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解析 ‘External Store Tearing’：为什么并发渲染中，从非 React 管理的 Store 读取数据会出错？

各位同仁，同学们，大家好。今天我们汇聚一堂，探讨一个在现代前端开发中至关重要，且在并发渲染模式下极易被忽视的问题——“外部存储撕裂”（External Store Tearing）。这是一个深入理解 React 并发机制，并确保应用数据一致性的核心议题。

React 的并发模式为我们带来了前所未有的用户体验优化潜力，它允许 React 在不阻塞主线程的情况下，将耗时的工作分解成小块，甚至暂停和恢复渲染。然而，这种灵活性也带来了一个新的挑战：当我们的组件依赖于 React 自身状态管理机制之外的数据源时，如何确保数据的一致性？这就是“外部存储撕裂”问题的核心。

React 渲染模型：一次深度回顾

要理解“外部存储撕裂”，我们首先需要扎实地回顾一下 React 的渲染生命周期和其在并发模式下的行为特点。

React 的渲染过程可以大致分为两个主要阶段：

  1. 渲染阶段 (Render Phase)：

    • 在这个阶段，React 调用组件的 render 方法（对于函数组件就是执行函数体），计算并构建虚拟 DOM (Virtual DOM) 树。
    • 这是一个“纯粹”的阶段，意味着组件的 render 方法不应该产生任何副作用（如直接修改 DOM、发起网络请求、订阅外部事件等）。它应该仅仅根据 props 和 state 返回 UI 描述。
    • 关键特性：可中断、可暂停、可重试。在并发模式下，React 可能会在渲染阶段的任何时候暂停当前的工作，让出主线程给更紧急的任务（如用户输入）。当它恢复时，可能会从头开始重新渲染，或者丢弃之前未完成的渲染结果。这意味着一个组件的 render 方法可能会被调用多次，或者在一次逻辑更新中，它的不同部分可能在不同的时间点被渲染。
    • React 内部会通过“快照”机制来保证在这个阶段读取的 state 和 props 是稳定的，即在一次渲染过程中，useState 或 useReducer 返回的值在整个渲染阶段都是一致的。

  2. 提交阶段 (Commit Phase)：

    • 在这个阶段，React 会将渲染阶段计算出的虚拟 DOM 的差异应用到真实的 DOM 上。
    • 所有的副作用（如 useEffect、useLayoutEffect）都会在这个阶段执行。
    • 关键特性：同步、不可中断。一旦进入提交阶段，React 会尽可能快地完成 DOM 更新和副作用的执行，以确保 UI 的原子性更新。

并发模式的深远影响

在传统的同步渲染模式下，一旦一个更新开始渲染，它会一直运行到完成，然后进入提交阶段。虽然这可能导致 UI 阻塞，但至少在一次完整的渲染周期内，一个组件的 render 方法通常只会看到其 props 和 state 的一个一致版本。

然而，并发模式彻底改变了这一点。想象一下，一个组件正在渲染，它读取了一个外部变量 X。在渲染过程中，React 决定暂停，因为有更高优先级的更新（比如用户点击）。在暂停期间，外部变量 X 被另一个不相关的操作修改了。当 React 恢复渲染时，它可能决定从头开始重新渲染这个组件，或者继续渲染剩余部分。如果它重新渲染，它将读取 X 的新值。如果它继续渲染，并且组件的不同部分在不同的时间点读取 X，那么就可能出现问题。

表格：同步渲染与并发渲染的渲染阶段对比

特性 同步渲染 (Legacy Mode) 并发渲染 (Concurrent Mode)
可中断性 否 是（可暂停、可恢复、可丢弃）
原子性 渲染阶段对于一次更新是原子性的 渲染阶段对于一次更新可能不是原子性的
副作用 不允许 不允许
状态读取 内部状态 useState 稳定一致 内部状态 useState 稳定一致
外部状态读取 在渲染阶段内相对稳定（但仍有跨组件撕裂风险） 极易出现撕裂，同一组件内不同读取点可能不一致
用户体验 可能阻塞主线程，导致 UI 卡顿 更流畅，高优先级更新可打断低优先级渲染，提高响应性

理解“外部存储”

在深入“撕裂”问题之前，我们必须明确“外部存储”的定义。

外部存储是指那些不由 React 自身的 useState、useReducer 或 useContext Hooks 直接管理的数据源。换句话说，React 对这些数据的变化一无所知，除非我们显式地通过 setState 或其他 React 更新机制通知它。

常见的外部存储类型包括：

  1. 全局 JavaScript 变量或对象：最简单的形式，直接在模块作用域或全局作用域声明的变量。

    // externalStore.js
let counter = 0;

export const increment = () => {
  counter++;
  console.log('Counter updated to:', counter);
};

export const getCounter = () => counter;

  2. 基于类的状态管理库实例：例如，Redux store 的实例，MobX store 的实例，或者任何其他使用类或单例模式管理状态的库。虽然这些库通常提供 React 绑定（如 Redux 的 useSelector），但在没有使用这些绑定直接从 store 实例读取数据时，它们就被视为外部存储。

    // simpleReduxStore.js
import { createStore } from 'redux';

const initialState = { value: 0 };

function reducer(state = initialState, action) {
  switch (action.type) {
    case 'INCREMENT':
      return { ...state, value: state.value + 1 };
    default:
      return state;
  }
}

export const store = createStore(reducer);

  3. 事件发射器 (Event Emitters)：通过发布/订阅模式管理状态更新。

    // eventEmitterStore.js
class EventEmitter {
  constructor() {
    this.events = {};
    this.value = 0;
  }

  subscribe(eventName, listener) {
    if (!this.events[eventName]) {
      this.events[eventName] = [];
    }
    this.events[eventName].push(listener);
    return () => this.unsubscribe(eventName, listener);
  }

  unsubscribe(eventName, listener) {
    if (this.events[eventName]) {
      this.events[eventName] = this.events[eventName].filter(l => l !== listener);
    }
  }

  emit(eventName, data) {
    if (this.events[eventName]) {
      this.events[eventName].forEach(listener => listener(data));
    }
  }

  setValue(newValue) {
    this.value = newValue;
    this.emit('change', this.value);
  }

  getValue() {
    return this.value;
  }
}

export const myEventEmitterStore = new EventEmitter();

  4. 浏览器 APIs：如 localStorage、sessionStorage、IndexedDB、WebSockets 等。

    // localStorageStore.js
export const setItem = (key, value) => localStorage.setItem(key, JSON.stringify(value));
export const getItem = (key) => {
  try {
    return JSON.parse(localStorage.getItem(key));
  } catch (e) {
    return null;
  }
};

这些外部存储的共同点是：React 对它们内部状态的改变是无感的。它们的更新机制独立于 React 的调度器。

核心问题：’External Store Tearing’ 外部存储撕裂的详细解析

现在，我们来深入剖析“外部存储撕裂”究竟是如何发生的。

撕裂的场景模拟

想象一个简单的 React 组件，它需要从一个外部存储中读取两个相关联的值：一个 firstName 和一个 lastName。这个外部存储是一个普通的 JavaScript 对象，其值可以通过一个函数来修改。

// externalNameStore.js
let _firstName = "John";
let _lastName = "Doe";
let _listeners = [];

export const getFullName = () => `${_firstName} ${_lastName}`;
export const getFirstName = () => _firstName;
export const getLastName = () => _lastName;

export const setNames = (newFirstName, newLastName) => {
  _firstName = newFirstName;
  _lastName = newLastName;
  _listeners.forEach(listener => listener()); // 通知所有订阅者
};

export const subscribe = (listener) => {
  _listeners.push(listener);
  return () => {
    _listeners = _listeners.filter(l => l !== listener);
  };
};

export const currentNameStore = { getFirstName, getLastName, getFullName, setNames, subscribe };

现在，我们有一个 React 组件 NameDisplay，它尝试从 currentNameStore 中读取名字并显示：

import React, { useState, useEffect } from 'react';
import { currentNameStore } from './externalNameStore';

function NameDisplayWithoutSync() {
  // 传统方法：在 useEffect 中订阅外部 store，并用 useState 存储其值
  const [firstName, setFirstName] = useState(currentNameStore.getFirstName());
  const [lastName, setLastName] = useState(currentNameStore.getLastName());

  useEffect(() => {
    const handleStoreChange = () => {
      // 当外部 store 变化时，更新内部 state
      setFirstName(currentNameStore.getFirstName());
      setLastName(currentNameStore.getLastName());
    };
    const unsubscribe = currentNameStore.subscribe(handleStoreChange);
    return () => unsubscribe();
  }, []); // 仅在组件挂载时订阅一次

  // 在渲染阶段直接读取外部 store 的值，这是问题所在！
  // 为了演示撕裂，我们故意在渲染中直接读取
  const firstNameFromRender = currentNameStore.getFirstName();
  const lastNameFromRender = currentNameStore.getLastName();

  console.log(`Render: ${firstNameFromRender} ${lastNameFromRender}, useState: ${firstName} ${lastName}`);

  return (
    <div>
      <h3>Name Display (Potentially Tearing)</h3>
      <p>Render Phase Read: {firstNameFromRender} {lastNameFromRender}</p>
      <p>State Hook Read: {firstName} {lastName}</p>
    </div>
  );
}

// 模拟并发更新的根组件
function AppWithTearing() {
  const [_, forceUpdate] = useState(0); // 用于触发根组件重新渲染

  const triggerExternalAndReactUpdate = () => {
    // 模拟一个外部 store 更新
    currentNameStore.setNames("Jane", "Smith");
    console.log("External store updated to Jane Smith");

    // 模拟一个 React 内部更新，可能导致组件重新渲染
    // 尤其是在并发模式下，这个更新可能会在 NameDisplayWithoutSync 渲染期间发生
    forceUpdate(prev => prev + 1);
  };

  return (
    <div>
      <NameDisplayWithoutSync />
      <button onClick={triggerExternalAndReactUpdate}>
        Update Names (External & React)
      </button>
      <button onClick={() => currentNameStore.setNames("Alice", "Wonderland")}>
        Update External Only
      </button>
    </div>
  );
}

在同步模式下，NameDisplayWithoutSync 中的 firstNameFromRender 和 lastNameFromRender 可能会在一次渲染中保持一致（即它们都读取到相同的“旧”值或“新”值），因为渲染阶段是原子性的。但是，如果 triggerExternalAndReactUpdate 被调用，并且 currentNameStore.setNames 在 NameDisplayWithoutSync 的 render 函数执行过程中被调用：

  1. React 开始渲染 NameDisplayWithoutSync。
  2. firstNameFromRender 首先被读取，此时它是 "John"。
  3. 假设 React 在这里暂停了渲染，或者 currentNameStore.setNames("Jane", "Smith") 被调用了。
  4. currentNameStore 的 _firstName 变成了 "Jane"，_lastName 变成了 "Smith"。
  5. React 恢复渲染 NameDisplayWithoutSync。
  6. lastNameFromRender 被读取，此时它是 "Smith"。

结果是，在同一个渲染周期中，NameDisplayWithoutSync 可能渲染出这样的内容：
Render Phase Read: John Smith

这显然是自相矛盾的！一个名字不可能既是 "John" 又是 "Smith"。这就是“撕裂”——组件的 UI 呈现了来自不同时间点的、不一致的数据快照。

更复杂的是，如果 useEffect 中的订阅机制导致 setFirstName 和 setLastName 在外部存储更新后也更新了组件的内部状态，你可能会看到 State Hook Read: Jane Smith，而 Render Phase Read 仍然是撕裂的。这表明即使你试图通过 useEffect 将外部状态同步到 React 内部状态，直接在渲染函数中读取外部状态仍然是危险的。

为什么并发模式会加剧这个问题？

在并发模式下，React 可以在渲染阶段的任何时候暂停、恢复或重新启动渲染。这使得上述撕裂场景发生的概率大大增加，因为：

  • 更长的渲染阶段：React 可以将一个耗时的渲染任务分解成多个小块，并在每个小块之间让出主线程。这意味着从组件开始渲染到其完成渲染之间的时间间隔可能更长。
  • 渲染中断和重试：如果在一个组件渲染过程中，有更高优先级的更新（例如用户输入），React 可能会暂停当前渲染，处理高优先级更新，然后重新开始或继续低优先级渲染。如果外部存储在这些暂停和恢复之间发生了变化，那么组件在不同时间点读取到的数据就会不一致。
  • 非原子性更新：在同步模式下，虽然也可能发生撕裂（例如，两个不同的组件在外部存储更新前后各自渲染），但在并发模式下，同一组件内部的两次读取都可能看到不同的值，这使得问题更加难以察觉和调试。

总结撕裂的根本原因：

  1. 外部存储不受 React 管理：React 不知道外部存储何时更新，也无法对其更新进行调度。
  2. 渲染阶段的可中断性：并发模式下，React 的渲染阶段不再是原子性的，它可以被暂停、恢复或重试。
  3. 缺乏快照一致性：当组件在渲染阶段直接从外部存储读取数据时，React 无法保证在整个渲染过程中，该外部存储的数据保持一致的“快照”。

深入探讨：撕裂的机制

为了更好地理解撕裂，我们需要对比一下 React 内部状态和外部状态在渲染阶段的行为。

React 内部状态 (useState, useReducer) 的快照保证

当你在 React 组件中使用 useState 或 useReducer 时，React 会在每次渲染开始时，为组件的 state 创建一个“快照”。这意味着在整个渲染阶段中，无论渲染被暂停、恢复多少次，组件的 render 函数总是会看到这个快照中的 state 值。

function Counter() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  const increment = () => {
    // 这是一个异步更新，React 会调度它
    setCount(prevCount => prevCount + 1);
  };

  // 在这里，无论渲染被暂停多少次，count 的值在当前渲染阶段都是一致的
  // 如果渲染在读取 count 之后暂停，并在暂停期间 setCount 被调用，
  // 那么当前渲染会继续使用旧的 count 值，而新的 count 值会在下一次渲染中体现
  const displayCount = count;

  return (
    <div>
      <p>Count: {displayCount}</p>
      <button onClick={increment}>Increment</button>
    </div>
  );
}

即使 setCount 在 Counter 组件的渲染过程中被调用，当前渲染周期仍然会使用 count 的旧值。新的值只会在一个新的渲染周期中生效。这正是 React 避免内部状态撕裂的机制：它通过“冻结”当前渲染的 state 快照来保证一致性。

外部存储的缺乏快照一致性

然而，对于外部存储，React 没有这样的机制。当你在渲染阶段直接调用 currentNameStore.getFirstName() 时，你是在直接访问外部世界的状态。如果这个外部状态在你的渲染函数执行期间发生了变化，你就会读到不一致的值。

// 假设外部 store 在这个组件的渲染过程中被修改
const firstNameFromRender = currentNameStore.getFirstName(); // 第一次读取
// ... React 暂停或外部 store 被修改 ...
const lastNameFromRender = currentNameStore.getLastName();   // 第二次读取，可能与第一次读取不一致

这种不一致不仅会导致 UI 上的错误显示，还可能导致更深层次的逻辑问题，例如：

  • 条件渲染错误：根据撕裂的值错误地显示或隐藏部分 UI。
  • 计算错误：基于不一致的数据进行计算，得出错误的业务结果。
  • 用户体验差：闪烁的 UI、莫名其妙的数据跳变。

提交阶段与渲染阶段的对比

值得注意的是，useEffect 和 useLayoutEffect 中的代码是在提交阶段执行的。提交阶段是同步且不可中断的。这意味着，如果在 useEffect 中读取外部存储，那么在这个 useEffect 回调函数内部，所有对外部存储的读取都将看到一个一致的值（即该 useEffect 开始执行时的值）。

useEffect(() => {
  const value1 = externalStore.getValue();
  // 在这里，即使外部 store 突然更新，value1 和 value2 也将基于 useEffect 开始执行时的快照
  // 因为 useEffect 本身是同步执行的
  const value2 = externalStore.getValue();
  console.log(value1 === value2); // 总是 true
}, []);

但是，这并不能解决渲染阶段的撕裂问题。useEffect 中的数据可能与组件在渲染阶段显示的数据不一致。用户可能会在屏幕上看到一个撕裂的值，而 useEffect 打印的却是正确的（或至少一致的）值。

因此，核心问题在于渲染阶段对外部存储的读取缺乏快照一致性保证。

缓解策略：如何预防撕裂

幸运的是，React 团队已经意识到了这个问题，并提供了专门的 Hook 来解决它。

1. useSyncExternalStore Hook (现代且推荐的解决方案)

useSyncExternalStore 是 React 18 引入的一个 Hook，专门用于解决并发模式下外部存储的撕裂问题。它的设计目标是让 React 能够与外部存储同步，确保在渲染阶段总能获取到外部存储的一个一致性快照。

Hook 签名：

const snapshot = useSyncExternalStore(subscribe, getSnapshot, getServerSnapshot?);
  • subscribe: 一个函数，它接收一个回调函数作为参数，并返回一个取消订阅的函数。当外部存储发生变化时，它应该调用传入的回调函数，以通知 React 外部存储已更新。
  • getSnapshot: 一个函数，它返回外部存储的当前快照。React 会在渲染阶段调用此函数来获取外部存储的最新一致性快照。
  • getServerSnapshot: (可选) 一个函数，用于在服务器端渲染 (SSR) 时获取外部存储的初始快照。如果没有提供，SSR 时会使用 getSnapshot，但在客户端第一次渲染时，如果 getSnapshot 的结果与 getServerSnapshot 的结果不匹配，可能会导致警告。

useSyncExternalStore 的工作原理：

  1. 订阅与通知：通过 subscribe 函数，React 能够知道外部存储何时发生了变化。
  2. 快照获取：在每次渲染开始前（或在渲染阶段的特定检查点），React 会调用 getSnapshot 来获取外部存储的当前状态快照。
  3. 一致性保证：
    • 如果 getSnapshot 在渲染过程中被调用了两次，并且两次返回的值不同，React 会中止当前的渲染并重新开始，确保新的渲染周期能够使用一致的最新快照。
    • 通过这种机制，useSyncExternalStore 保证了在任何一个渲染阶段中，组件从外部存储读取到的值都是一致的。

使用 useSyncExternalStore 解决撕裂问题：

让我们用 useSyncExternalStore 重写之前的 NameDisplay 组件。

import React, { useSyncExternalStore } from 'react';
import { currentNameStore } from './externalNameStore';

function NameDisplayWithSync() {
  // 使用 useSyncExternalStore 获取外部 store 的快照
  // subscribe: 告诉 React 如何订阅外部 store 的变化
  // getSnapshot: 告诉 React 如何获取外部 store 的当前值
  const firstName = useSyncExternalStore(
    currentNameStore.subscribe,
    currentNameStore.getFirstName
  );
  const lastName = useSyncExternalStore(
    currentNameStore.subscribe,
    currentNameStore.getLastName
  );

  // 注意：这里我们直接在渲染函数中使用 Hook 返回的值，而不是在 useEffect 中
  // 因为 useSyncExternalStore 已经保证了这些值的快照一致性
  console.log(`Render (Synced): ${firstName} ${lastName}`);

  return (
    <div>
      <h3>Name Display (Synced with useSyncExternalStore)</h3>
      <p>First Name: {firstName}</p>
      <p>Last Name: {lastName}</p>
      <p>Full Name (derived): {firstName} {lastName}</p>
    </div>
  );
}

// 模拟并发更新的根组件
function AppWithSync() {
  const [_, forceUpdate] = React.useState(0);

  const triggerExternalAndReactUpdate = () => {
    // 模拟一个外部 store 更新
    currentNameStore.setNames("Jane", "Smith");
    console.log("External store updated to Jane Smith");

    // 模拟一个 React 内部更新
    React.startTransition(() => { // 使用 startTransition 模拟并发更新
      forceUpdate(prev => prev + 1);
    });
  };

  return (
    <div>
      <NameDisplayWithSync />
      <button onClick={triggerExternalAndReactUpdate}>
        Update Names (External & React with Transition)
      </button>
      <button onClick={() => currentNameStore.setNames("Alice", "Wonderland")}>
        Update External Only
      </button>
    </div>
  );
}

现在，无论外部存储何时更新，NameDisplayWithSync 组件在任何单个渲染周期中，firstName 和 lastName 都将保持一致。如果外部存储在渲染过程中更新，useSyncExternalStore 会强制 React 重新开始渲染，从而获取最新的、一致的快照。

表格：useState + useEffect vs. useSyncExternalStore

特性 useState + useEffect (旧方法) useSyncExternalStore (新方法)
订阅机制 useEffect 中手动订阅/取消订阅 subscribe 函数提供给 Hook 管理
数据获取 useEffect 中 setState 更新内部 state，或直接在渲染中读取 getSnapshot 函数提供给 Hook 获取快照
快照一致性 并发模式下无法保证渲染阶段的快照一致性，易撕裂 并发模式下保证渲染阶段的快照一致性，避免撕裂
并发兼容性 差，容易出现撕裂问题 优，专门为并发模式设计
性能 可能导致不必要的多次渲染或延迟更新 更高效，React 能更好地调度渲染，避免不必要的重试
用途 适用于将外部事件转换为内部 React 状态，但非严格快照需求 适用于任何需要从外部存储获取一致性快照的场景

2. 提升状态到 React 管理 (Lifting State Up)

如果外部存储的数据量不大，且其主要消费者是 React 组件，那么最简单、最彻底的解决方案是将这些数据“提升”到 React 的状态管理体系中。这意味着使用 useState、useReducer 或 useContext 来管理这些数据。

优点：

  • 完全避免撕裂：所有数据都由 React 调度器管理，自动享受快照一致性。
  • 简洁性：代码更符合 React 惯例。

缺点：

  • 不适用于所有场景：对于真正全局的、非 React 特定的数据（如 localStorage 或复杂的第三方库状态），将其完全纳入 React 状态可能不切实际或导致 React 组件过于庞大。
  • 性能考量：如果数据频繁更新且被大量组件使用，通过 useState 或 useContext 频繁更新可能会导致大量不必要的重渲染。

代码示例 (将外部计数器转换为 React 状态)：

// 原始的外部计数器 (不再直接使用，仅作对比)
// let counter = 0;
// export const increment = () => counter++;
// export const getCounter = () => counter;

import React, { useState } from 'react';

function ManagedCounterDisplay() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  const increment = () => {
    setCount(prev => prev + 1);
  };

  return (
    <div>
      <h3>Managed Counter (React State)</h3>
      <p>Count: {count}</p>
      <button onClick={increment}>Increment</button>
    </div>
  );
}

这种方式彻底消除了外部存储，因此也消除了撕裂的可能。

3. 流行状态管理库的集成

许多流行的状态管理库（如 Redux Toolkit, Zustand, Jotai, Valtio 等）已经意识到了这个问题，并在其 React 绑定中内部使用了 useSyncExternalStore。这意味着当你使用这些库提供的 Hook（例如 Redux 的 useSelector，Zustand 的 useStore）时，它们已经为你处理了撕裂问题，无需你手动使用 useSyncExternalStore。

示例：Zustand 的 useStore

Zustand 是一个轻量级的状态管理库，它的 useStore Hook 就是基于 useSyncExternalStore 实现的。

// zustandStore.js
import { create } from 'zustand';

const useBearStore = create((set) => ({
  bears: 0,
  increasePopulation: () => set((state) => ({ bears: state.bears + 1 })),
  removeAllBears: () => set({ bears: 0 }),
}));

export default useBearStore;
import React from 'react';
import useBearStore from './zustandStore';

function BearCounter() {
  // Zustand 的 useStore 内部已处理 useSyncExternalStore
  const bears = useBearStore((state) => state.bears);
  const increasePopulation = useBearStore((state) => state.increasePopulation);

  return (
    <div>
      <h3>Bear Counter (Zustand)</h3>
      <p>Number of bears: {bears}</p>
      <button onClick={increasePopulation}>Add bear</button>
    </div>
  );
}

当你使用 useBearStore 时，你无需担心撕裂，因为 Zustand 已经为你做了正确的事情。这是推荐使用这些库 React 绑定的原因之一。

服务器端渲染 (SSR) 和撕裂

在服务器端渲染 (SSR) 的场景下，外部存储撕裂问题会变得更加复杂。

SSR 的挑战：

  • 水合 (Hydration) 不匹配：服务器首先渲染组件并生成 HTML。客户端接收到 HTML 后，React 会尝试“水合”这个 HTML，即将其与客户端的组件树关联起来，并附加事件监听器。如果服务器渲染时读取的外部存储状态与客户端第一次水合时读取的外部存储状态不一致，就会发生水合不匹配 (hydration mismatch) 错误。这通常表现为警告，甚至可能导致客户端 React 放弃水合并从头开始渲染，从而失去 SSR 带来的性能优势。
  • 初始状态同步：服务器和客户端需要共享一个初始的外部存储状态，以确保它们在开始渲染时都看到相同的数据。

useSyncExternalStore 的第三个参数 getServerSnapshot 就是为了解决 SSR 中的这些问题而设计的。

getServerSnapshot 的作用：

  • getServerSnapshot 仅在服务器端渲染时被调用。它应该返回外部存储的初始快照，用于生成服务器端的 HTML。
  • 在客户端，React 会在水合时调用 getSnapshot。如果 getSnapshot 返回的值与 getServerSnapshot 在服务器端返回的值不匹配，React 就会发出警告，表明可能存在水合不匹配。
  • 通过提供 getServerSnapshot，你可以确保服务器和客户端在初始渲染时都基于同一个外部存储快照。

示例：带 getServerSnapshot 的 useSyncExternalStore

// externalNameStore.js (与之前相同，但我们假设它可以在服务器和客户端运行)
let _firstName = "John";
let _lastName = "Doe";
let _listeners = [];

export const getFirstName = () => _firstName;
export const getLastName = () => _lastName;
export const setNames = (newFirstName, newLastName) => {
  _firstName = newFirstName;
  _lastName = newLastName;
  _listeners.forEach(listener => listener());
};
export const subscribe = (listener) => {
  _listeners.push(listener);
  return () => {
    _listeners = _listeners.filter(l => l !== listener);
  };
};

// 假设在服务器端，我们可能有一个初始状态
// 或者在客户端启动时，从一个全局变量中获取初始状态
let initialNameSnapshot = {
  firstName: "Server",
  lastName: "Rendered"
};

// 假设我们可以从外部设置这个初始快照，例如在数据获取后
export const setInitialNameSnapshot = (data) => {
  initialNameSnapshot = data;
  _firstName = data.firstName;
  _lastName = data.lastName;
};

// 为 useSyncExternalStore 提供一个包装器
export const getNameStoreAPI = () => ({
  subscribe,
  getSnapshot: () => ({ firstName: _firstName, lastName: _lastName }),
  // getServerSnapshot 应该返回服务器渲染时的初始状态
  // 这通常是从数据获取的结果中获取的
  getServerSnapshot: () => initialNameSnapshot
});
import React, { useSyncExternalStore } from 'react';
import { getNameStoreAPI, setNames, setInitialNameSnapshot } from './externalNameStore';

function SSRNameDisplay() {
  const { subscribe, getSnapshot, getServerSnapshot } = getNameStoreAPI();

  const { firstName, lastName } = useSyncExternalStore(
    subscribe,
    getSnapshot,
    getServerSnapshot // 仅在 SSR 时使用
  );

  return (
    <div>
      <h3>Name Display (SSR Compatible)</h3>
      <p>First Name: {firstName}</p>
      <p>Last Name: {lastName}</p>
    </div>
  );
}

// 模拟 SSR 场景
// 在真实的 SSR 环境中，这会在服务器上运行一次
// 并且 setInitialNameSnapshot 会在渲染前基于数据获取的结果被调用
// 比如：
// const data = await fetchUserData();
// setInitialNameSnapshot(data);
// renderToString(<SSRNameDisplay />);

通过 getServerSnapshot，我们可以确保服务器和客户端在渲染和水合过程中，对于外部存储的初始状态有一个明确且一致的约定，从而避免水合不匹配和撕裂问题。

何时撕裂不是问题（或影响较小）？

虽然外部存储撕裂是一个严重的问题，但并非所有场景都会立即暴露或产生严重后果。

  1. 同步模式下的轻微撕裂：在传统的同步渲染模式下，虽然一个组件内部的渲染阶段是原子性的，但如果外部存储在一个组件渲染完成和另一个组件开始渲染之间更新，仍可能导致不同组件之间显示不一致。然而，由于渲染阶段不可中断，同一组件内部的撕裂通常不会发生。并发模式的引入使同一组件内部的撕裂成为可能。
  2. 不频繁变更的数据：如果外部存储的数据极少变化，或者其变化通常发生在用户交互之外（例如，每小时更新一次的配置），那么外部存储在 React 渲染阶段恰好更新并导致撕裂的概率就会很低。
  3. 非关键或非可视化数据：如果外部存储的数据不直接影响 UI 的视觉呈现或关键业务逻辑，即使发生撕裂，其影响也可能不那么明显或可以接受。例如，一个用于记录分析事件的外部队列，即使在渲染过程中获取到的数据快照不一致，对用户体验的影响也微乎其微。
  4. 数据仅在副作用中读取：如果组件只在 useEffect 或事件处理函数中读取外部存储的数据，并且从不直接在渲染函数中读取，那么渲染阶段的撕裂就不会发生。然而，这意味着组件的 UI 可能不会立即反映外部存储的最新状态，或者需要额外的 useState 来存储这些值，这又回到了 useState + useEffect 的模式，仍然需要小心同步问题。

尽管存在这些例外情况，但作为一个严谨的开发者，我们应该始终假设并发模式可能在任何时候启用，并尽可能地避免潜在的撕裂问题。

最佳实践与建议

  1. 拥抱 useSyncExternalStore：对于任何非 React 管理的，且需要在渲染阶段获取其值的外部存储，useSyncExternalStore 是你的首选解决方案。它提供了最可靠的快照一致性保证。

  2. 封装外部逻辑：将 useSyncExternalStore 的使用封装成自定义 Hook。这不仅提高了代码的可重用性，也使得组件逻辑更清晰。

    // hooks/useMyExternalStore.js
import { useSyncExternalStore } from 'react';
import { currentNameStore } from '../externalNameStore';

export function useMyExternalNameStore() {
  const { firstName, lastName } = useSyncExternalStore(
    currentNameStore.subscribe,
    () => ({
      firstName: currentNameStore.getFirstName(),
      lastName: currentNameStore.getLastName(),
    })
  );
  return { firstName, lastName };
}

// 在组件中使用
// function MyComponent() {
//   const { firstName, lastName } = useMyExternalNameStore();
//   return <p>{firstName} {lastName}</p>;
// }
  3. 理解你的状态源：明确区分哪些状态由 React 管理，哪些是外部状态。这有助于你选择正确的同步策略。
  4. 优先使用 React 内部状态：如果外部状态的唯一消费者是 React 组件，并且将其提升到 React 内部状态管理（useState、useReducer、useContext）是可行的，那么这通常是更简单、更安全的方案。
  5. 警惕 SSR 水合不匹配：在 SSR 环境下，务必提供 getServerSnapshot 给 useSyncExternalStore，以确保服务器和客户端的初始状态一致。
  6. 在并发模式下测试：即使你的应用目前没有显式使用 startTransition 或 Suspense，未来 React 的更新或集成第三方库可能会隐式启用并发特性。在开发和测试过程中，模拟并发环境（例如，使用 startTransition 或 setTimeout 来延迟更新）有助于发现潜在的撕裂问题。

结语

React 的并发模式是前端性能优化的一个重大飞跃，但它也要求我们对 React 的内部工作原理有更深刻的理解。外部存储撕裂问题正是这种新范式带来的挑战之一。通过深入理解渲染阶段的可中断性以及外部存储与 React 调度器之间的脱钩，我们能够更好地掌握问题本质。而 useSyncExternalStore Hook 的出现，为我们提供了优雅且强大的解决方案，确保了在并发世界中，我们的应用数据始终保持一致。掌握并正确运用这些知识，将使我们能够构建出更健壮、性能更优、用户体验更佳的 React 应用。

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