各位同学,大家好!
欢迎来到今天的讲座。我们今天要深入探讨的主题是:在 React 应用的性能优化中,如何利用 Flamechart 识别瓶颈,特别是 Scripting 耗时与 Painting 耗时之间的因果关系。作为一名开发者,我们不仅要写出功能完善的代码,更要关注用户体验,而性能正是用户体验的核心。一个迟缓、卡顿的页面,即使功能再强大,也难以留住用户。
React 凭借其组件化、声明式编程的特性,极大地提高了开发效率。然而,不恰当的使用方式也可能导致性能问题。理解这些问题并掌握诊断工具,是每位 React 开发者进阶的必经之路。
一、性能瓶颈的宏观视角:为什么 React 应用会慢?
在深入 Flamechart 之前,我们先来回顾一下 Web 应用的生命周期和 React 的工作原理。当用户访问一个 Web 页面时,浏览器会经历一系列步骤:
- 加载 (Loading):下载 HTML、CSS、JavaScript 等资源。
- 解析 (Parsing):解析 HTML 构建 DOM 树,解析 CSS 构建 CSSOM 树。
- 渲染 (Rendering):
- 样式计算 (Style Calculation):根据 CSSOM 树计算每个元素的最终样式。
- 布局 (Layout/Reflow):根据 DOM 树和计算出的样式,确定每个元素在屏幕上的位置和大小。
- 绘制 (Paint):将布局好的元素绘制到屏幕上。这涉及到像素的填充、图像的渲染等。
- 合成 (Compositing):将不同图层组合成最终的屏幕图像。
- 脚本执行 (Scripting):执行 JavaScript 代码,处理用户交互、数据操作、DOM 更新等。
React 应用的性能瓶颈通常就发生在渲染阶段和脚本执行阶段。React 的核心机制是虚拟 DOM (Virtual DOM) 和协调 (Reconciliation)。当组件的状态或属性发生变化时,React 会:
- 重新渲染 (Re-render):调用组件的
render方法(或函数组件体),生成新的虚拟 DOM 树。 - 协调 (Reconciliation):将新的虚拟 DOM 树与旧的虚拟 DOM 树进行比较,找出差异。
- 提交 (Commit):将差异应用到真实的 DOM 上,这会触发浏览器的渲染流程。
这个过程中的每一步都可能成为性能瓶颈,而 Flamechart 正是帮助我们直观看到这些耗时的利器。
二、揭秘 Flamechart:性能分析的显微镜
Chrome DevTools 的 Performance 面板是前端性能分析的强大工具。当我们录制一段性能会话后,会看到一个瀑布流式的图表,其中 Flamechart (火焰图) 是最核心的部分。
什么是 Flamechart?
Flamechart 以可视化的方式展示了主线程在一段时间内执行的函数调用堆栈。
- 横轴 (X 轴):代表时间,从左到右表示时间线的推进。
- 纵轴 (Y 轴):代表调用栈的深度。每个矩形代表一个函数调用。
- 越上层的矩形表示越具体的函数(子函数)。
- 越下层的矩形表示调用者(父函数)。
- 矩形的宽度:表示该函数执行所花费的时间,宽度越宽,耗时越长。
- 矩形的颜色:通常根据活动类型进行着色,例如黄色表示
Scripting(JavaScript 执行),紫色表示Recalculate Style(样式计算),绿色表示Layout(布局),蓝色表示Painting(绘制)。
通过 Flamechart,我们可以清晰地看到在特定时间点,主线程在忙些什么,哪个函数调用链耗时最长,从而定位性能瓶颈。
在 Flamechart 中,我们最常关注的几个主要活动类别包括:
- Scripting (脚本执行):JavaScript 代码的执行时间,包括 React 的协调过程、事件处理、数据计算等。
- Rendering (渲染):这是一个更广泛的类别,通常包括
Style Calculation、Layout和Paint。 - Painting (绘制):浏览器将元素像素绘制到屏幕上的时间。
- Layout (布局):浏览器计算元素几何尺寸和位置的时间。
- Idle (空闲):主线程没有执行任务的时间。
今天,我们的重点将放在 Scripting 和 Painting 这两个核心耗时类别上。
三、深挖 Scripting 瓶颈:JavaScript 的性能陷阱
Scripting 耗时高,意味着我们的 JavaScript 代码执行效率低下,或者执行了过多的不必要任务。在 React 应用中,这通常与以下几个方面紧密相关:
3.1 Scripting 包含什么?
- React 协调过程 (Reconciliation):当组件状态或属性更新时,React 比较虚拟 DOM 树的差异,这是纯粹的 JavaScript 计算。
- 组件的
render函数/函数组件体执行:生成虚拟 DOM 的过程。 - 生命周期方法/Hooks 执行:如
componentDidUpdate、useEffect、useLayoutEffect等。 - 事件处理函数:用户交互触发的回调函数。
- 数据处理和计算:例如数组排序、过滤、复杂的数学运算等。
- 第三方库的初始化和执行:地图库、图表库、日期库等。
3.2 导致高 Scripting 耗时的常见原因
3.2.1 过度的组件重新渲染 (Excessive Re-renders)
这是 React 应用中最常见的性能问题之一。当父组件状态变化时,其所有子组件(即使它们的 props 没有变化)默认都会重新渲染。
反例代码:
// components/ExpensiveComponent.jsx
import React from 'react';
const ExpensiveComponent = ({ value }) => {
// 模拟一个耗时操作,例如复杂的计算或大量 DOM 操作
// 实际应用中可能是一个复杂的图表、表格或动画
const startTime = performance.now();
let result = 0;
for (let i = 0; i < 1000000; i++) {
result += Math.sqrt(i) * Math.sin(i);
}
const endTime = performance.now();
console.log(`ExpensiveComponent rendered with value ${value}. Calculation took ${endTime - startTime}ms.`);
return (
<div style={{ border: '1px solid red', padding: '10px', margin: '10px' }}>
<h3>Expensive Component</h3>
<p>Value: {value}</p>
<p>Result of heavy calculation: {result.toFixed(2)}</p>
</div>
);
};
export default ExpensiveComponent;
// App.jsx
import React, { useState, useCallback } from 'react';
import ExpensiveComponent from './components/ExpensiveComponent';
import ChildComponent from './components/ChildComponent';
const ChildComponent = ({ count, onClick }) => {
console.log('ChildComponent rendered');
return (
<div style={{ border: '1px solid blue', padding: '10px', margin: '10px' }}>
<h4>Child Component</h4>
<p>Count: {count}</p>
<button onClick={onClick}>Increment Count</button>
</div>
);
};
function App() {
const [parentData, setParentData] = useState(0);
const [childCount, setChildCount] = useState(0);
// 每次 App 渲染时,这个函数都会重新创建
const handleChildClick = () => {
setChildCount(prev => prev + 1);
};
return (
<div>
<h1>Parent Component</h1>
<button onClick={() => setParentData(prev => prev + 1)}>
Update Parent Data ({parentData})
</button>
{/* 即使 childCount 没有变化,ChildComponent 也会因为父组件渲染而重新渲染 */}
<ChildComponent count={childCount} onClick={handleChildClick} />
{/* ExpensiveComponent 也会因为父组件渲染而重新渲染 */}
<ExpensiveComponent value={parentData % 5} />
</div>
);
}
export default App;
在上述 App.jsx 中,当 parentData 状态更新时,App 组件会重新渲染。由于 ChildComponent 和 ExpensiveComponent 都是 App 的子组件,它们也会被重新渲染,即使它们的 props 在逻辑上可能没有改变(例如 ChildComponent 的 count )。特别地,ExpensiveComponent 中的模拟耗时计算会在每次渲染时都执行。
3.2.2 复杂计算直接放在渲染逻辑中
在 render 函数或函数组件体中执行耗时的计算,会阻塞 UI 渲染,增加 Scripting 时间。
// Bad example: Heavy calculation in render
function MyComponent({ data }) {
// 假设 data 是一个大型数组,每次渲染都进行耗时计算
const processedData = data.filter(item => item.isActive).map(item => item.value * 2);
return (
<div>
{processedData.map(item => <p key={item}>{item}</p>)}
</div>
);
}
3.2.3 useEffect 的不当使用
不正确的依赖数组会导致 useEffect 回调函数频繁执行,尤其当回调函数中包含耗时操作时。
function MyEffectComponent({ items }) {
const [filteredItems, setFilteredItems] = useState([]);
useEffect(() => {
// 假设 items 是一个大型数组,这里进行复杂过滤
const newFiltered = items.filter(item => item.category === 'active');
setFilteredItems(newFiltered);
}, []); // ❌ 依赖数组为空,但 items 可能在外部变化,导致数据不一致且无法响应更新
// 如果这里是 [items],那么每次 items 变化都会重新执行,这可能是预期的
// 但如果 items 频繁变化,且过滤操作很重,就成了瓶颈
}
3.2.4 大规模数据处理
在 JavaScript 中处理大量数据(如排序、过滤、转换)本身就是耗时的 Scripting 任务。
3.2.5 不可变数据结构的使用不当
在 React 中,我们通常推荐使用不可变数据。但如果在每次更新时都无脑地创建全新的大型对象或数组,即使内容没有变化,也会增加内存开销和 Scripting 耗时。
// Bad example: creating new objects/arrays unnecessarily
function ParentComponent() {
const [state, setState] = useState({ list: [1, 2, 3] });
const handleClick = () => {
// 即使只是更新其他属性,也可能创建新的 list 引用
setState(prev => ({ ...prev, otherProp: 'new' })); // list 引用没变,但如果子组件的 props 接收的是 prev.list,则仍是旧引用
// 如果是这样:
// setState(prev => ({
// ...prev,
// list: [...prev.list], // 即使内容相同,也创建了新引用
// otherProp: 'new'
// }));
// 那么依赖 list 的 memoized 组件就会重新渲染
};
return <ChildComponent data={state.list} />;
}
// ChildComponent 如果使用了 React.memo,但 data 的引用频繁变化,memoization 就会失效。
const ChildComponent = React.memo(({ data }) => {
console.log('ChildComponent rendered');
return <div>{data.join(', ')}</div>;
});
3.3 缓解 Scripting 瓶颈的策略
3.3.1 使用 React.memo (针对函数组件)
React.memo 是一个高阶组件 (HOC),它会浅比较组件的 props。如果 props 没有变化,组件就不会重新渲染。
优化后的代码示例:
// components/ExpensiveComponent.jsx (无需修改,因为它本身没有子组件,且其内部计算需要执行)
// 但我们可以在父组件中使用 memo 包裹它,使其在 props 不变时跳过渲染
import React from 'react';
const ExpensiveComponent = ({ value }) => {
const startTime = performance.now();
let result = 0;
for (let i = 0; i < 1000000; i++) {
result += Math.sqrt(i) * Math.sin(i);
}
const endTime = performance.now();
console.log(`ExpensiveComponent rendered with value ${value}. Calculation took ${endTime - startTime}ms.`);
return (
<div style={{ border: '1px solid red', padding: '10px', margin: '10px' }}>
<h3>Expensive Component</h3>
<p>Value: {value}</p>
<p>Result of heavy calculation: {result.toFixed(2)}</p>
</div>
);
};
// 使用 React.memo 包裹
export default React.memo(ExpensiveComponent);
// components/ChildComponent.jsx
import React from 'react';
const ChildComponent = ({ count, onClick }) => {
console.log('ChildComponent rendered');
return (
<div style={{ border: '1px solid blue', padding: '10px', margin: '10px' }}>
<h4>Child Component</h4>
<p>Count: {count}</p>
<button onClick={onClick}>Increment Count</button>
</div>
);
};
// 使用 React.memo 包裹
export default React.memo(ChildComponent);
// App.jsx
import React, { useState, useCallback } from 'react';
import ExpensiveComponent from './components/ExpensiveComponent'; // 导入的是 memoized 版本
import ChildComponent from './components/ChildComponent'; // 导入的是 memoized 版本
function App() {
const [parentData, setParentData] = useState(0);
const [childCount, setChildCount] = useState(0);
// 使用 useCallback memoize 事件处理函数
// 只有当 childCount 变化时,这个函数才会重新创建
const handleChildClick = useCallback(() => {
setChildCount(prev => prev + 1);
}, []); // 空依赖数组意味着这个函数只会在组件挂载时创建一次
return (
<div>
<h1>Parent Component</h1>
<button onClick={() => setParentData(prev => prev + 1)}>
Update Parent Data ({parentData})
</button>
<ChildComponent count={childCount} onClick={handleChildClick} />
<ExpensiveComponent value={parentData % 5} />
</div>
);
}
export default App;
现在,当 parentData 更新时:
App组件会重新渲染。ChildComponent的countprop 没有变化,onClickprop 也因为useCallback保持了引用稳定性,所以ChildComponent不会重新渲染。ExpensiveComponent的valueprop 会变化 (parentData % 5可能会变),所以它会重新渲染。如果parentData % 5保持不变,ExpensiveComponent也不会重新渲染。
3.3.2 使用 useCallback 优化函数引用
当函数作为 props 传递给 React.memo 包裹的子组件时,父组件每次渲染都会创建一个新的函数引用,导致 React.memo 失效。useCallback 可以 memoize 函数,确保在依赖不变的情况下,返回相同的函数实例。
3.3.3 使用 useMemo 优化计算结果
useMemo 可以 memoize 昂贵的计算结果。只有当其依赖数组中的值发生变化时,才会重新执行计算。
function MyComponent({ data }) {
// 使用 useMemo 缓存计算结果
const processedData = React.useMemo(() => {
// 只有当 data 引用变化时,才重新执行这个耗时计算
console.log('Performing heavy data processing...');
return data.filter(item => item.isActive).map(item => item.value * 2);
}, [data]); // 依赖数组包含 data
return (
<div>
{processedData.map((item, index) => <p key={index}>{item}</p>)}
</div>
);
}
3.3.4 虚拟化/窗口化 (Virtualization/Windowing)
对于大型列表或表格,一次性渲染所有元素会导致大量的 DOM 节点和 Scripting 耗时。虚拟化技术只渲染当前可见区域的元素,大大减少了 DOM 数量和渲染开销。常用的库有 react-window 和 react-virtualized。
3.3.5 节流 (Throttling) 和防抖 (Debouncing)
对于频繁触发的事件(如 scroll, resize, mousemove, input),可以使用节流或防抖来限制事件处理函数的执行频率,减少不必要的 Scripting 任务。
3.3.6 优化 Context API 使用
Context API 是传递数据的好方式,但如果 Context 的 value 频繁变化,并且消费者组件没有进行 React.memo 优化,或者消费者组件的 shouldComponentUpdate 逻辑不当,会导致大量不必要的重新渲染。可以考虑:
- 拆分 Context:将不相关的状态拆分到不同的 Context 中。
- 使用 Context Selectors (如
useContextSelectorfromuse-context-selector库):只在 Context 值中特定部分变化时才触发组件更新。
3.3.7 善用 shouldComponentUpdate (针对类组件)
对于类组件,可以通过实现 shouldComponentUpdate 生命周期方法,手动控制组件是否重新渲染。PureComponent 提供了浅比较 props 和 state 的默认实现。
3.3.8 Web Workers
将复杂的、计算密集型的任务(如大型数据处理、图像处理)放到 Web Workers 中执行,可以避免阻塞主线程,从而降低 Scripting 耗时。
四、解析 Painting 瓶颈:像素绘制的代价
Painting 耗时高,通常意味着浏览器在将元素绘制到屏幕上时遇到了困难,或者需要绘制的区域过于复杂或频繁。
4.1 Painting 包含什么?
Painting 是浏览器渲染流程中的一个环节,它负责将 Layout 阶段计算出的元素几何信息,以及 Style Calculation 阶段计算出的样式信息,转换成屏幕上的像素。这包括:
- 填充背景色、背景图
- 绘制文本、边框、阴影
- 应用滤镜、渐变等复杂样式
- 将不同的渲染层 (Layer) 组合起来
4.2 导致高 Painting 耗时的常见原因
4.2.1 频繁或大规模的重绘 (Repaint)
改变元素的某些 CSS 属性会触发重绘,例如 color, background-color, box-shadow, border, visibility 等。如果这些属性频繁变化,或者变化影响到大面积区域,就会导致高 Painting 耗时。
4.2.2 复杂的 CSS 样式
使用复杂的 CSS 样式,如 box-shadow、border-radius、filter、gradient、opacity 动画等,尤其是它们应用于大量元素或频繁变化时,会增加绘制的复杂度。
4.2.3 动画不当
对会触发 Layout 或 Paint 的 CSS 属性(如 width, height, top, left, margin, padding)进行动画,会导致动画的每一帧都触发 Layout 和 Paint。
4.2.4 元素重叠
如果大量元素相互重叠,浏览器需要进行更多的计算来确定每个像素的最终颜色,这会增加 Painting 成本。
4.2.5 过多的 DOM 元素
尽管这主要影响 Scripting 和 Layout,但过多的 DOM 元素也会间接增加 Painting 的工作量,因为每个元素都需要被绘制。
4.3 缓解 Painting 瓶颈的策略
4.3.1 优化 CSS 动画
优先使用 transform (例如 translate, scale, rotate) 和 opacity 进行动画。这些属性通常可以在 GPU 上进行合成,避免触发 Layout 和 Paint,从而实现更流畅的动画。
性能友好的 CSS 属性与触发机制:
| 属性类型 | 触发 Layout | 触发 Paint | 触发 Composite | 示例属性 |
|---|---|---|---|---|
| 仅 Composite | 否 | 否 | 是 | transform, opacity |
| Paint & Composite | 否 | 是 | 是 | color, background-color, box-shadow |
| Layout & Paint & Composite | 是 | 是 | 是 | width, height, top, left, margin, padding, font-size |
4.3.2 避免强制同步布局 (Forced Synchronous Layout)
在 JavaScript 中读写 DOM 属性时,如果先读取会触发 Layout 的属性(如 offsetWidth, offsetHeight, getComputedStyle().width),然后立即修改会触发 Layout 的属性(如 width),会导致浏览器强制执行一次同步布局,这会阻塞主线程。应尽量批量处理 DOM 读写操作,避免交叉。
// Bad example: Forced synchronous layout
const element = document.getElementById('myElement');
const width = element.offsetWidth; // 触发同步布局
element.style.width = (width + 10) + 'px'; // 再次触发布局
// Good example: Batch reads and writes
const element = document.getElementById('myElement');
const width = element.offsetWidth; // 读取
// ...其他读取操作
element.style.width = (width + 10) + 'px'; // 写入
// ...其他写入操作
4.3.3 使用 will-change 属性 (谨慎使用)
will-change CSS 属性可以提前告知浏览器,某个元素的特定属性将在不久的将来发生变化。浏览器可以据此进行优化,例如将其提升到单独的渲染层。但滥用 will-change 反而会消耗更多资源,甚至导致性能下降。只在确实需要优化的关键动画元素上使用,并且在动画结束后移除。
.animated-element {
will-change: transform, opacity;
}
4.3.4 最小化 DOM 元素和层级
减少页面上的 DOM 元素数量和深度,可以降低浏览器在 Layout 和 Painting 阶段的工作量。虚拟化技术在这里再次发挥作用。
4.3.5 理解和利用层合成 (Layer Compositing)
浏览器会将页面划分为不同的渲染层,然后独立绘制这些层,最后将它们合成为最终图像。某些 CSS 属性(如 transform, opacity, filter, will-change)会促使浏览器为元素创建新的渲染层,这有助于性能提升,因为层内的变化不会影响其他层,且可以利用 GPU 加速。
但是,创建过多的渲染层也会消耗大量内存,并增加合成的开销。需要权衡利弊。可以通过 Chrome DevTools 的 Layers 面板查看页面当前的渲染层。
五、因果链条:Scripting 如何引爆 Painting?
现在我们来讨论今天的核心问题:Scripting 耗时与 Painting 耗时之间的因果关系。
简而言之,Scripting 阶段的 JavaScript 代码执行,尤其是 React 的协调和提交过程,是触发浏览器后续 Layout 和 Painting 阶段的“源头”。
这是一个典型的事件驱动的渲染流程:
- 用户交互或数据更新 (Input/Data Change):例如用户点击按钮、输入文本、从 API 获取数据等。
Scripting阶段 (React 工作):- JavaScript 事件处理函数被执行。
setState或useState的更新被触发。- React 开始执行其协调 (Reconciliation) 算法,比较新旧虚拟 DOM 树的差异。
- 确定需要对真实 DOM 进行哪些增、删、改操作。
- 提交 (Commit) 阶段,React 将这些 DOM 操作应用到真实 DOM 上。
- 如果组件中包含耗时的计算(如我们在
ExpensiveComponent中模拟的),这些计算也会计入Scripting耗时。
- 浏览器渲染流程被触发 (Browser Rendering Pipeline):
- 样式计算 (Recalculate Style):DOM 变化或 CSS 属性变化可能导致浏览器重新计算受影响元素的样式。
- 布局 (Layout/Reflow):如果 DOM 结构、元素尺寸或位置发生变化,浏览器需要重新计算所有受影响元素的几何信息。
- 绘制 (Paint):如果元素的视觉外观发生变化(无论是通过 DOM 变化还是 CSS 属性变化),浏览器需要将受影响的区域重新绘制成像素。
- 合成 (Compositing):将所有渲染层组合成最终显示在屏幕上的图像。
因果关系图示:
用户交互/数据变化
↓
[Scripting] (JavaScript执行,React协调与DOM更新)
↓ (DOM/CSSOM 变化)
[Recalculate Style] (浏览器计算样式)
↓ (样式或几何尺寸变化)
[Layout] (浏览器计算元素位置和大小)
↓ (元素视觉外观变化)
[Paint] (浏览器绘制像素)
↓
[Compositing] (浏览器合成图层)
↓
屏幕显示更新
从 Flamechart 上看,你会发现 Scripting 活动通常会紧密地伴随着 Recalculate Style, Layout, Paint 等活动。一个宽大的 Scripting 块,往往是其后一系列渲染活动的前兆。
场景分析:
场景一:纯 Scripting 瓶颈
- 现象:Flamechart 中
Scripting块非常宽,但其后的Layout和Painting块相对较窄或缺失。 - 原因:JavaScript 代码执行了大量耗时的计算,但这些计算并没有导致 DOM 结构或样式发生显著变化。例如,在一个大型数组上进行复杂的排序或过滤操作,结果只更新了一个小部分的文本内容。
- 优化方向:优化 JavaScript 算法、使用
useMemo、Web Workers。
场景二:Scripting 导致过度 DOM 更新,进而引发高 Layout 和 Painting
- 现象:Flamechart 中
Scripting块很宽,紧接着是同样宽大的Layout和Painting块。 - 原因:React 组件因为
Scripting耗时(如父组件更新导致子组件不必要地重新渲染)而生成了大量的虚拟 DOM 差异,导致真实 DOM 进行了大量的增删改操作。这些 DOM 操作又进一步触发了浏览器的Layout和Painting过程。 - 优化方向:使用
React.memo、useCallback减少不必要的组件重新渲染,虚拟化大型列表,减少 DOM 节点数量。
场景三:Scripting 导致 CSS 属性变化,引发高 Painting (可能不伴随高 Layout)
- 现象:Flamechart 中
Scripting块可能不是特别宽,但紧接着是宽大的Painting块,而Layout块可能较窄。 - 原因:JavaScript 代码(例如通过
setState)改变了组件的某个状态,这个状态导致某个元素的 CSS 属性发生变化,而这个 CSS 属性只触发Paint不触发Layout(如background-color,box-shadow)。如果这些Paint区域很大或非常复杂,就会导致高Painting耗时。 - 优化方向:优化 CSS 样式、使用
transform和opacity进行动画,谨慎使用will-change。
关键点: 很多时候,Painting 耗时高是 Scripting 阶段“埋下祸根”的结果。优化 Scripting 往往能间接降低 Layout 和 Painting 的成本。
六、实战:使用 Chrome DevTools 进行性能分析
现在,让我们结合 Chrome DevTools 的 Performance 面板,看看如何实际地定位这些问题。
- 打开 DevTools:在 Chrome 浏览器中,右键点击页面,选择“检查”,然后切换到“Performance”标签页。
- 录制性能会话:点击录制按钮(圆点图标),然后在页面上执行你想要分析的操作(例如滚动、点击、输入)。执行几秒钟后,再次点击录制按钮停止。
- 分析 Flamechart:
- 总览图 (Overview):在最上方,你会看到 CPU 使用率、网络活动等概览。寻找 CPU 峰值,这些通常是性能瓶颈所在。
- 帧 (Frames):在
Frames区域,你可以看到每一帧的渲染情况。红色的帧表示掉帧,绿色表示流畅。 - 主线程 (Main Thread) Flamechart:这是最重要的部分。
- 放大/缩小:通过拖拽总览图或滚动鼠标滚轮来放大或缩小 Flamechart,聚焦到 CPU 峰值区域。
- 识别颜色:寻找黄色的
Scripting块、紫色的Recalculate Style、绿色的Layout和蓝色的Paint。 - 从上到下查看调用栈:点击一个宽大的矩形,可以查看其详细信息。往上层看,可以看到是哪个子函数在执行;往下层看,可以看到是哪个父函数调用了它。
- 关联事件:观察
Scripting块之后是否紧跟着Layout和Paint块。如果Scripting导致了这些后续活动,那么就找到了因果关系。 - 查找 React 组件:在
Scripting块中,你会看到许多(anonymous)函数,但也会看到 React 内部的函数(如performSyncWorkOnRoot、scheduleUpdateOnFiber)以及你的组件名称(如App,ChildComponent,ExpensiveComponent)。通过这些名称,你可以定位到是哪个组件的render过程或生命周期方法耗时过长。
- Bottom-Up / Call Tree / Event Log:
- Bottom-Up:按活动耗时从高到低排序,显示每个函数的总耗时和自耗时。这有助于快速找出最耗时的函数,无论它在调用栈的哪个位置。
- Call Tree:以树状结构显示函数调用链,可以看到每个父函数调用子函数所花费的时间。
- Event Log:按时间顺序显示所有事件,可以精确地查看事件发生的时间和耗时。
结合 React DevTools Profiler
Chrome DevTools 的 Performance 面板提供了宏观的浏览器级别性能数据,而 React DevTools 的 Profiler 则专注于 React 内部的性能。两者结合使用效果更佳。
- 安装 React DevTools 扩展。
- 打开 DevTools,切换到“Profiler”标签页。
- 点击录制按钮,执行操作。
- 分析结果:
- Ranked:按渲染耗时对组件进行排序,快速找出“性能罪魁祸首”。
- Component Chart:可视化组件的渲染时间,可以看到哪些组件在每个更新周期中被渲染。
- Flamegraph:与 Chrome DevTools 类似,但专注于 React 组件的渲染树。
- Interaction:可以追踪用户交互到渲染完成的整个过程。
- 通过这些视图,你可以知道:哪些组件重新渲染了?为什么它们重新渲染了?渲染耗时多少?哪些
props变化导致了重新渲染?
七、总结思考
性能优化是一个持续的过程,没有一劳永逸的解决方案。理解 Scripting 和 Painting 等核心性能指标的含义,掌握 Flamechart 这一强大的分析工具,并理解它们之间的因果关系,是进行有效优化的基石。
从减少不必要的 JavaScript 执行到优化浏览器像素绘制,每一步的努力都能提升用户体验。通过持续的监控、分析和迭代,我们可以构建出既功能强大又流畅响应的 React 应用。记住,性能不仅仅是速度,更是用户与应用之间无缝、愉悦的交互体验。