129.精读《React Conf 2019 - Day2》.md

原文转载自 「前端精读周刊」 (https://github.com/dt-fe/weekly/blob/v2/129.精读《React Conf 2019 - Day2》.md)

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1 引言

这是继 精读《React Conf 2019 - Day1》 之后的第二篇,补充了 React Conf 2019 第二天的内容。

2 概述 & 精读

第二天的内容更为精彩,笔者会重点介绍比较干货的部分。

Fast refresh

Fast refresh 是更好的 react-hot-loader 替代方案,目前仅支持 react-native 平台,很快就会支持 react-dom 平台。

相比不支持 Function component、无法错误恢复、更新经常失灵的 hot reloading 来说,fast refresh 还拥有以下几个优点:

  • 状态保持。
  • 支持 Function Component Hooks。
  • 更快的更新速度。

Fast refresh 更新速度更快,是基于 Function Component 生成了 “签名”,从而最大成都避免销毁重渲染,尽可能保持对组件的 rerender 刷新。下面介绍签名机制的工作原理。

Fast refresh 对每个 Function component 都生成了一份专属签名,用以描述这个组件核心状态,当这个核心状态改变时,就只能销毁重渲染了,但对于不触及核心的修改就能进行代价非常小的 rerender。

这个签名包含了 hooks 和参数名:

// signature: "useState{isLoggedIn}"

function ExampleComponent() {
  const [isLoggedIn, setIsLoggedIn] = useState(true);
}

比如当参数名变更时,这个组件的逻辑已发生改动,此时只能销毁并重渲染了。因此实际上通过对签名的对比来判断是否要销毁并重刷新组件:

// signature: "useState{isLoggedOut}"

function ExampleComponent() {
  const [isLoggedOut, setIsLoggedOut] = useState(true);
}

同理,当 hooks 从 useState 改成了 useReducer,签名也会发生变化从而导致彻底的重渲染。

但除此之外,比如对样式的修改、Dom 结构的修改都不会触发签名的变化,从而保证了 “对不触及逻辑的改动进行高效的轻量 renreder”。

然而 Fast refresh 也有如下局限性:

  • 还不能友好支持 Class component。
  • 混合导出 React 和非 React 组件时无法精确的 hot reload。
  • 更高的内存要求。

可以看到,Fast Refresh 随着功能推广与内置,现在已经覆盖了 Facebook 95% 以上 hot reload 场景了:

这部分内容不仅揭开了 hot reload 技术内幕,还对其功能进行了进一步优化,2019 年的 React 开发体系已经进入精细化阶段。

重写 React devtools

React devtools 的更新终于被正式介绍了,本来笔者以为新的 devtools 只是支持了 hooks,但听完分享后发现还有更多有用的改进,包括:

  • 更高的性能。
  • 更多特性支持。
  • 更好用户体验。

找到节点渲染链路

并不是每个 React 节点都参与渲染,新版 React devtools 可以展示出 rendered by:

调试 Suspense

在 Day1 中讲到的 Suspense 特性可以在 React devtools 调试了:

通过点击时钟 icon,可以模拟 Suspense 处于 pendding 或 ready 状态。

增强调试能力

可以通过点击直接跳转到组件源码:

最新版已增强至点击按钮后直接通过 Source 打开源码位置,这样可以快速通过 UI 寻找到代码。同时还可以看到,通过点击 debugger 按钮将当前组件信息打到控制台调试。

除此之外还可以动态修改组件的 props 与 hook state,大大增强了调试能力。

profiler

分析工具也得到了增强,现在可以看到每个组件被渲染了几次以及重新渲染的原因:

比如上图组件被渲染了 4 次,主要有两个原因:Hooks 改变与 Props 改变。

除此之外,还优化了更多细节体验,比如高亮搜索、HOC 的展示优化、嵌套层级过多时不会占用过多的横向宽度等等。

react codemod

codemod 是一个代码重构的方式,通过 AST 方式精准触达代码,我们可以认为 codemod 是一个更聪明的“查找/替换”。

codemod 主要有以下三种使用方式:

  • 重命名。
  • 代码排序。
  • 一定程度的代码替换。

接下来就讲到 react codemod 了,它是 react 场景的 codemod 解决方案,facebook 是这么使用 react codemod 的:

  • 迁移 facebook 代码。
  • 涉及几万个组件。
  • 修复了 3500 个文件的 React.PropTypes。
  • 修复了 8500 个文件的生命周期 unsafe。
  • 修复了 20000 个文件的 createClass 转 JSX。

使用方式:

npx react-codemod React-PropTypes-to-prop-types

可以看到,通过 cli 对文件进行一次性重构处理。除此之外,再列举几种使用场景:

  • create-element-to-jsx 将 React.createElement 转换为 JSX。
  • error-boundaries 将 unstable_handleError 改为 componentDidCatch
  • findDOMNode 将 React.createClassthis.getDOMNode() 改为 React.findDOMNode
  • sort-comp 将 Class Component 生命周期按照规范排序,eslint-plugin-react 插件也有相同能力。

理论上来讲,所有 codemode 做的事情都可以替换为 eslint 的 autofix 来完成,比如 sort-comp 就同时被 codemode 和 eslint 支持。

Suspense

要理解 Suspense,就要理解 Suspense 与普通 loading 有什么区别。

从代码角度来说,Suspense 可以类比为 try/catch 的体验。为了简化代码复杂度,我们可以用 try/catch 包裹代码,从而简化 try 区块代码复杂度,并将兜底代码放在 catch 区块:

try {
  // 只要考虑正确情况
} catch {
  // 错误时 fallback
}

Suspense 也一样,它在渲染 React 组件时如果遇到了 Promise 抛出的 Error,就会进入 fallback,所以 fallback 含义是 Loading 中状态:

<Suspense fallback={<Spinner />}>
  <ProfilePage />
</Suspense>

与此同时,实际业务组件中的取数也不需要担心取数是否正在进行中,只要直接处理拿到数据的情况就好了:

function ProfileDetails() {
  // 直接使用 user,不用担心失败。
  const user = resource.user.read();
  return <h1>{user.name}</h1>;
}

进一步的,如果要处理组件渲染的异常,再使用 ErrorBoundary 包裹即可,此时的 fallback 含义是组件加载异常的错误状态:

function Home(props) {
  return (
    <ErrorBoundary fallback={<ErrorMessage />}>
      <Suspense fallback={<Placeholder />}>
        <Composer />
      </Suspense>
    </ErrorBoundary>
  );
}

Suspense 模式的取数好处是 “fetch on render”,即渲染与取数同时进行,而普通模式的取数是 “fetch after render”,即渲染完成后再通过 useEffect 取数,此时取数时机已晚。

队列加载

假设 ComposerNewsFeed 组件内部都通过 useQuery 取数,那么并行取数时加载机制如下:

这可能有两个问题:组件内部加载顺序不统一与组件间加载顺序不统一。

如果组件内部有图片,可能图片与组件渲染实际不一致,此时可以利用 Suspense 统一 hold 所有子组件的特性,将图片加载改为 Suspense 模式:

<div>
  <YourImage src={uri} alt={...} />
  <MoreComposer />
</div>

同一个 Suspense 可以等待所有子元素都 Ready 后才会一把渲染出 UI,因此可以看到网页被一次性刷新而不是分部刷新。

第二个问题是组件间加载顺序不统一,可能导致先渲染了文章内容,再渲染出文章头部,此时如果区块高度不固定,文章头部可能会撑开,导致文章内容下移,用户的阅读体验会遭到打断。可以通过 suspense ordering 解决这个问题:

function Home(props) {
  return (
    <SuspenseList revealOrder="forwards">
      <Suspense fallback={<ComposerFallback />}>
        <Composer />
      </Suspense>
      <Suspense fallback={<FeedFallback />}>
        <NewsFeed />
      </Suspense>
    </SuspenseList>
  );
}

比如 forwards 表示从上到下,那么一定会先渲染头部再渲染文章内容,这样文章内容就不会都抖动了。

Render as you fetch

相比 “fetch on render”,更高级别的优化是 “Render as you fetch”,即取数在渲染时机之前。

比如页面路由的跳转、Hover 到一个区块,此时如果取数由这个动作触发,就可以再次将取数时机提前,Facebook 为此创造了一个新的 Hook:usePreloadedQuery

用法是,在某个事件中取数,比如点击页面跳转按钮时,通过 preloadQuery 预取数,得到的结果并不是取数结果,而是一个标识,在渲染组件中,把这个标识传给 usePreloadedQuery 可以拿到真实取数结果:

// 组件 A 的 onClick
const reference = preloadQuery(query, variables);
// 组件 B 的 render
const data = usePreloadedQuery(query, reference);

可以看到,取数真正触发的时机在渲染函数执行之前,所以在 usePreloadedQuery 调用时取数肯定已经在路上,甚至已经完成。相比之下,普通的 useQuery 函数存在下面几个问题:

  • 由于取数过程存在状态变化,可能导致组件在 “取数无意义” 状态下重新渲染多次。
  • 可能取数还未完成就触发重渲染。
    • 没有取消的机制,没有清除结果的机制。
  • 没有办法唯一标识组件。

preloadQuery 的好处就是将取数时机与 UI 分离,这样可以更细粒度的控制逻辑:

  • 调用 preloadQuery 时:
    • 在组件销毁时取消取数。
    • 有新取数触发时取消取数。
    • 销毁一些轮询机制。
  • 渲染组件调用 usePreloadedQuery 时:
    • 不会再触发取数,不会触发意外的 re-render。
    • 不需要清空,因为取数不在这里发起。
    • 不需要清理轮询。

可见 preloadQuery 相比 useQuery 的确有了一些体验提升,然而这个优化比较追求极致,对大部分国内项目来说可能还走不到 facebook 这么极致的性能优化,所以投入产出比显得不是那么高,而且这个开发方式对开发者不是太友好,因为它让请求的时机割裂到两个模块中。

但毕竟用户体验是大于开发者体验的,React 尽量通过提高开发者体验来间接提高用户体验,使双方都满意,但像 preloadQuery 就无法两者兼顾了,为了用户体验可以适当的降低一些开发者体验。

如何维护代码

这个分享讲述了如何提升代码维护效率,毕竟一个月后可能连自己写的代码都看不懂了。hydrosquall 通过类比地图的方式解释了程序员是如何维护代码的。

首先看我们是如何认路的。认路分为三个层次:

  • 随意走走。
    • 通过一些地标判断方向。
  • 有方向的寻路。
    • 通过跟随同伴或者了解更多本地信息找到目的地。
  • 地图。
    • 通过 GPS 定位。
    • 通过模拟地图方式指出路线。

可以看到这三种方式是逐层递进的,那么类比到代码就有意思了:

  • 随意走走(滚动查看源代码 + ctrl/f 查找代码 + grep 搜索)。
    • 入口(找到入口节点,查看数据结构)。
    • 标记(查看代码注释、查看 README)。
    • 发信号弹(断点、console.log 等调试行为)
  • 找到方向。
    • git blame 查看 owner,或直接根据文档找到 codeowners。
  • 地图。
    • 幸运的话你可以找到一份架构流程图。

可以看到,地图有几种抽象层次,比如忽略了细节的纽约地铁线路图:

或者是包含丰富地面信息的地铁线路图:

抽象到什么层次取决于用户使用的场景,那么代码抽象也是如此。hydrosquall 做了一个工具自动分析出代码调用关系:js-callgraph

这就像路牌一样,可以更高效的看出代码结构,也包括了数据流结构,由于篇幅限制,感兴趣的同学可以看 原视频 了解更多。

写作与写代码

本章讲了写作(小说)与写代码的关联,总结出如下几个重点:

  • 写小说和写代码都是创造行为。
  • 写代码需要抽象思维,写小说也要有抽象思维构造人物和情节。
  • Show, don't tell,写作天然就是申明式的,和数据驱动很相似。

更多可以去看 原视频

移动端动画最佳实践

首先要使用一个真实的手机设备调试,否则可能出现 PC Chrome 一切正常,而手机上实际效果性能很差的情况!

手势下拉退出

利用 react-springreact-use-gesture 做一个下滑消失的 Demo:

import { animated, useSpring } from "react-spring";
import { useDrag } from "react-use-gesture";

const [{ y }, set] = useSpring(() => {
  y: 0;
});

首先定义一个 y 纵向位置,通过 useDrag 将拖拽操作与 UI 绑定,通过回调将其与 y 数据绑定:

const bind = useDrag(({ last, movement: [, movementY], memo = y.value }) => {
  if (last) {
    // 拖拽结束时,如果偏移量超过 50 则效果和结束一样,直接将 y 设置为 100
    const notificationClosed = movementY > 50;

    return set({
      y: notificationClosed ? 100 : 0,
      onReset: notificationClosed && removeNotification
    });
  }

  // y 的位置区间在 0~100
  set([{ y: clamp(0, 100, memo + movementY) }]);

  return memo;
});

useDragy 绑定后,就可以用在 UI 组件上了:

<StyledNotification
  as={animated.div}
  onTouchStart={bind().onTouchStart}
  style={{
    opacity: y.interpolate([0, 100], [1, 0]),
    transform: y.interpolate(y => `translateY(${y}px)`)
  }}
/>

opacitytransform 与位置 y 绑定就可以做出下拉消失的效果。

滑动的洞见

接着讲到了滑动的三个洞见:

  1. 要立刻响应,任何延迟都会造成用户额外精神负担。
  2. 滚动速度衰减可以提升用户体验:

接着我们需要预测用户的意图,比如在一个类似微信消息列表页左右滑动时:

  • 是否想取消手势交互?
  • 是否想展示出更多交互按钮?
  • 是否想删除所有内容?

这需要更多设计思考。

  1. 橡皮筋滚动,即列表页可以一直向下拉,上面部分像橡皮筋一样可以被拉出空白页的效果。

在设计手势动画时要考虑三个要点:

  • 使用移动增量作为手势动画的基准点。
  • 动画和手势应该随时可以被中断,通过 springs 即可实现。
  • 完成手势后的动画速度应该与手势速度相当,这样视觉体验更自然。

最后提到了动画兼容性与性能,比如尽量只使用 transformopacity 可以保证移动端的流畅度,不同移动设备的默认手势效果不同,最好通过 touch-action 禁用默认行为以达到更好的兼容性与效果。

唱片与 React

J.Dash 拥有十年软件开发经验,同时也卖过很多唱片,他介绍了唱片行业与软件开发的共同点。

唱片行业需要音乐编排能力,这与编码能力类似,都存在良好的设计模式,并且需要团队合作,开发过程中会遇到一些痛苦的经历,但最终完成音乐和项目时都会获得满足的喜悦。

函数式编程

Declaratives UIs are the future, and the future is Comonadic. - Phil Freeman

申明式 UI 是未来,未来则是 Comonadic。

所谓申明式 UI 可以用下面的公式表达:

type render = (state: State) => View;

然后用一段公式介绍了 Comonadic:

class Functor w => Comonad w where
  extract   :: w a -> a
  duplicate :: w a -> w (w a)
  extend    :: (w a -> a) -> w a -> w b

用 JS 版本做一个解释:

const Store = ({ state, render }) => ({
  extend: f => Store({ state, render: state => f(Store({ state, render })) }),
  extract: () => render(state)
});

extract 调用后会进行申明式渲染 UI,即 render(state)

extend 表示拓展,接收一个拓展函数作为参数,返回一个新的 Store 对象。这个拓展函数可以拿到 staterender 并返回新的 state 作为 extractrender 的输入。使用例子是这样的:

const App = Store({
  state: { msg: "World" },
  render: ({ msg }) => <p>Hello {msg}</p>
});

App.extend(({ state }) =>
  state.msg === "World" ? { msg: "ReactConf" } : state
).extract(); // <p> Hello ReactConf </p>

然而尴尬的是,笔者看了很久也没看懂 Store 函数,最后运行了一下发现这个 Demo 抛出了异常 😂

下面是笔者稍微修改后的例子,至少能跑起来:

const Store = ({ state, render }) => ({
  extend: f => Store({ state, render: state => render(f({ state, render })) }),
  extract: () => render(state)
});

const app = Store({
  state: { msg: "Hello World" },
  render: ({ msg }) => console.log("render " + msg)
});

app
  .extend(({ state }) => {
    return { msg: state.msg + " extend1" };
  })
  .extend(({ state }) => {
    return { msg: state.msg + " extend2" };
  })
  .extract(); // render Hello World extend2 extend1

然而作者的意思仍是未解之谜,希望对函数式了解的同学可以在评论区指点一下。

wick editor

wick editor 是一个开源的动画、游戏制作软件。

wick editor 是一个动画制作工具,但拓展了一些 js 编程能力,因此可以很好的将动画与游戏结合在一起:

演讲介绍了 wick editor 的演化过程:

从很简陋的 MVP 版本开始(1 周)

到 Pre-Alpha(4 月)

Alpha(5 月)

Beta(1.5 年)

重点是 1.0 版本采用 React 重写了!继 Beta 之后又经历了 1 年:

这个团队最棒的地方是,将游戏与教育结合,针对不同场景做了很多用户调研并根据反馈持续改进。

React Select

react-select 的作者 Jed Watson 被请来啦。作为一个看上去很简单组件(select)的开发者,却拥有如此大的关注量(1.8w star),那作者有着怎样的心路历程呢?

react-select 看似简单的名字背后其实有挺多的功能,比如作者列举了一些功能层面的内容:

  • autocomplete - 输入时搜索。
  • 单、多选。
  • focus 管理。
  • 下拉框层级与位置,比如可以放在根 DOM 节点,也可以作为当前节点的子元素。
  • 异步下拉框内容。
  • 键盘、触控。
  • Createble,即在搜索时如果没有内容可以动态创建。
  • 等等。

在设计层面:

  • 申明式。
  • 可以被定制。
  • 性能要求。
  • 等等。

随着 Star 逐渐上涨,越来越多的需求被提出,核心库代码量越来越大,甚至许多需求之间都是相互冲突的,而且作者每天都会被上百个 Issue 与 PR 吵醒。做一个业务 Select 可能只要 5 分钟,但做一个开源 Select 却要 5 年,原因是一个简单的 Select 如何满足所有不同业务场景?这绝对是个巨大的挑战。

比如用户即需要受控也要非受控的组件,如何满足好这个需求同时又让代码更可维护呢?

假设我们拥有一个受控的组件 SelectComponent,那么它的主要 props 是 valueonChange,如果要拓展成一个既支持 defaultValue(非受控)又支持 value(受控)的组件,我们可以创建一个 manageState 组件对 SelectComponent 进行封装:

const manageState = SelectComponent => ({
  value: valueProps,
  onChange: onChangeProp,
  defaultValue,
  ...props
}) => {
  const [valueState, setValue] = useState(defaultValue);

  const value = valueProps !== undefined ? valueProps : valueState;

  const onChange = (newValue, actionMeta) => {
    if (typeof onChangeProp === "function") {
      onChangeProp(newValue, actionMeta);
    }
    setValue(newValue);
  };

  return <SelectComponent {...props} value={value} onChange={onChange}>
};

这样就可以组合为一个受控/非受控的综合 Select 组件:

import BaseSelect from "./Select";
import manageState from "./manageState";

export default manageState(Select);

同理对异步的封装也可以放在 makeAsync 函数中:

const makeAsync = SelectComponent => ({
  getOptions,
  defaultOptions,
  ...props
}) => {
  const [options, setOptions] = useState(defaultOptions);
  const [isLoading, setIsLoading] = useState(false);

  const onInputChange = async newValue => {
    setIsLoading(true);
    const newOptions = await getOptions(newValue);
    setIsLoading(false);
    setOptions(newOptions);
  };

  return (
    <SelectComponent
      {...props}
      options={options}
      isLoading={isLoading}
      onInputChange={onInputChange}
    />
  );
};

可以看到,SelectComponent 是一个完全受控的数据驱动的 UI,无论是 manageState 还是 makeAsync 都是对数据处理的拓展,所以这三者之间才可以融洽的组合:

import BaseSelect from "./Select";
import manageState from "./manageState";
import makeAsync from "./async";

export default manageState(Select);

export const AsyncSelect = manageState(makeAsync(Select));

后面还有一些风格化、开源协作的思考,这里就不展开了,对这部分感兴趣的同学可以查看原视频了解更多。

React + 政府财政透明项目

usaspending.gov 这个网站使用 React 建设,可以查看美国政府支持财政的明细,通过流畅的体验让更多用户可以了解国家财政支出,进一步推动财政支出的透明化。由于并不涉及前端技术的介绍,主要是产品介绍,因此精读就不详细展开了。

顺便说一句,智能分析数据就用 QuickBI,QuickBI 是我们团队研发的一款智能 BI 服务平台,如果你将美国政府的财政支持作为数据集输入,你会分析得更透彻。

React + 星舰模拟器

最后介绍的是使用 React 制作的星舰模拟器,看上去像一个游戏:

有星系图、船体、驾驶员信息、武器装备、燃料、通信等等内容。甚至可以模拟太空驾驶,进行任务,可以实时多人协同。对太空迷们的吸引力很大,感兴趣的同学建议直接观看 视频

3 总结

第二天的内容非常全面,涉及了 React API、开发者周边、codemod 工具、代码维护、写作/音乐与代码、动画、函数式编程、看似简单的 React 组件、使用 React 制作的各种脑洞大开的项目,等等。

React Conf 要展示的是一个完整的 React 世界,第一天提到了 React 是一个桥梁,正因为这个桥梁,连接了各行各业不同的人群以及不同的项目,大家都有一个共同的语言:React。

"We not only react code, but react the world"。

讨论地址是:精读《React Conf 2019 - Day2》 · Issue #217 · dt-fe/weekly

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