请删掉99%的useMemo

  • 张哥说技术

    2024-01-16 10:02:20
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来源：阿里云开发者

阿里妹导读

你的useMemo真正为你的项目带来了多少性能上的优化？由于useMemo和useCallback类似，所以本文全文会在大部分地方以useMemo为例，部分例子使用useCallback帮助大家更好的理解两个hooks。

不知道大家在什么情况下会考虑使用useMemo，你是不是这么想的？

「不知道行不行，但是感觉这里需要memo一下，用了指定能优化，就算不行也没啥影响」
「需要对数据处理，量好像还挺多，且不怎么需要变化，符合memo的能力」
「数据处理起来很麻烦，写方法不乐意，memo好像可以帮我套一层用方法的写法返回数据，真不戳」
useMemo能带来性能优化，但是你的useMemo真的为你的项目带来了多少性能上的优化？你确定你写的真的有带来优化，还是你的自我安慰？

你为什么要用useMemo？

我用了useMemo，减少了不必要的重渲染，应该是我能想到非常好的优化手段了。
我加了useMemo之后，就能够让我写的代码重渲染代价更小，太好了。
好好好，都这样想是吧？希望读完今天这篇文章能够让你的充满「自信」地删除你现在代码中95%的useMemo，然后你还会发现，项目可能反而运行的更快了，维护的成本更小了。

理解感悟阶段图

啥是useMemo？

从官方的文档中可以看到useMemo这个hooks的定义：它在每次重新渲染的时候能够缓存计算的结果。

官方文档定义
很多人了解useMemo，可能也就是这一句话，利用了useMemo能够缓存计算结果的特性。
对useMemo再了解多一些会知道useMemo并不能帮助你提高组件第一次渲染的速度，只可能会在你重新渲染之后提高重渲染的速度（前提是你会正确使用useMemo）。
对于useMemo能够了解以上的信息，我觉得是处于「熟悉并使用了很久」阶段的同学，那么接下来我们再继续看一下官方文档中useMemo的用法有哪些：

1.跳过代价昂贵的重新计算

2.跳过组件的重渲染

3.记忆另一个Hook的依赖

4.记忆一个函数

核心源码

只挑重点，转换为白话，减少源码带来的恐惧感，请各位客官放心食用～

这里只看源码的重点部分，在重渲染时，useMemo会比较每一个依赖项，具体的比较参考Object.is()，虽然这个比较非常的快，但是这里想要给大家一个概念就是使用useMemo并不是百利而无一害，它也需要处理和比较。具体的后面我们会用例子来说明。

















function areHookInputsEqual(  nextDeps: Array,  prevDeps: Array | null,): boolean {  // 省略部分  ...  // $FlowFixMe[incompatible-use] found when upgrading Flow  for (let i = 0; i < prevDeps.length && i < nextDeps.length; i++) {    // $FlowFixMe[incompatible-use] found when upgrading Flow    if (is(nextDeps[i], prevDeps[i])) {      continue;    }    return false;  }  return true;}






function is(x: any, y: any) {  return (    (x === y && (x !== 0 || 1 / x === 1 / y)) || (x !== x && y !== y) // eslint-disable-line no-self-compare  );}


为什么一个组件会重渲染它自己？

众所周知：state或者props变化时，组件就会重渲染它自己

A 是 B 的充分条件，并不意味着 !A 是 !B 的充分条件
导致组件重渲染的还有一个可能性，那就是父组件重渲染
下面来看一段代码：


















const Page = () => ;
const App = () => {  const [state, setState] = useState(1);  return (    

      
      // Page是子组件，且没有props，里面也没有state      
    
  );};
Page是一个没有props也没有state的组件，但是当我点击按钮时，App重渲染了（因为state变化），Page依旧重渲染，并且Page里面的Item也会重渲染，整个链路都会重渲染。如何打断这个重渲染？- React.memo











const Page = () => ;const PageMemoized = React.memo(Page);
const App = () => {  const [state, setState] = useState(1);  return (   // ... same code as before      );};
当这些工作都做好了，此时，再去考虑你的Page的props，才是有意义的。
思考一下上面示例，我们可以得出结论，只有在唯一的一种场景下，缓存 props 才是有意义的：当组件的每一个 prop，以及组件本身被缓存的时候。
如果组件代码里有以下情形，我们可以毫无心理负担地删掉 useMemo 和 useCallback：

  • 它们被作为 attributes ，直接地或作为依赖树的上层，被传递到某个 DOM 上；

  • 它们被作为 props，直接地或作为依赖树的上层，被传递到某个未被缓存的组件上；

  • 它们被作为 props，直接地或作为依赖树的上层，被传递到某个组件上，而那个组件至少有一个 prop 未被缓存；

避免每次渲染时进行昂贵的计算

这里暂时使用这篇文章计算的数据：https://www.developerway.com/posts/how-to-use-memo-use-callback
计算代码：https://codesandbox.io/s/measure-without-memo-tnhggk?file=/src/page.tsx

读到这边，想必读者也应该知道useMemo到底是做啥的，正如这一个小标题所说的——useMemo的主要目标是避免每次渲染时进行昂贵的计算。那什么是昂贵的计算？
不知道，官网好像没写，或者说你没找到。所以你就不管他三七二十一，用就完事了。创建新日期？过滤、映射或排序数组？创建一个对象？全部useMemo一把梭，useMemo终将占领所有的React项目！
好吧，那我们拿数据来看看，比如说我这有一系列的国家和地区（250个），你希望对它进行排序，然后展示出来。


















const Item = ({ country }: { country: Country }) => {  return <button>{country.name}button>;};

const List = ({ countries }) => {  // sorting list of countries here  const sortedCountries = orderBy(countries, 'name', sort);
  return (    <>      {sortedCountries.map((country) => (              ))}      );};

渲然后的按钮列表

在没有memo的情况下，将整个CPU速度降低6倍，对包含250个数据进行排序只需要不到2毫秒，相比之下，渲染整个列表（只是button带文字），需要超过20毫秒。
日常开发来说，我们很少有这么多数据的处理。再者我们只渲染了普通的Button
所以，你真正要做的是memo这个数组的操作，还是说memo组件的渲染和更新呢？










const List = ({ countries }) => {  const content = useMemo(() => {    const sortedCountries = orderBy(countries, 'name', sort);
    return sortedCountries.map((country) => );  }, [countries, sort]);
  return content;};
当我们memo了组件之后我们发现整体的的渲染列表时间从原先的20毫秒，减少了不到2毫秒（18毫秒左右）
在实际场景中，数组往往比示例中的更小，同时渲染的内容比示例中的更复杂，因此更慢。所以总的来说「计算」与「渲染」之间的耗时往往超过 10 倍。
问题又来了，那为啥一定要删掉它们呢？把所有东西缓存起来不是更好吗？哪怕只让重渲染速度提升了 2ms，这里提升 2ms，那里提升 2ms，累加起来就很可观了呀。换个角度看，如果完全不写 useMemo，那么应用就会在这里慢 2ms，在那里又慢 2ms，很快我们的应用就会比它们原本能达到的程度慢的多了。
听起来很有道理 ，并且，如果不是考虑到另一点的话，以上推论确实 100% 说得通。这一点便是：缓存并不是毫无开销的。如果我们使用 useMemo，在初始渲染过程中 React 就需要缓存其值了——这当然也产生耗时。没错，这耗时很微小，在我们的应用中，缓存上述提到过的排序国家列表耗时不超过 1ms。但是！这才会产生货真价实的叠加效应！在初始渲染让你的应用第一次呈现在屏幕前的过程中，当前页面的每一个元素都会经历这一过程，这将导致 10~20 ms，或更糟糕的，接近 100ms 的不必要的延时。
与初始渲染相比，重渲染仅仅在页面某些部分改变时发生。在一个架构合理的应用中，只有这些特定区域的组件才会重渲染，而非整个应用（页面）。那么在一次寻常的重渲染中，总的“计算”的消耗和我们上面提到的例子（注：指 250 个元素的排序列表）相比，会高出多少呢？2~3 倍？，就假设有 5 倍好了，那也仅仅是节省了 10ms 的渲染时间，这么短的时间间隔我们的肉眼是无法察觉的，并且在十倍的渲染时间下，这 10 ms 也确实很不起眼。可作为代价的是，它确实拖慢了每次都会发生的初始渲染过程?。

常见的错误用法（重点）


初级

这里的useCallback毫无用处，当Component重渲染，所有相关的子组件全部都会重渲染（无视props），在这个情形下，对于click的memo将毫无意义。







const Component = () => {  const onClick = useCallback(() => {    /* do something */  }, []);  return Click me};
此时你的子组件被memo包裹，onClick也被useCallback包裹，但是value并没有被包裹，这个时候，你的Component重渲染，你的MemoItem依旧会重渲染，此时useCallback还是什么都没做。









const Item = () => 
 ... 
const MemoItem = React.memo(Item)const Component = () => {  const onClick = useCallback(() => {    /* do something */  }, []);  return };


中级

这个看起来应该没啥问题了吧？onClick被useCallback包裹了，然后MemoItem也被memo了，这回天王老子来了都不能重渲染吧，不然我学的知识都白学了？












const Item = () => 
 ... 
const MemoItem = React.memo(Item)const Component = () => {  const onClick = useCallback(() => {    /* do something */  }, []);  return       
something
  };
没错，这个会重渲染哦。上面这段代码相当于：









// 以下写法均等价，也就是说在props中传递children，和直接children嵌套是一致的React.createElement('div',{  children:'Hello World'})
React.createElement('div',null,'Hello World')
Hello World</div>













const Item = () => 
 ... 
const MemoItem = React.memo(Item) // uselessconst Component = () => {  const onClick = useCallback(() => { //useless    /* do something */  }, []);  return   something
}  />};
有些同学看到这里还不理解：“就算你说子组件相当于children，但是我div还是一模一样的，你凭啥说我props变化了”。有这种想法的同学先放一放，我们看最后一个。


高级

好好好，你要这样说是吧，行，那我都包裹起来。这回玉皇大帝来了也拦不住我，这回必memo住了！

















const Item = () => 
 ... 
const Child = () => 
sth

const MemoItem = React.memo(Item)const MemoChild = React.memo(Child)
const Component = () => {  const onClick = useCallback(() => {     /* do something */  }, []);  return (                )};
答案还是没有memo住，为什么呢？来我们把MemoChild单独拿出来解析一下，它是怎么执行的：


const child = ;


const child = React.createElement(MemoChild,props,childen);






const child = {  type: MemoChild,  props: {}, // same props  ... // same interval react stuff}
前面的问题也迎刃而解，其实每次create的时候，创建的child都是不一样的对象，所以一比较就重渲染了。


终极解决思路

如果你真的想要memo住，你应该memo的目标是Element本身，而不是Component。useMemo会缓存之前的值，如果memo的依赖项没有变化，则会用缓存的数据返回。
















const Child = () => 
sth

const MemoItem = React.memo(Item)
const Component = () => {  const onClick = useCallback(() => {     /* do something */  }, []);  const child = useMemo(()=>  ,[])  return (          {child}      )};
终于，我们的组件memo成功了！
如果你觉得自己之前完全不知道这个特性，不需要沮丧，React-Query作者Dominik很长一段时间也不知道这个特性。对于这一块可以展开说很多知识点，涵盖了JSX本质，react本身的diff，这里不再展开赘述，感兴趣的可以查看这篇文档：
《One simple trick to optimize React re-renders》https://kentcdodds.com/blog/optimize-react-re-renders
anyway，成功来之不易，现在还觉得useMemo好用吗？你现在辛辛苦苦打下的江山，下一个人过来只需要随手传递一些东西作为props，我们又回到了最初的起点。

你应该在所有地方加上useMemo吗？

一般来说，如果是基础的中后台应用，大多数交互都比较粗糙，通常不需要。如果你的应用类似图形编辑器，大多数交互是颗粒状的（比如说移动形状），那么此时useMemo可能会起到很大的帮助。
使用 useMemo 进行优化仅在少数情况下有价值：

这几句是不是很熟悉，就是开头我说的useMemo的官方文档的用法中提到的这几项。
在其他情况下，将计算过程包装在 useMemo 中没有任何好处。不过这样做也没有重大危害，所以一些团队选择不考虑具体情况，尽可能多地使用 useMemo，这种做法会降低代码可读性。此外，并不是所有 useMemo 的使用都是有效的：一个“永远是新的”的单一值就足以破坏整个组件的记忆化效果。

没了useMemo，我不知道怎么办了


例子

这是一个存在严重渲染性能问题的组件，ExpensiveTree是一个渲染极其昂贵的组件：





















import { useState } from 'react'; export default function App() {  let [color, setColor] = useState('red');  return (    
       setColor(e.target.value)} />      Hello, world!
          
  );} function ExpensiveTree() {  let now = performance.now();  while (performance.now() - now < 100) {    // Artificial delay -- do nothing for 100ms  }  return 
I am a very slow component tree.
;}
try it：https://codesandbox.io/s/frosty-glade-m33km?file=/src/App.js:23-513
当color改变的时候，ExpensiveTree也会重渲染，而ExpensiveTree的渲染非常的昂贵。
经过我们前面的学习，我们知道，这里适合用useMemo来解决，因为它确实是昂贵的计算，并且我确实感觉到了卡顿和缓慢，影响了我的项目正常渲染。
但是真的一定要用useMemo吗？

解决方案1：状态下移

如果你仔细的看这段代码，你会发现，返回的结果中只有部分与color关联：











export default function App() {  let [color, setColor] = useState('red');  return (    
       setColor(e.target.value)} />      Hello, world!
          
  );}
所以我们可以将该部分提取出来，并将状态下移到其他组件中：



















export default function App() {  return (    <>                  );} function Form() {  let [color, setColor] = useState('red');  return (    <>       setColor(e.target.value)} />      Hello, world!
      );}
至此，color改变，只有Form会重渲染，问题解决了！
try it：https://codesandbox.io/s/billowing-wood-1tq2u?file=/src/App.js:64-380

解决方案2：内容提升

如果说我们在div的最外层也用到了color，此时解决方案1就失效了：











export default function App() {  let [color, setColor] = useState('red');  return (           setColor(e.target.value)} />      
Hello, world!
          
  );}
完了，这回还咋提取啊？最外层父级
还得用color呢，这只能用memo了吧？
export default function App() {  return (          
Hello, world!
            );} function ColorPicker({ children }) {  let [color, setColor] = useState("red");  return (           setColor(e.target.value)} />      {children}    
  );}
try it ：https://codesandbox.io/s/wonderful-banach-tyfr1?file=/src/App.js:58-423
我们将程序一分为二，依赖颜色的部分以及变量color本身已经都放在ColorPicker中了。
不依赖color的部分保留在App中，并作为ColorPicker的children。
当color改变，colorPicker重渲染，但是children的props并没有变化，因此React会复用之前的children，ExpensiveTree没有重渲染，问题解决！

总结

在用useMemo和memo等优化方案之前，看看是否可以将变化的部分与不受影响的部分分开，可能是更有意义的。
使用拆分的方法有趣的是，我们并不会借助到任何的性能工具，而拆分本质也与性能无关。使用children也能遵循从上到下的数据流，并减少通过树向下查找的属性数量。在这种情况下，提高性能只是锦上添花，而不是最终目标，真正意义上做到一举两得。

为什么一定要移除？

图源自：Dominik【ReactJs • TypeScript • Father of two】

有些人可能说，我就是喜欢useMemo和useCallback，为啥要我移除，我只要捋清楚前面说的逻辑，让我的useMemo真正派上用场就好了！
技术上来说，是的，你可以。
但是你到现在都没发现useMemo和useCallback使用的有问题，那么说明你现在正在写的程序并没有性能问题。
如果你坚持一定要用，好的，你理解了使用规则，非常完美的将你的程序用memo包裹起来，密不透风。并且你告诫自己，以后开发/增加需求的时候，一定要注意不要破坏掉整个memo的链路，你小心翼翼。那请问你能否保证与你一起合作同学在开发时也能注意到这一点？你能否保证项目交付给下一任同学时，他/她能够坚持你的维护之道？

React团队的看法

原视频链接：https://www.youtube.com/watch?v=lGEMwh32soc&t=620s

React团队也发现了，如果我们不用memo，可能会导致部分性能问题。但是如果我们要用memo，又要有很强的心智负担，需要考虑多个依赖关系能被正确的使用和包裹。

颜色选择器优化
如果说，有一个东西能将你要做的所有全部都正确的memo住，岂不妙哉？

自动记忆
代号：React Forget 正在研究中，这是一个可以帮助你自动memo的编译器，你们对于自动memo的问题，他们也正在解决当中。

React Forget

最后

最后我们再一起看一下前面提到的几个想法，你们现在会怎么考虑这几种case：

我的看法是，如果你发现你的项目并没有明显的迟钝或者卡顿的现象，不要使用；不要期待你现在写的memo能为项目带来长远的收益，因为它太容易被破坏了，一旦有新的项目维护同学不懂memo，就容易将整个memo链路打破；如果确实有卡顿的现象，请合理使用memo的记忆化功能（参考常见的错误用法），帮助优化卡顿或者迟缓现象。

参考文章：

这些文章都非常优秀，可以帮助您更好的了解useMemo的正确使用

https://react.dev/reference/react/useMemo

https://react.dev/reference/react/memo#memo

https://tkdodo.eu/blog/the-uphill-battle-of-memoization

https://www.developerway.com/posts/how-to-use-memo-use-callback

https://overreacted.io/before-you-memo/

https://kentcdodds.com/blog/what-is-jsx

https://kentcdodds.com/blog/optimize-react-re-renders

https://juejin.cn/post/7251802404877893689#heading-2

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