React 组件渲染和更新原理

在编写 React 组件时,我们需要了解 React 组件的渲染和更新原理,这样才能更好地优化组件性能,提高应用的响应速度。下面我将详细介绍 React 组件的渲染和更新过程。

render 方法执行前的准备工作

在 React 组件的 render 方法执行之前,React 会进行以下准备工作:

将所有的 JSX 转换为字符串
对所有输入的内容进行转义处理

这两步操作可以提高组件渲染的效率和安全性。JSX 的转换过程由 Babel 等工具完成,开发者无需关心其中的细节。

ReactDOM.render 的更新逻辑

当我们调用 ReactDOM.render 方法时,React 会根据以下逻辑进行组件的更新:

React 元素是不可变(Immutable)对象,无法对其进行增、删、改等操作
ReactDOM.render 会深度比较新旧元素的状态,只对必要的真实 DOM 节点进行更新

整个过程可以用下面的伪代码表示:

// 渲染之前 -> 生成虚拟 DOM 对象结构 -> 渲染
// 更新之前 -> 生成新的虚拟 DOM 对象结构 -> 对比新旧虚拟 DOM 节点 ->
// 分析出差异点 -> 生成 DOM 更新补丁 -> 操作真实 DOM(更新真实 DOM)

通过这种方式,React 可以最小化对真实 DOM 的操作,从而提高组件的更新效率。

React 组件的分类

在 React 中,我们可以通过类组件和函数组件两种方式定义组件:

类组件

类组件需要继承 React.Component 基类,其中必须包含 render 方法:

class Title extends React.Component {
  render() {
    return <h1>This is a title.</h1>;
  }
}

函数组件

函数组件本质上就是一个纯函数,它的返回值会被 React 用于渲染对应的 UI 结构:

function Title() {
  return <h1>This is a title.</h1>;
}

ReactDOM.render(React.createElement(Title), document.getElementById('app'));

需要注意的是,函数组件必须是纯函数,即相同的输入参数必定对应相同的输出结果。这可以保证组件的绝对可复用性。此外,纯函数不能修改传入的参数,这就是 props 只读的原因。

组件的构成要素

一个 React 组件通常由以下几个部分构成:

视图标记,即 HTML 标签结构
事件处理函数
内部管理的数据集合,即 state 对象
外部传入的配置参数,即 props 对象

其中,state 和 props 是组件最重要的两个数据来源。

组件的调用方式

在 React 中,我们可以通过以下两种方式使用组件:

使用类似 HTML 标签的方式直接引用组件,例如 <Welcome />。这种写法最终会被 Babel 转换为 React.createElement 方法调用。
直接调用 React.createElement 方法,传入组件类型和 props 参数:

React.createElement(Welcome, {
  name: 'Taobao FED',
});

这两种方式在功能上是完全等价的。JSX 语法更加直观和易读,而 React.createElement 调用能更清晰地展示组件的真实面目。

组件的 props 和 state

前面已经提到,props 和 state 是组件的两个核心概念。它们的主要区别如下:

props 是组件对外的接口,由父组件传递给子组件,对子组件来说是只读的。

state 是组件的内部状态,只能在组件内部修改。state 的更新会触发组件的重新渲染。

此外,我们需要注意以下几点:

无论是 props 还是 state 的更新,都可能是异步的。因此在使用它们的值时要格外小心,尽量避免直接依赖它们的值。
可以通过传递函数的方式,让子组件修改父组件的 state。但这种数据流动只能是单向的,即自上而下。
在修改 state 时,要使用 this.setState 方法。多次对 state 的修改可能会被合并为一次更新。
不要直接修改 this.state,因为这样不会触发组件的重新渲染。只有通过 this.setState 方法才能更新组件。

下面是一个组件通信的示例

class Welcome extends Component {
  render() {
    const { count, onIncrement } = this.props;
    return (
      <div>
        <p>Count: {count}</p>
        <button onClick={onIncrement}>+1</button>
      </div>
    );
  }
}

class App extends Component {
  state = {
    count: 0,
  };

  handleIncrement = () => {
    this.setState((prevState) => ({
      count: prevState.count + 1,
    }));
  };

  render() {
    return <Welcome count={this.state.count} onIncrement={this.handleIncrement} />;
  }
}

在这个例子中,子组件 Welcome 通过 props 接收到父组件的 state 和事件处理函数,在内部触发 onIncrement 函数后,就可以修改父组件的 state,从而触发父组件及子组件的重新渲染。

render 方法执行前的准备工作​

ReactDOM.render 的更新逻辑​

React 组件的分类​

类组件​

函数组件​

组件的构成要素​

组件的调用方式​

组件的 props 和 state​