react18 自动批处理更新，一次性更新多个修改的state的视图渲染

什么是自动批处理？

自动批处理是 React 18 引入的一项性能优化特性。它指的是 React 会自动将多个状态更新（setState 调用）合并为一次重新渲染，而不是每次状态更新都单独触发一次渲染。这种优化减少了不必要的 DOM 操作，提升了应用的性能。

关键点：
- 批处理（Batching）：将多个状态更新“打包”在一起，延迟到最后一次性处理。
- 自动（Automatic）：React 18 默认对所有状态更新（包括同步和异步）进行批处理，无需开发者手动干预。

React 17 vs React 18：批处理的区别

为了理解自动批处理，先看看 React 17 和 React 18 的差异：

React 17 的批处理

规则：只有在事件处理函数中发生的同步状态更新才会被批处理。
局限：异步操作（如 setTimeout、Promise）中的状态更新不会批处理，每次更新都会触发重新渲染。

示例：

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

  const handleClick = () => {
    setCount(c => c + 1); // 同步更新
    setFlag(f => !f);     // 同步更新
    // React 17: 批处理，1次渲染
  };

  const handleAsyncClick = () => {
    setTimeout(() => {
      setCount(c => c + 1); // 异步更新
      setFlag(f => !f);     // 异步更新
      // React 17: 不批处理，2次渲染
    }, 1000);
  };

  return (
    <div>
      <button onClick={handleClick}>Sync</button>
      <button onClick={handleAsyncClick}>Async</button>
      <p>{count} - {flag.toString()}</p>
    </div>
  );
}

结果：
- 点击 Sync 按钮：1 次渲染。
- 点击 Async 按钮：2 次渲染（count 更新一次，flag 更新一次）。

React 18 的自动批处理

规则：所有状态更新（无论是同步还是异步，甚至是 Promise、setTimeout、fetch 等）都会被自动批处理。
改进：React 18 扩大了批处理的范围，统一了同步和异步场景。
示例（与上面相同代码）：
- 结果：
  - 点击 Sync 按钮：1 次渲染（与 React 17 一致）。
  - 点击 Async 按钮：1 次渲染（React 18 将异步更新合并）。

代码验证：

import { useState } from 'react';

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

  const handleAsyncClick = () => {
    setTimeout(() => {
      setCount(c => c + 1);
      setFlag(f => !f);
      console.log('Updated'); // 只打印一次，证明1次渲染
    }, 1000);
  };

  console.log('Render'); // 渲染时打印
  return (
    <button onClick={handleAsyncClick}>
      {count} - {flag.toString()}
    </button>
  );
}

工作原理

React 18 的自动批处理依赖于其新的并发渲染引擎。以下是简化的工作流程：

状态更新收集：
- 当调用 setState 时，React 不会立即触发渲染，而是将更新放入一个队列。
批处理时机：
- 在事件循环的微任务（microtask）阶段，React 检查队列中是否有多个更新。
- 如果有，就将它们合并为一次更新。
渲染执行：
- 合并后的状态一次性应用到组件树，触发单次重新渲染。

这种机制确保了即使更新发生在不同的上下文（同步、异步），React 也能高效处理。

如何理解自动批处理？

可以用一个生活中的类比来帮助理解：

React 17：想象你在超市购物，每次拿一个商品就去结账（每次更新都渲染）。
React 18：你把所有商品放进购物车，等购物完毕再一次性结账（所有更新合并后渲染）。
结果：React 18 减少了“结账”（渲染）的次数，节省了时间和精力。

从代码角度看：

没有批处理：每次 setState 都会走一遍组件树，计算差异，更新 DOM。
有批处理：多个 setState 合并为一次，计算一次差异，更新一次 DOM。

示例场景

场景 1：表单提交

function Form() {
  const [name, setName] = useState('');
  const [age, setAge] = useState(0);

  const handleSubmit = async () => {
    const response = await fetchData(); // 异步操作
    setName(response.name);
    setAge(response.age);
    // React 18: 1次渲染
  };

  return (
    <div>
      <button onClick={handleSubmit}>Submit</button>
      <p>Name: {name}, Age: {age}</p>
    </div>
  );
}

优化点：异步获取数据后，name 和 age 的更新合并为一次渲染。

场景 2：复杂状态更新

function Dashboard() {
  const [data, setData] = useState({});
  const [loading, setLoading] = useState(false);

  const fetchData = () => {
    setLoading(true);
    setTimeout(() => {
      setData({ value: 42 });
      setLoading(false);
      // React 18: 1次渲染
    }, 1000);
  };

  return <button onClick={fetchData}>{loading ? 'Loading...' : data.value}</button>;
}

优化点：loading 和 data 的更新不再分开渲染。

特殊情况：手动控制批处理

虽然 React 18 默认自动批处理，但有时你可能需要强制同步更新（不批处理）。可以使用 flushSync：

import { useState } from 'react';
import { flushSync } from 'react-dom';

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

  const handleClick = () => {
    flushSync(() => {
      setCount(c => c + 1); // 立即渲染
    });
    flushSync(() => {
      setCount(c => c + 1); // 立即渲染
    });
    // 结果：2次渲染
  };

  return <button onClick={handleClick}>{count}</button>;
}

用途：需要立即反映状态到 DOM 的场景（例如动画、即时反馈）。

优点与注意事项

优点

性能提升：减少渲染次数，降低 DOM 操作开销。
简化代码：无需手动合并更新，逻辑更清晰。
一致性：同步和异步场景统一处理。

注意事项

副作用依赖：如果组件副作用（useEffect）依赖多个状态，批处理可能影响执行时机。
- 解决：确保副作用逻辑健壮，或使用 flushSync。
调试：批处理可能让状态变化的中间过程不明显，需借助日志或 DevTools。

总结

定义：React 18 的自动批处理将多个状态更新合并为一次渲染，覆盖同步和异步场景。
与 React 17 的区别：React 17 只批处理同步事件，React 18 扩展到所有更新。
理解方式：把它想象成“购物车结账”，一次性处理多个任务。
应用：无需额外操作，默认生效，提升性能。

是的，在 React 18 中，即使两个 setTimeout 修改 state，它们仍然可能被自动批处理更新，但前提是这些更新发生在同一个事件循环的微任务阶段或者 React 有机会将它们合并。如果两个 setTimeout 的回调是在完全独立的事件循环中执行（例如延迟时间不同，导致执行时间错开），React 就不会将它们批处理为一次更新。

让我详细解释，并通过示例澄清这种情况。

React 18 自动批处理的规则

React 18 的自动批处理会尝试将所有状态更新（包括异步操作）合并为一次渲染，前提是这些更新在 React 的调度机制下可以被“捕获”到同一个批次。具体来说：

同一个事件循环：如果多个 setState 调用发生在同一个任务或微任务中，React 会批处理它们。
异步操作：对于 setTimeout、Promise 等异步操作，React 会在回调执行时检查是否有其他更新可以合并。
时间分离：如果两个 setTimeout 的回调执行时间明显分开（不在同一批次），React 会分别处理，导致多次渲染。

示例分析

示例 1：两个 `setTimeout` 延迟相同

import { useState } from 'react';

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

  const handleClick = () => {
    setTimeout(() => {
      setCount(c => c + 1);
    }, 1000);

    setTimeout(() => {
      setFlag(f => !f);
    }, 1000);
  };

  console.log('Rendered'); // 渲染时打印
  return (
    <button onClick={handleClick}>
      {count} - {flag.toString()}
    </button>
  );
}

运行结果：
- 点击按钮后，1 秒后 Rendered 只打印一次。
- 最终状态：count 变为 1，flag 变为 true。
解释：
- 两个 setTimeout 的延迟都是 1000ms，它们几乎同时触发（在同一个事件循环的宏任务队列中）。
- React 18 的自动批处理机制捕获到这两个更新，将它们合并为一次渲染。

示例 2：两个 `setTimeout` 延迟不同

import { useState } from 'react';

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

  const handleClick = () => {
    setTimeout(() => {
      setCount(c => c + 1);
    }, 1000);

    setTimeout(() => {
      setFlag(f => !f);
    }, 2000);
  };

  console.log('Rendered'); // 渲染时打印
  return (
    <button onClick={handleClick}>
      {count} - {flag.toString()}
    </button>
  );
}

运行结果：
- 点击按钮后：
  - 1 秒后，Rendered 打印一次（count 更新为 1）。
  - 2 秒后，Rendered 再次打印（flag 更新为 true）。
- 总共渲染两次。
解释：
- 两个 setTimeout 的回调在时间上分离（1 秒和 2 秒）。
- React 在 1 秒时处理第一个更新并渲染，然后在 2 秒时处理第二个更新并再次渲染，无法合并。

示例 3：嵌套 `setTimeout` 调用

import { useState } from 'react';

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

  const handleClick = () => {
    setTimeout(() => {
      setCount(c => c + 1);
      setTimeout(() => {
        setFlag(f => !f);
      }, 1000);
    }, 1000);
  };

  console.log('Rendered'); // 渲染时打印
  return (
    <button onClick={handleClick}>
      {count} - {flag.toString()}
    </button>
  );
}

运行结果：
- 1 秒后，Rendered 打印一次（count 更新）。
- 2 秒后，Rendered 再次打印（flag 更新）。
- 总共渲染两次。
解释：
- 第二个 setTimeout 在第一个回调执行后才调度，时间上分离，因此无法批处理。

关键因素：时间与调度

React 18 的自动批处理依赖于以下条件：

调度时机：
- 如果多个 setState 调用发生在同一个宏任务（如 setTimeout 回调）或微任务（如 Promise.then）中，React 会将它们合并。
时间间隔：
- 如果两个 setTimeout 的回调时间错开，React 会认为它们属于不同的批次，无法合并。
并发特性：
- React 18 的并发渲染引擎会尽量优化，但独立的异步任务仍可能触发多次渲染。

如何强制批处理？

如果希望两个不同时间的 setTimeout 更新也能合并，可以通过以下方式：

方法 1：手动收集状态

import { useState } from 'react';

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

  const handleClick = () => {
    let newCount, newFlag;
    setTimeout(() => {
      newCount = count + 1;
      setCount(newCount);
    }, 1000);

    setTimeout(() => {
      newFlag = !flag;
      setFlag(newFlag);
      // 在最后一个回调中手动触发所有更新
      setCount(newCount);
      setFlag(newFlag);
    }, 2000);
  };

  console.log('Rendered');
  return (
    <button onClick={handleClick}>
      {count} - {flag.toString()}
    </button>
  );
}

结果：2 秒后只渲染一次，显示最终状态。

方法 2：使用 `useEffect` 合并

import { useState, useEffect } from 'react';

function Counter() {
  const [count, setCount] = useState(0);
  const [flag, setFlag] = useState(false);
  const [trigger, setTrigger] = useState(0);

  const handleClick = () => {
    setTimeout(() => setTrigger(t => t + 1), 1000);
    setTimeout(() => setTrigger(t => t + 1), 2000);
  };

  useEffect(() => {
    if (trigger === 1) setCount(c => c + 1);
    if (trigger === 2) setFlag(f => !f);
  }, [trigger]);

  console.log('Rendered');
  return (
    <button onClick={handleClick}>
      {count} - {flag.toString()}
    </button>
  );
}

结果：分别渲染两次，但可以用状态管理优化。

总结

两个 setTimeout 修改 state 是否批处理：
- 延迟相同或接近：会批处理为一次更新（同一个批次）。
- 延迟不同且时间分离：不会批处理，会分多次渲染。
原因：React 18 的自动批处理依赖于调度时机，独立的异步任务无法合并。
解决方法：手动合并状态或调整逻辑。

posted on 2025-02-22 21:10 joken1310 阅读(27) 评论(0) 编辑收藏举报

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示例 2：两个 setTimeout 延迟不同

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示例 3：嵌套 `setTimeout` 调用

方法 2：使用 `useEffect` 合并