Count:', count);
return (
<div>
<h1>Count: {count}</h1>
<button onClick={increment}>Increment</button>
</div>
);
}
export default Counter;
在上述代码中,increment 函数内部连续调用了两次 setCount。直观上,你可能会认为这会导致组件渲染两次。但实际上,由于 React 的批处理机制,它通常只会渲染一次。
性能挑战:
如果没有批处理,每次 setState 调用都立即触发一次完整的 Reconcile 和 DOM 更新,这会带来显著的性能开销:
- 频繁的 Reconcile: 即使是微小的状态变化,也需要遍历组件树,执行 Diff 算法。
- 频繁的 DOM 操作: 直接操作 DOM 是昂贵的。浏览器需要重新计算布局(Layout)和绘制(Paint)。
- 阻塞主线程: 渲染工作通常在 JavaScript 主线程上执行,频繁的同步更新会长时间占用主线程,导致 UI 卡顿,用户体验下降。
为了解决这些问题,React 引入了批处理。
二、React 17 及之前的批处理:有限的自动批处理
在 React 18 之前,React 已经具备了批处理能力,但其范围是有限的。它只会在React 事件处理函数内部自动批处理状态更新。这意味着,如果在一次事件回调中多次调用 setState,React 会将这些更新合并为一次,然后执行一次 Reconcile 和 DOM 更新。
我们来看一个 React 17 的例子。
// App.js (React 17 环境)
import React, { useState } from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom';
function LegacyCounter() {
const [count, setCount] = useState(0);
const [message, setMessage] = useState('');
console.log('LegacyCounter component rendered. Count:', count, 'Message:', message);
const handleClick = () => {
// 发生在 React 事件处理器内部
setCount(count + 1);
setMessage('Clicked!');
console.log('Inside handleClick - after state updates');
};
const handleAsyncClick = () => {
// 异步操作,不在 React 事件处理器内部直接触发
setTimeout(() => {
setCount(count + 1);
setMessage('Async Clicked!');
console.log('Inside setTimeout - after state updates');
}, 0);
};
const handlePromiseClick = () => {
Promise.resolve().then(() => {
setCount(count + 1);
setMessage('Promise Clicked!');
console.log('Inside Promise.then - after state updates');
});
};
return (
<div>
<h2>React 17 Batching Example</h2>
<p>Count: {count}</p>
<p>Message: {message}</p>
<button onClick={handleClick}>React Event Click (Batched)</button>
<button onClick={handleAsyncClick}>Async Click (Unbatched)</button>
<button onClick={handlePromiseClick}>Promise Click (Unbatched)</button>
</div>
);
}
ReactDOM.render(<LegacyCounter />, document.getElementById('root'));
运行结果分析 (React 17):
-
点击 "React Event Click (Batched)":
setCount和setMessage都会被调用。- 由于它们都在同一个 React 事件回调 (
handleClick) 内部,React 会将它们批处理。 LegacyCounter component rendered...只会打印一次。- 这是 React 17 批处理的典型表现。
-
点击 "Async Click (Unbatched)":
setTimeout的回调函数在事件循环的下一个 Tick 执行,它不再处于 React 事件处理的“上下文”中。setCount(count + 1)会导致一次渲染。- 紧接着
setMessage('Async Clicked!')又会导致第二次渲染。 LegacyCounter component rendered...将会打印两次。- 这就是 React 17 的限制:异步操作(如
setTimeout,Promise, 原生事件监听器回调等)中的状态更新不会被自动批处理。
-
点击 "Promise Click (Unbatched)":
- 与
setTimeout类似,Promise.then的回调也是异步执行的。 LegacyCounter component rendered...将会打印两次。
- 与
这种有限的批处理机制,虽然在一定程度上提升了性能,但也带来了不一致性,让开发者有时需要手动引入 ReactDOM.unstable_batchedUpdates(一个内部 API,不推荐生产使用)来强制批处理异步更新,这增加了心智负担。
// React 17 中强制批处理异步更新的例子 (使用不稳定的 API)
import { unstable_batchedUpdates } from 'react-dom';
const handleAsyncClickBatched = () => {
setTimeout(() => {
unstable_batchedUpdates(() => { // 手动包裹
setCount(count + 1);
setMessage('Async Clicked! (Batched)');
console.log('Inside setTimeout - after state updates (manual batched)');
});
}, 0);
};
这种手动批处理的方式,不仅繁琐,而且依赖于一个不稳定的 API,意味着其行为未来可能会改变。
三、React 18 的自动批处理:默认行为的革新
React 18 引入了一个重大改进:所有状态更新,无论其来源如何(React 事件、Promise、setTimeout、原生事件监听器等),都将自动批处理。 这是一个开箱即用的特性,无需任何配置。
这意味着,在 React 18 中,当你连续多次调用 setState 时,React 会等到所有同步代码执行完毕后,再将这些更新合并为一次,执行一次 Reconcile 和 DOM 更新。
我们来看一个 React 18 的例子。
// App.js (React 18 环境)
import React, { useState } from 'react';
import { createRoot } from 'react-dom/client'; // React 18 的新根 API
function React18Counter() {
const [count, setCount] = useState(0);
const [message, setMessage] = useState('');
console.log('React18Counter component rendered. Count:', count, 'Message:', message);
const handleClick = () => {
// 发生在 React 事件处理器内部
setCount(count + 1);
setMessage('Clicked!');
console.log('Inside handleClick - after state updates');
};
const handleAsyncClick = () => {
// 异步操作,在 React 18 中也会被自动批处理
setTimeout(() => {
setCount(count + 1);
setMessage('Async Clicked!');
console.log('Inside setTimeout - after state updates');
}, 0);
};
const handlePromiseClick = () => {
// 异步操作,在 React 18 中也会被自动批处理
Promise.resolve().then(() => {
setCount(count + 1);
setMessage('Promise Clicked!');
console.log('Inside Promise.then - after state updates');
});
};
const handleNativeEventClick = () => {
// 原生事件监听器,React 18 中也会被自动批处理
const button = document.getElementById('native-button');
button.addEventListener('click', () => {
setCount(count + 1);
setMessage('Native Clicked!');
console.log('Inside native event listener - after state updates');
}, { once: true }); // 确保只添加一次监听器
button.click(); // 模拟点击
};
return (
<div>
<h2>React 18 Automatic Batching Example</h2>
<p>Count: {count}</p>
<p>Message: {message}</p>
<button onClick={handleClick}>React Event Click (Batched)</button>
<button onClick={handleAsyncClick}>Async Click (Batched)</button>
<button onClick={handlePromiseClick}>Promise Click (Batched)</button>
<button id="native-button" onClick={handleNativeEventClick}>Native Event Click (Batched)</button>
</div>
);
}
const root = createRoot(document.getElementById('root'));
root.render(<React18Counter />);
运行结果分析 (React 18):
无论你点击哪个按钮(React Event Click、Async Click、Promise Click 甚至是 Native Event Click),在控制台中,React18Counter component rendered... 都只会打印一次。
这就是 React 18 自动批处理的强大之处。它极大地简化了开发者的心智模型,并默认提供了更好的性能。
自动批处理的原理:
React 18 的自动批处理是其并发渲染(Concurrent Rendering)架构的一部分。当状态更新发生时,React 不会立即执行渲染。相反,它会将这些更新标记为“待处理”(pending updates),并将它们放入一个队列或“任务”中。React 的调度器(Scheduler)会在浏览器空闲时,或者在当前同步代码执行完毕后,批量处理这些待处理的更新。
这个过程可以概括为:
- 收集更新: 任何触发状态更新的调用(
setCount,setMessage等)都会将新的状态值或更新函数加入到组件的更新队列中。 - 等待同步代码完成: React 会等待当前的同步代码块(例如事件处理函数或
setTimeout回调)执行完毕。 - 调度渲染: 在同步代码块执行完毕后,React 的调度器会检查是否有待处理的更新。如果有,它会调度一次渲染工作。
- 批处理与 Reconcile: 在渲染工作中,React 会将所有在同一个“事件周期”内(或者更准确地说,在同一个“渲染批次”内)收集到的状态更新合并起来,计算最终的状态。然后,它执行一次 Reconcile 过程,生成新的 React 元素树,并只对 DOM 进行一次必要的更新。
这种模型减少了不必要的渲染,提高了应用程序的响应速度和整体性能。
四、并发模式与调度器:批处理的基石
React 18 的自动批处理是建立在其新的并发模式(Concurrent Mode)之上的。并发模式允许 React 在不阻塞主线程的情况下,同时执行多个渲染任务,甚至中断和恢复渲染工作。
调度器(Scheduler) 是并发模式的核心。它负责根据优先级和时间片来安排和执行渲染任务。
- 优先级: 用户交互(如点击、输入)通常具有高优先级,而后台数据抓取或非关键渲染则具有低优先级。
- 时间片(Time Slicing): 调度器将渲染工作分解成小块,在每个浏览器帧中只执行一小部分工作,然后将控制权交还给浏览器,让浏览器有机会处理用户输入、动画等。
当 setState 被调用时,它不会立即触发渲染,而是向调度器提交一个更新任务。调度器会决定何时执行这个任务,以及如何将其与其他任务进行批处理。
批处理与并发模式的关系:
批处理是并发模式的基石。如果每次 setState 都立即强制同步渲染,那么并发模式的优势将无从谈起。通过批处理,React 可以在一次渲染中处理多个状态更新,这为调度器提供了更大的灵活性,使其能够更好地安排工作,从而实现时间分片和中断/恢复等并发特性。
五、flushSync 的诞生:打破自动批处理的“逃生舱”
自动批处理带来了巨大的性能优势,但在某些特定场景下,我们可能需要立即看到 DOM 更新,而不是等待 React 调度器在下一个机会批处理它。这就是 flushSync 的用武之地。
flushSync 是 React 18 提供的一个 API,它允许你强制 React 同步执行所有待处理的状态更新并刷新 DOM。它会绕过 React 的调度器和批处理机制,立即将所有挂起的更新应用到 DOM 上。
为什么我们需要 flushSync?
虽然大多数情况下我们都希望 React 自动批处理更新以获得最佳性能,但有些场景要求严格的同步性:
- DOM 测量和布局: 当你需要立即更新 DOM,然后立即测量新布局的尺寸或位置时。例如,工具提示(tooltip)需要定位在某个元素旁边,它需要知道该元素的最新位置。
- 问题: 如果你更新状态,然后尝试立即测量 DOM,由于批处理,DOM 可能尚未更新,你会得到旧的测量结果。
- 焦点管理、文本选择、媒体播放控制: 当你更新状态以改变输入框的焦点、选择文本范围或控制视频播放时,你希望这些操作能立即反映在 UI 上,因为用户通常会对此有即时反馈的预期。
- 问题: 异步更新可能导致焦点在错误的时机移动,或者选择操作失效。
- 与外部 DOM 库或原生 DOM API 交互: 有些第三方库或原生 API 期望在特定操作后 DOM 能够立即更新。如果你在这些库的回调中更新 React 状态,然后立即调用其依赖新 DOM 状态的方法,你可能会遇到问题。
- 问题: 外部库可能在 React 更新 DOM 之前就尝试读取或操作 DOM,导致行为异常。
- 动画或过渡: 某些复杂的动画逻辑可能需要精确地控制 DOM 状态,以确保动画的平滑过渡。
- 问题: 批处理可能导致动画在中间帧跳过,或者无法正确地计算起始/结束状态。
示例场景:测量 DOM 元素
假设我们有一个组件,它根据用户的输入改变一个 div 的宽度,然后需要立即获取这个 div 的新宽度。
import React, { useState, useRef, useEffect } from 'react';
import { flushSync } from 'react-dom'; // 引入 flushSync
function MeasuringComponent() {
const [width, setWidth] = useState(100);
const [measuredWidth, setMeasuredWidth] = useState(0);
const divRef = useRef(null);
useEffect(() => {
// 初始测量
if (divRef.current) {
setMeasuredWidth(divRef.current.offsetWidth);
}
}, []);
const handleChangeWidth = () => {
// 方案 1: 不使用 flushSync (React 18 默认行为)
// 问题: divRef.current.offsetWidth 可能会得到旧值
setWidth(width + 50);
// console.log("New width state set to:", width + 50); // 这里的 width 还是旧的
console.log("Attempting to measure (without flushSync). Current DOM width:", divRef.current ? divRef.current.offsetWidth : 'N/A');
// setMeasuredWidth(divRef.current.offsetWidth); // ❌ 这里会得到旧的 DOM 宽度
// 方案 2: 使用 flushSync
// flushSync(() => {
// setWidth(width + 50);
// });
// console.log("New width state set to:", width + 50);
// console.log("Attempting to measure (with flushSync). Current DOM width:", divRef.current ? divRef.current.offsetWidth : 'N/A');
// setMeasuredWidth(divRef.current.offsetWidth); // ✅ 这里会得到新的 DOM 宽度
};
const handleChangeWidthWithFlushSync = () => {
let newWidth;
flushSync(() => {
newWidth = width + 50;
setWidth(newWidth); // 更新状态
});
// 在 flushSync 内部的 setState 完成后,DOM 已经更新
console.log("After flushSync. New width state:", newWidth);
console.log("After flushSync. Current DOM width:", divRef.current.offsetWidth);
setMeasuredWidth(divRef.current.offsetWidth); // 此时 DOM 已经更新,可以获取到正确的值
};
return (
<div>
<h3>DOM Measurement Example</h3>
<div
ref={divRef}
style={{
width: `${width}px`,
height: '50px',
backgroundColor: 'lightblue',
border: '1px solid blue',
marginBottom: '10px'
}}
>
Dynamic Div
</div>
<p>Current Div Width (state): {width}px</p>
<p>Measured Div Width (from DOM): {measuredWidth}px</p>
<button onClick={handleChangeWidth}>Change Width (No flushSync)</button>
<button onClick={handleChangeWidthWithFlushSync}>Change Width (With flushSync)</button>
</div>
);
}
export default MeasuringComponent;
分析:
- 当你点击 "Change Width (No flushSync)" 时,
setWidth调用会触发状态更新,但由于 React 18 的自动批处理,DOM 不会立即更新。当你尝试在setWidth之后立即读取divRef.current.offsetWidth时,你会得到更新前的旧值。setMeasuredWidth会使用这个旧值。 - 当你点击 "Change Width (With flushSync)" 时,
flushSync内部的setWidth调用会强制 React 立即渲染。当flushSync回调函数执行完毕后,DOM 已经更新。此时,你就可以安全地读取divRef.current.offsetWidth,并获取到最新的、正确的宽度值。
六、flushSync 的工作原理:强制同步渲染
flushSync 的核心功能是打破 React 的调度器模型,强制所有挂起的更新同步完成。
其工作原理可以概括为:
- 暂停调度: 当
flushSync被调用时,它会通知 React 的调度器暂停当前的异步调度工作。 - 提升优先级:
flushSync内部的任何状态更新(通过setState或useState的更新函数)都会被赋予最高的优先级。 - 立即执行渲染: React 会立即同步地处理这些高优先级的更新,执行 Reconcile 过程,并更新 DOM。这个过程是阻塞性的,意味着它会占用主线程,直到所有更新都完成。
- 恢复调度: 一旦
flushSync的回调函数执行完毕,并且所有相关的 DOM 更新都已应用,React 的调度器会恢复其正常的异步调度工作。
代码签名:
function flushSync<R>(callback: () => R): R;
flushSync 接受一个回调函数作为参数。在这个回调函数内部执行的任何状态更新都将被同步刷新。flushSync 会返回回调函数的返回值。
关键点:
flushSync不仅仅刷新回调函数内部的更新,它会刷新所有当前挂起的(pending)更新,包括在flushSync外部但尚未被 React 渲染的更新。- 它会阻塞浏览器的主线程,直到渲染完成。
- 它会绕过 React 的并发特性,例如时间分片和可中断渲染。
七、flushSync 的实践应用场景与代码示例
让我们通过更多具体的代码示例来深入理解 flushSync 的应用。
7.1 焦点管理
当你在一个复杂的表单中动态添加或移除输入框时,可能需要确保新添加的输入框立即获得焦点。
import React, { useState, useRef } from 'react';
import { flushSync } from 'react-dom';
function FocusManager() {
const [inputs, setInputs] = useState(['input-0']);
const inputRefs = useRef({});
const addInput = () => {
const newId = `input-${inputs.length}`;
// 不使用 flushSync 的情况 (可能无法立即获得焦点)
// setInputs([...inputs, newId]);
// if (inputRefs.current[newId]) {
// inputRefs.current[newId].focus(); // ❌ 此时 DOM 可能尚未更新,新 input 元素还不存在
// }
// 使用 flushSync 确保新 input 立即添加到 DOM 并获得焦点
flushSync(() => {
setInputs([...inputs, newId]); // 更新状态以添加新 input
});
// flushSync 结束后,DOM 已经更新,新 input 元素已经存在
if (inputRefs.current[newId]) {
inputRefs.current[newId].focus(); // ✅ 成功聚焦
}
};
return (
<div>
<h3>Focus Management Example</h3>
<button onClick={addInput}>Add Input & Focus</button>
<div style={{ marginTop: '10px' }}>
{inputs.map((id) => (
<input
key={id}
ref={(el) => (inputRefs.current[id] = el)}
placeholder={`Input ${id}`}
style={{ display: 'block', marginBottom: '5px' }}
/>
))}
</div>
</div>
);
}
export default FocusManager;
在这个例子中,如果不用 flushSync,setInputs 会被批处理,导致新创建的 <input> 元素不会立即出现在 DOM 中。因此,紧接着的 inputRefs.current[newId].focus() 调用会失败,因为 inputRefs.current[newId] 此时是 null。使用 flushSync 可以确保 setInputs 导致的 DOM 更新立即完成,使得后续的 .focus() 调用能够成功。
7.2 与外部库集成
假设你正在使用一个需要 DOM 立即更新的第三方动画库。
import React, { useState, useRef, useEffect } from 'react';
import { flushSync } from 'react-dom';
// 假设这是一个虚拟的外部动画库
const ExternalAnimationLibrary = {
animate: (element, properties, duration) => {
console.log(`Animating element: ${element.id} to`, properties);
// 模拟动画逻辑,它期望 DOM 已经更新
return new Promise(resolve => setTimeout(resolve, duration));
}
};
function ExternalIntegration() {
const [isActive, setIsActive] = useState(false);
const myDivRef = useRef(null);
const toggleAnimation = async () => {
let targetActiveState;
flushSync(() => {
targetActiveState = !isActive;
setIsActive(targetActiveState); // 强制同步更新 isActive 状态
});
// 此时 myDivRef 的 className 已经根据 targetActiveState 更新
if (myDivRef.current) {
const targetWidth = targetActiveState ? '200px' : '100px';
console.log(`Div is now ${targetActiveState ? 'active' : 'inactive'}. Starting animation.`);
await ExternalAnimationLibrary.animate(
myDivRef.current,
{ width: targetWidth },
500
);
console.log('Animation finished.');
}
};
return (
<div>
<h3>External Library Integration Example</h3>
<div
id="animated-div"
ref={myDivRef}
style={{
width: isActive ? '200px' : '100px',
height: '50px',
backgroundColor: isActive ? 'lightcoral' : 'lightgray',
transition: 'background-color 0.3s ease',
marginBottom: '10px'
}}
>
{isActive ? 'Active' : 'Inactive'}
</div>
<button onClick={toggleAnimation}>Toggle Animation</button>
</div>
);
}
export default ExternalIntegration;
在这个例子中,ExternalAnimationLibrary.animate 可能会期望在调用它时,myDivRef.current 上的 className 或 style 属性已经反映了最新的 isActive 状态。如果 setIsActive 不通过 flushSync 强制刷新,那么 ExternalAnimationLibrary.animate 可能会在旧的 DOM 状态上操作,导致动画行为不正确。flushSync 确保了在动画开始之前,DOM 已经完全同步。
7.3 响应用户输入时的即时反馈(特殊情况)
虽然 React 提供了 useTransition 和 useDeferredValue 来处理非紧急更新以保持 UI 响应性,但在极少数情况下,为了提供最即时的用户反馈,你可能需要 flushSync。例如,一个拖放操作,你希望在用户开始拖动时,立即在 DOM 中看到占位符元素。
import React, { useState, useRef } from 'react';
import { flushSync } from 'react-dom';
function DraggableItem({ id, onDragStart }) {
const handleMouseDown = () => {
onDragStart(id);
};
return (
<div
draggable
onMouseDown={handleMouseDown}
style={{
padding: '10px',
margin: '5px',
border: '1px solid black',
backgroundColor: 'white',
cursor: 'grab'
}}
>
Item {id}
</div>
);
}
function DragAndDropList() {
const [items, setItems] = useState(['A', 'B', 'C']);
const [draggingItemId, setDraggingItemId] = useState(null);
const [placeholderIndex, setPlaceholderIndex] = useState(null);
const handleDragStart = (id) => {
// 立即更新拖动状态,并强制渲染占位符
flushSync(() => {
setDraggingItemId(id);
setPlaceholderIndex(items.indexOf(id)); // 占位符初始位置
});
console.log(`Started dragging: ${id}, placeholder at index ${items.indexOf(id)}`);
// 这里可以添加原生 Drag and Drop API 的 dataTransfer.setDragImage 逻辑
};
const handleDragOver = (e) => {
e.preventDefault(); // 允许放置
if (!draggingItemId) return;
const targetIndex = Array.from(e.currentTarget.children).findIndex(child =>
child.contains(e.target) && child.dataset.itemid !== draggingItemId
);
if (targetIndex !== -1 && targetIndex !== placeholderIndex) {
setPlaceholderIndex(targetIndex);
}
};
const handleDrop = (e) => {
e.preventDefault();
if (!draggingItemId) return;
const newItems = [...items];
const draggedItem = newItems.splice(items.indexOf(draggingItemId), 1)[0];
newItems.splice(placeholderIndex !== null ? placeholderIndex : items.length, 0, draggedItem);
setItems(newItems);
setDraggingItemId(null);
setPlaceholderIndex(null);
};
const handleDragEnd = () => {
setDraggingItemId(null);
setPlaceholderIndex(null);
};
const renderItem = (item, index) => {
const isDragging = item === draggingItemId;
const isPlaceholder = placeholderIndex === index && !isDragging;
return (
<React.Fragment key={item}>
{isPlaceholder && (
<div
style={{
height: '40px',
border: '2px dashed gray',
backgroundColor: '#eee',
margin: '5px',
display: 'flex',
alignItems: 'center',
justifyContent: 'center',
opacity: isDragging ? 0 : 1 // 如果正在拖动,占位符透明度为0
}}
>
Drop Here
</div>
)}
{!isDragging && ( // 拖动中的项不渲染自身
<DraggableItem id={item} onDragStart={handleDragStart} />
)}
</React.Fragment>
);
};
return (
<div>
<h3>Drag and Drop with Immediate Feedback</h3>
<div
onDragOver={handleDragOver}
onDrop={handleDrop}
onDragEnd={handleDragEnd}
style={{
border: '1px solid #ccc',
padding: '10px',
minHeight: '200px',
backgroundColor: '#f9f9f9'
}}
>
{items.map((item, index) => renderItem(item, index))}
{draggingItemId && placeholderIndex === items.length && ( // 列表末尾的占位符
<div
style={{
height: '40px',
border: '2px dashed gray',
backgroundColor: '#eee',
margin: '5px',
display: 'flex',
alignItems: 'center',
justifyContent: 'center'
}}
>
Drop Here
</div>
)}
</div>
<p>Dragging: {draggingItemId || 'None'}</p>
<p>Placeholder Index: {placeholderIndex !== null ? placeholderIndex : 'None'}</p>
</div>
);
}
export default DragAndDropList;
在这个拖放例子中,当用户开始拖动一个项目时 (handleDragStart),我们希望立即显示一个占位符,以便用户能够看到潜在的放置位置。setDraggingItemId 和 setPlaceholderIndex 的更新需要立即反映在 DOM 中,否则在拖动开始时,占位符可能不会立即出现。flushSync 确保了这些状态更新在用户看到拖动效果之前就已经刷新到 DOM 上。
八、何时使用 flushSync,何时避免?
flushSync 是一个强大的工具,但它打破了 React 18 自动批处理和并发模式的优势。因此,它应该被视为一个“逃生舱”,仅在绝对必要的场景下使用。
使用 flushSync 的时机:
- 需要立即进行 DOM 测量或布局计算: 在更新状态后,立即需要获取 DOM 元素的最新尺寸、位置或样式。
- 需要强制浏览器执行同步操作: 例如,在某些情况下,你可能需要在状态更新后立即滚动到某个元素,或者在第三方库需要当前 DOM 状态时。
- 与需要同步 DOM 状态的外部系统(如第三方动画库或原生 DOM API)集成: 当这些系统期望在 React 状态更新后立即看到 DOM 变化时。
- 提供关键的、立即的视觉反馈: 例如,在拖放操作开始时立即显示占位符,以指导用户。
避免使用 flushSync 的时机:
- 大多数常规状态更新: 让 React 自动批处理是最佳实践,它能提供更好的性能和响应性。
- 不需要立即 DOM 反馈的异步操作: 例如,数据获取完成后更新状态,这些通常可以安全地由 React 自动批处理。
- 可以利用
useEffect或useLayoutEffect的场景:useLayoutEffect在所有 DOM 变更后同步执行,但在浏览器绘制之前。它适用于需要读取布局、执行同步 DOM 操作(如滚动、焦点管理)的场景。useEffect在浏览器绘制后异步执行。它适用于大多数不涉及 DOM 测量或阻塞浏览器绘制的副作用。
flushSync 与 useLayoutEffect 的区别:
这是一个常见的困惑点。它们都可以在 DOM 更新后同步执行操作,但其触发时机和影响范围不同。
| 特性 | flushSync |
useLayoutEffect |
useEffect |
|---|---|---|---|
| 触发方式 | 手动调用 API,包裹状态更新函数 | 作为 Hook 在组件渲染后声明,自动执行 | 作为 Hook 在组件渲染后声明,自动执行 |
| 执行时机 | 立即执行包裹的所有更新,并同步刷新 DOM | 在 DOM 更新后,浏览器绘制前同步执行 | 在 DOM 更新后,浏览器绘制后异步执行 |
| 阻塞主线程 | 是,直到所有更新和 DOM 刷新完成 | 是,直到回调函数执行完成 | 否,在非阻塞时间执行 |
| 影响范围 | 强制刷新所有待处理的 React 更新 | 仅影响当前组件及其子组件的布局副作用 | 仅影响当前组件及其子组件的非布局副作用 |
| 与并发模式 | 打破并发模式,强制同步 | 在并发模式下,它仍然是同步的,但其副作用仅限于布局 | 兼容并发模式,可被中断和延迟 |
| 使用场景 | 强制立即 DOM 测量、外部库同步集成、拖放等 | 依赖 DOM 尺寸/位置、滚动、焦点管理、动画起始状态等 | 数据获取、订阅、事件监听、日志记录、非视觉副作用等 |
总结:
flushSync是一个更粗粒度的工具,它强制 React 立即完成所有挂起的渲染工作。useLayoutEffect是一个更细粒度的 Hook,它允许你在 React 完成其渲染后,但在浏览器实际绘制之前,同步执行与布局相关的副作用。
在大多数需要同步 DOM 交互的场景中,useLayoutEffect 都是比 flushSync 更好的选择,因为它将副作用限制在组件的生命周期内,并且更符合 React 的声明式编程模型。只有当你需要在状态更新的同一微任务中强制 DOM 刷新,以便立即读取其属性或与外部系统交互时,才考虑使用 flushSync。
九、高级考量与潜在风险
过度或不当地使用 flushSync 会带来一些风险:
- 性能下降:
flushSync会阻塞主线程,这意味着在它执行期间,用户无法与 UI 交互,动画会暂停,滚动会卡顿。频繁使用会导致应用变得不响应。 - 破坏并发模式优势: React 18 的并发模式旨在通过时间分片和可中断渲染来提高用户体验。
flushSync直接绕过了这些机制,使其无法发挥作用。 - 调试困难: 强制同步刷新可能会改变组件的生命周期和渲染顺序,使问题更难追踪。
- 不一致的 UI 状态: 如果你在
flushSync内部进行了多个状态更新,并且某些更新依赖于其他更新的 DOM 状态,但你没有正确地组织它们,可能会导致瞬时的不一致状态。
最佳实践:
- 只在必要时使用: 再次强调,将其视为“逃生舱”。
- 将它包裹在最小的更新集上: 尽可能减少
flushSync回调函数中包含的状态更新数量。 - 考虑替代方案: 在决定使用
flushSync之前,请仔细考虑useLayoutEffect、useEffect、useTransition和useDeferredValue是否能满足你的需求。 - 文档化: 如果你在代码中使用了
flushSync,请务必添加注释,解释为什么需要它,以及它解决了什么具体问题。
十、结语
React 18 的自动批处理是其并发模式的重要组成部分,它极大地提升了应用程序的默认性能和开发体验。通过将所有状态更新自动合并为一次渲染,它减少了不必要的 DOM 操作和 Reconcile 过程,使得 UI 更加流畅。
然而,在少数需要立即同步 DOM 更新的特殊场景下,flushSync 提供了一个强大的“逃生舱”。它允许开发者强制 React 立即刷新所有挂起的更新,确保 DOM 状态与 React 状态同步。理解 flushSync 的工作原理及其适用场景至关重要,但更重要的是要认识到它会牺牲 React 并发模式的优势。因此,明智地、有节制地使用 flushSync,并优先考虑 React 提供的其他并发友好型 API,是构建高性能 React 应用的关键。