深度理解 React Suspense

本文介紹與 Suspense 在三種情景下使用方法，並結合源碼進行相應解析。歡迎關注我的博客。

Code Spliting

在 16.6 版本以前，code-spliting 一般是由第三方庫來完成的，好比 react-loadble(核心思路爲: 高階組件 + webpack dynamic import), 在 16.6 版本中提供了 Suspense 和 lazy 這兩個鉤子, 所以在以後的版本中即可以使用其來實現 Code Spliting。

目前階段, 服務端渲染中的 code-spliting 仍是得使用 react-loadable, 可查閱 React.lazy, 暫時先不探討緣由。

Code Spliting 在 React 中的使用方法是在 Suspense 組件中使用 <LazyComponent> 組件:

import { Suspense, lazy } from 'react'

const DemoA = lazy(() => import('./demo/a'))
const DemoB = lazy(() => import('./demo/b'))

<Suspense>
  <NavLink to="/demoA">DemoA</NavLink>
  <NavLink to="/demoB">DemoB</NavLink>

  <Router>
    <DemoA path="/demoA" />
    <DemoB path="/demoB" />
  </Router>
</Suspense>
複製代碼

源碼中 lazy 將傳入的參數封裝成一個 LazyComponent

function lazy(ctor) {
  return {
    $$typeof: REACT_LAZY_TYPE, // 相關類型
    _ctor: ctor,
    _status: -1,   // dynamic import 的狀態
    _result: null, // 存放加載文件的資源
  };
}
複製代碼

觀察 readLazyComponentType 後能夠發現 dynamic import 自己相似 Promise 的執行機制, 也具備 Pending、Resolved、Rejected 三種狀態, 這就比較好理解爲何 LazyComponent 組件須要放在 Suspense 中執行了(Suspense 中提供了相關的捕獲機制, 下文會進行模擬實現`), 相關源碼以下:

function readLazyComponentType(lazyComponent) {
  const status = lazyComponent._status;
  const result = lazyComponent._result;
  switch (status) {
    case Resolved: { // Resolve 時，呈現相應資源
      const Component = result;
      return Component;
    }
    case Rejected: { // Rejected 時，throw 相應 error
      const error = result;
      throw error;
    }
    case Pending: {  // Pending 時, throw 相應 thenable
      const thenable = result;
      throw thenable;
    }
    default: { // 第一次執行走這裏
      lazyComponent._status = Pending;
      const ctor = lazyComponent._ctor;
      const thenable = ctor(); // 能夠看到和 Promise 相似的機制
      thenable.then(
        moduleObject => {
          if (lazyComponent._status === Pending) {
            const defaultExport = moduleObject.default;
            lazyComponent._status = Resolved;
            lazyComponent._result = defaultExport;
          }
        },
        error => {
          if (lazyComponent._status === Pending) {
            lazyComponent._status = Rejected;
            lazyComponent._result = error;
          }
        },
      );
      // Handle synchronous thenables.
      switch (lazyComponent._status) {
        case Resolved:
          return lazyComponent._result;
        case Rejected:
          throw lazyComponent._result;
      }
      lazyComponent._result = thenable;
      throw thenable;
    }
  }
}
複製代碼

Async Data Fetching

爲了解決獲取的數據在不一樣時刻進行展示的問題(在 suspenseDemo 中有相應演示), Suspense 給出瞭解決方案。

下面放兩段代碼，能夠從中直觀地感覺在 Suspense 中使用 Async Data Fetching 帶來的便利。

• 通常進行數據獲取的代碼以下:

export default class Demo extends Component {
  state = {
    data: null,
  };

  componentDidMount() {
    fetchAPI(`/api/demo/${this.props.id}`).then((data) => {
      this.setState({ data });
    });
  }

  render() {
    const { data } = this.state;

    if (data == null) {
      return <Spinner />; } const { name } = data; return ( <div>{name}</div> ); } } 複製代碼

• 在 Suspense 中進行數據獲取的代碼以下:

const resource = unstable_createResource((id) => {
  return fetchAPI(`/api/demo`)
})

function Demo {
  const data = resource.read(this.props.id)

  const { name } = data;

  return (
    <div>{name}</div>
  );
}
複製代碼

能夠看到在 Suspense 中進行數據獲取的代碼量相比正常的進行數據獲取的代碼少了將近一半！少了哪些地方呢?

• 減小了 loading 狀態的維護(在最外層的 Suspense 中統一維護子組件的 loading)
• 減小了沒必要要的生命週期的書寫

總結: 如何在 Suspense 中使用 Data Fetching

當前 Suspense 的使用分爲三個部分:

第一步: 用 Suspens 組件包裹子組件

import { Suspense } from 'react'

<Suspense fallback={<Loading />}>
  <ChildComponent> </Suspense>
複製代碼

第二步: 在子組件中使用 unstable_createResource:

import { unstable_createResource } from 'react-cache'

const resource = unstable_createResource((id) => {
  return fetch(`/demo/${id}`)
})
複製代碼

第三步: 在 Component 中使用第一步建立的 resource:

const data = resource.read('demo')
複製代碼

相關思路解讀

來看下源碼中 unstable_createResource 的部分會比較清晰:

export function unstable_createResource(fetch, maybeHashInput) {
  const resource = {
    read(input) {
      ...
      const result = accessResult(resource, fetch, input, key);
      switch (result.status) {
        case Pending: {
          const suspender = result.value;
          throw suspender;
        }
        case Resolved: {
          const value = result.value;
          return value;
        }
        case Rejected: {
          const error = result.value;
          throw error;
        }
        default:
          // Should be unreachable
          return (undefined: any);
      }
    },
  };
  return resource;
}
複製代碼

結合該部分源碼, 進行以下推測:

1. 第一次請求沒有緩存, 子組件 throw 一個 thenable 對象, Suspense 組件內的 componentDidCatch 捕獲之, 此時展現 Loading 組件;
2. 當 Promise 態的對象變爲完成態後, 頁面刷新此時 resource.read() 獲取到相應完成態的值;
3. 以後若是相同參數的請求, 則走 LRU 緩存算法, 跳過 Loading 組件返回結果(緩存算法見後記);

官方做者是說法以下:

因此說法大體相同, 下面實現一個簡單版的 Suspense:

class Suspense extends React.Component {
  state = {
    promise: null
  }

  componentDidCatch(e) {
    if (e instanceof Promise) {
      this.setState({
        promise: e
      }, () => {
        e.then(() => {
          this.setState({
            promise: null
          })
        })
      })
    }
  }

  render() {
    const { fallback, children } = this.props
    const { promise } = this.state
    return <> { promise ? fallback : children } </> } } 複製代碼

進行以下調用

<Suspense fallback={<div>loading...</div>}>
  <PromiseThrower />
</Suspense>

let cache = "";
let returnData = cache;
const fetch = () =>
  new Promise(resolve => {
    setTimeout(() => {
      resolve("數據加載完畢");
    }, 2000);
  });

class PromiseThrower extends React.Component {
  getData = () => {
    const getData = fetch();

    getData.then(data => {
      returnData = data;
    });
    if (returnData === cache) {
      throw getData;
    }
    return returnData;
  };

  render() {
    return <>{this.getData()}</>;
  }
}
複製代碼

效果調試能夠點擊這裏, 在 16.6 版本以後, componentDidCatch 只能捕獲 commit phase 的異常。因此在 16.6 版本以後實現的 <PromiseThrower> 又有一些差別(即將 throw thenable 移到 componentDidMount 中進行)。

ConcurrentMode + Suspense

當網速足夠快, 數據立馬就獲取到了，此時頁面存在的 Loading 按鈕就顯得有些多餘了。(在 suspenseDemo 中有相應演示), Suspense 在 Concurrent Mode 下給出了相應的解決方案, 其提供了 maxDuration 參數。用法以下:

<Suspense maxDuration={500} fallback={<Loading />}>
  ...
</Suspense>
複製代碼

該 Demo 的效果爲當獲取數據的時間大於(是否包含等於還沒確認) 500 毫秒, 顯示自定義的 <Loading /> 組件, 當獲取數據的時間小於 500 毫秒, 略過 <Loading> 組件直接展現用戶的數據。相關源碼。

須要注意的是 maxDuration 屬性只有在 Concurrent Mode 下才生效, 可參考源碼中的註釋。在 Sync 模式下, maxDuration 始終爲 0。

後記: 緩存算法

• LRU 算法: Least Recently Used 最近最少使用算法(根據時間);
• LFU 算法: Least Frequently Used 最近最少使用算法(根據次數);

漫畫：什麼是 LRU 算法

若數據的長度限定是 3, 訪問順序爲 set(2,2),set(1,1),get(2),get(1),get(2),set(3,3),set(4,4), 則根據 LRU 算法刪除的是 (1, 1), 根據 LFU 算法刪除的是 (3, 3)。

react-cache 採用的是 LRU 算法。

相關資料

• suspenseDemo: 文字相關案例都集成在該 demo 中
• Releasing Suspense: Suspense 開發進度
• the suspense is killing redux