在React项目中,如何优雅的优化长列表
对于较长的列表,比如1000个数组的数据结构,如果想要同时渲染这1000个数据,生成相应的1000个原生dom,我们知道原生的dom元素是很复杂的,如果长列表通过生成如此多的dom元素来实现,很可能使网页失去响应。
贯穿React核心的就是"virtual dom",我们同样的可以通过用虚拟列表的方式来优雅的优化长列表
- 原生dom渲染长列表的缺陷
- 虚拟列表优化长列表的原理
- 通过react-virtualized来优化长列表
- 通过react-tiny-virtual-list来优化长列表
一、原生dom渲染长列表的缺陷
首先我们尝试在React项目中,未做任何优化一次性渲染1000个dom,每个dom包含一个img标签,原生dom本身是很复杂的对象,加上img标签后。渲染的效果如下图所示:
![](https://img2020.cnblogs.com/blog/1190376/202004/1190376-20200422100242554-1286331952.png)
可以很明显的看到白屏的时间很长,因为在React中,不做任何优化,直接渲染这么包含1000个图片的dom节点,即使React本身用了虚拟dom,但是在首次渲染的时候,是实实在在的生成了1000个真实的dom,我们可以查看网页中的真实dom情况,如下所示:
![](https://img2020.cnblogs.com/blog/1190376/202004/1190376-20200422100321377-1415420166.png)
从上图我们可以看出,是确确实实的生成了1000个真实的dom,进入页面后,需要渲染这1000个dom,因此白屏的时间很长。
此外,在直接渲染1000个dom节点的页面,触发滚动事件,也会使得内存用量增加,具体可以如下图所示:
此外同时渲染很多dom节点,也会造成一下几个问题:
-
容易失帧,因为渲染很慢,所以无法维持浏览器的帧率,主观上会显得页面卡顿
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网页失去响应,事件等无法及时被触发
上述的效果都是在PC端展示的,对于特定的移动设备,直接无优化的渲染长列表所造成的问题会更加的放大。长列表的渲染在移动端的很多场景会遇到,比如微博,feeds流中等等。合理的优化长列表,可以提升用户体验。
二、虚拟列表优化长列表的原理
优化长列表的原理很简单,基本原理可以一句话概括:
用数组保存所有列表元素的位置,只渲染可视区内的列表元素,当可视区滚动时,根据滚动的offset大小以及所有列表元素的位置,计算在可视区应该渲染哪些元素。
具体实现步骤如下所示:
- 首先确定长列表所在父元素的大小,父元素的大小决定了可视区的宽和高
- 确定长列表每一个列表元素的宽和高,同时初始的条件下计算好长列表每一个元素相对于父元素的位置,并用一个数组来保存所有列表元素的位置信息
- 首次渲染时,只展示相对于父元素可视区内的子列表元素,在滚动时,根据父元素的滚动的offset重新计算应该在可视区内的子列表元素。这样保证了无论如何滚动,真实渲染出的dom节点只有可视区内的列表元素。
- 假设可视区内能展示5个子列表元素,及时长列表总共有1000个元素,但是每时每刻,真实渲染出来的dom节点只有5个。 5.补充说明,这种情况下,父元素一般使用position:relative,子元素的定位一般使用:position:absolute或sticky
通过虚拟列表优化后,同样的显示1000个包含图片的dom,白屏时间会大大的减少。具体效果如下图所示:
![](https://img2020.cnblogs.com/blog/1190376/202004/1190376-20200422100446129-1703356072.png)
对于比无优化的情况,优化后的虚拟列表渲染速度提升很明显。
三、通过react-virtualized来优化长列表
社区实现虚拟列表的React组件很多,较为常用的是react-virtualized和react-tiny-virtual-list,前一个较为全面,第二个较为轻量。接下来会分别来介绍这俩个React组件库。
1、react-virtualized简介
react-virtualized是一个实现虚拟列表较为优秀的组件库,react-virtualized提供了一些基础组件用于实现虚拟列表,虚拟网格,虚拟表格等等,它们都可以减小不必要的dom渲染。此外还提供了几个高阶组件,可以实现动态子元素高度,以及自动填充可视区等等。
react-virtualized的基础组件包含:
- Grid:用于优化构建任意网状的结构,传入一个二维的数组,渲染出类似棋盘的结构。
- List:List是基于Grid来实现的,但是是一个维的列表,而不是网状。
- Table:Table也是基于Grid来实现,表格具有固定的头部,并且可以在垂直方向上滚动
- Masonry:同样可以在水平方向,也可以在垂直方向滚动,不同于Grid的是可以自定义每个元素的大小,或者子元素的大小也可以是动态变化的
- Collection:类似于瀑布流的形式,同样可以水平和垂直方向滚动。
值得注意的是这些基础组件都是继承于React中的PureComponent,因此当state变化的时候,只会做一个浅比较来确定重新渲染与否 。
除了这几个基础组件外,react-virtualized还提供了几个高阶组件,比如ArrowKeyStepper 、AutoSizer、CellMeasurer、InfiniteLoader等,本文具体介绍常用的AutoSizer、CellMeasurer和InfiniteLoader。
- AutoSizer:使用于一个子元素的情况,通过AutoSizer包含的子元素会根据父元素Resize的变化,自动调节该子元素的可视区的宽度和高度,同时调节的还有该子元素可视区真实渲染的dom元素的数目。
- CellMeasurer:这个高阶组件可以动态的改变子元素的高度,适用于提前不知道长列表中每一个子元素高度的情况。
- InfiniteLoader:这个高阶组件用于Table或者List的无限滚动,适用于滚动时异步请求等情况
2、react-virtualized基础组件的使用
下面我们来介绍一下常用的基础组件Grid、List。
(1)Grid
所有基础组件基本上都是基于Grid构成的,一个简单的Grid的例子如下:
import { Grid } from 'react-virtualized'; const list = [ ['Jony yu', 'Software Engineer', 'Shenzhen', 'CHINA', 'GUANGZHOU'], ['Jony yu', 'Software Engineer', 'Shenzhen', 'CHINA', 'GUANGZHOU'], ['Jony yu', 'Software Engineer', 'Shenzhen', 'CHINA', 'GUANGZHOU'], ['Jony yu', 'Software Engineer', 'Shenzhen', 'CHINA', 'GUANGZHOU'], ['Jony yu', 'Software Engineer', 'Shenzhen', 'CHINA', 'GUANGZHOU'], ['Jony yu', 'Software Engineer', 'Shenzhen', 'CHINA', 'GUANGZHOU'] ]; function cellRenderer ({ columnIndex, key, rowIndex, style }) { return ( <div key={key} style={style} > {list[rowIndex][columnIndex]} </div> ) } render( <Grid cellRenderer={cellRenderer} columnCount={list[0].length} columnWidth={100} height={300} rowCount={list.length} rowHeight={80} width={300} />, rootEl );
显示的效果如下图所示:
![](https://img2020.cnblogs.com/blog/1190376/202004/1190376-20200422100530414-863995267.png)
渲染网格也是只渲染可视区的dom节点,有个有趣的现象是滚动条的大小,这里Grid做了一个细节优化,只有滚动的时候才会显示滚动条,停止滚动后会隐藏滚动条。
(2)List
接着来举例说明一下List的使用:
import { List } from 'react-virtualized'; import loremIpsum from "lorem-ipsum" const rowCount = 1000; const list = Array(rowCount).fill().map(()=>{ return loremIpsum({ count: 1, units: 'sentences', sentenceLowerBound: 3, sentenceUpperBound: 3 } }) function rowRenderer ({ key, index, isScrolling, isVisible, style }) { return ( <div key={key} style={style} > {list[index]} </div> ) } export default class TestList extends Component{ render(){ return <div style={{height:"300px",width:"200px"}}> <List width={300} height={300} rowCount={list.length} rowHeight={20} rowRenderer={rowRenderer} /> </div> } }
List的使用方法也是极简,指定列表总条数rowCount,每一条的高度rowHeight以及每次渲染的函数rowRenderer,就可以构建一个渲染列表。具体的效果如下图所示:
2、react-virtualized高阶组件的使用
结合List来看看react-virtualized高阶组件的使用。
(1)AutoSizer
首先来看使用不使用AutoSizer的缺点,如下图所示,List只能指定固定的大小,如果其所在的父元素的大小resize了,那么List是不会主动填满父元素的可视区的:
从上图可以看出来,List是无法自动填充父元素的。因此我们这里需要使用AutoSizer。AutoSizer的使用也很简单,我们只需要在List的基础上:
class TestList extends Component{ render(){ return <div> <AutoSizer> {({ height, width }) => ( <List height={height} rowCount={list.length} rowHeight={20} rowRenderer={rowRenderer} width={width} /> )} </AutoSizer> </div> } }
效果如下图所示:
![](https://img2020.cnblogs.com/blog/1190376/202004/1190376-20200422100653068-1459501488.png)
上述可以看出来增加了AutoSizer可以动态的适应父元素宽度和高度的变化。
但是也存在一个问题:
子元素太长,换行后改变了子元素的高度后无法子适应,也就是说仅仅通过基础的组件List是不支持子元素的高度动态改变的场景。
(2)CellMeasurer
为了解决上述的子元素可以动态变化的问题,我们可以利用高阶组件CellMeasurer:
import { List,AutoSizer,CellMeasurer, CellMeasurerCache} from 'react-virtualized'; const cache = new CellMeasurerCache({ defaultHeight: 30,fixedWidth: true}); function cellRenderer ({ index, key, parent, style }) { console.log(index) return ( <CellMeasurer cache={cache} columnIndex={0} key={key} parent={parent} rowIndex={index} > <div style={style} > {list[index]} </div> </CellMeasurer> ); }
对于需要渲染的List,如下所示:
class TestList extends Component{ render(){ return <div> <AutoSizer> {({ height, width }) => ( <List height={height} rowCount={list.length} rowHeight={cache.rowHeight} deferredMeasurementCache={cache} rowRenderer={cellRenderer} width={width} /> )} </AutoSizer> </div> } }
最后的结果如下所示:
![](https://img2020.cnblogs.com/blog/1190376/202004/1190376-20200422100728332-1457758514.png)
上图我们看出来,子列表元素的高度可以动态变化,通过CellMeasurer可以实现子元素的动态高度。
(3)InfiniteLoader
最后我们来考虑这种无限滚动的场景,很多情况下我们可能需要分页加载,就是常见的在可视区内无限滚动的场景。react-virtualized提供了一个高阶组件InfiniteLoader用于实现无限滚动。
InfiniteLoader的使用很简单,只要按着文档来即可,就是分页的去在家下一页,滚动分页所调用的函数为:
function loadMoreRows ({ startIndex, stopIndex }) { return new Promise(function(resolve,reject){ resolve() }).then(function(){ //模拟ajax请求 let temList = Array(10).fill(1).map(()=>{ return loremIpsum({ count: 1, units: 'sentences', sentenceLowerBound:3, sentenceUpperBound:3 }) }) list = list.concat(temList) }) }
最后的效果如下:
![](https://img2020.cnblogs.com/blog/1190376/202004/1190376-20200422100950358-1837143226.png)
看起来跟基础组件List一样,其实唯一的区别就是会在滚动的时候自动执行loadMoreRows函数去更新list
(4)总结
通过基础组件Grid、List以及高阶组件AutoSizer、CellMeasurer和InfiniteLoader,已经可以构建出比较复杂的场景,但是有一个缺陷,就是CellMeasurer虽说一定程度上支持动态子元素的高度的变化,其实是一种估算,存在很多边界情况,无法适应于动态元素的场景,特别是文本节点较多导致的高度变化。但是对于图片节点的动态高度支持没有很大的问题。
举例一种边界情况,CellMeasurer无法支持文本动态高度的情况:
从上图可以看到,慢慢缩小的过程中,如果缩的太小,并没有动态的撑大子元素的高度,出现了文字的重叠。
四、通过react-tiny-virtual-list来优化长列表
react-tiny-virtual-list是一个较为轻量的实现虚拟列表的组件,不同于react-virtualized支持网格以及表格等渲染优化。 react-tiny-virtual-list只支持列表,使用方便,其源码也只有700多行。
使用极其简单:
import VirtualList from 'react-tiny-virtual-list'; const data = ['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F','A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F','A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F']; export default class TinyVirtual extends Component { render(){ return <VirtualList width='100%' height={200} itemCount={data.length} itemSize={50} // Also supports variable heights (array or function getter) renderItem={({index, style}) => <div key={index} style={style}> // The style property contains the item's absolute position Letter: {data[index]}, Row: #{index} </div> } /> } }
最后的渲染结果也是相似的,也可以支持无限滚动等等。
但是react-tiny-virtual-list有一个致命的缺点:
完全不支持子元素的动态高度或者宽度
五、总结
本文介绍了虚拟列表的优化的原理,以及常用的React可以优化虚拟列表的组件库