React 生命周期已经是一个老生常谈的话题了,几乎没有哪一门 React 入门教材会省略对组件生命周期的介绍。然而,入门教材在设计上往往追求的是“简单省事、迅速上手”,这就导致许多同学对于生命周期知识的刻板印象为“背就完了、别想太多”。
“背就完了”这样简单粗暴的学习方式,或许可以帮助你理解“What to do”,到达“How to do”,但却不能帮助你去思考和认知“Why to do”。作为一个专业的 React 开发者,我们必须要求自己在知其然的基础上,知其所以然。
在本课时和下一个课时,我将抱着帮你做到“知其所以然”的目的,以 React 的基本原理为引子,对 React 15、React 16 两个版本的生命周期进行探讨、比对和总结,通过搞清楚一个又一个的“Why”,来帮你建立系统而完善的生命周期知识体系。
# 生命周期背后的设计思想:把握 React 中的“大方向”
在介绍具体的生命周期之前,我想先带你初步理解 React 框架中的一些关键的设计思想,以便为你后续的学习提供不可或缺的“加速度”。
如果你经常翻阅 React 官网或者 React 官方的一些文章,你会发现“组件”和“虚拟 DOM”这两个词的出镜率是非常高的,它们是 React 基本原理中极为关键的两个概念,也是我们这个小节的学习切入点。
# 虚拟 DOM:核心算法的基石
通过 01 课时的学习,你已经知晓了虚拟 DOM 节点的基本形态,现在我们需要简单了解下虚拟 DOM 在整个 React 工作流中的作用。
组件在初始化时,会通过调用生命周期中的 render 方法,生成虚拟 DOM,然后再通过调用 ReactDOM.render 方法,实现虚拟 DOM 到真实 DOM 的转换。
当组件更新时,会再次通过调用 render 方法生成新的虚拟 DOM,然后借助 diff(这是一个非常关键的算法,我将在“模块二:核心原理”重点讲解)定位出两次虚拟 DOM 的差异,从而针对发生变化的真实 DOM 作定向更新。
以上就是 React 框架核心算法的大致流程。对于这套关键的工作流来说,“虚拟 DOM”是所有操作的大前提,是核心算法的基石。
# 组件化:工程化思想在框架中的落地
组件化是一种优秀的软件设计思想,也是 React 团队在研发效能方面所做的一个重要的努力。
在一个 React 项目中,几乎所有的可见/不可见的内容都可以被抽离为各种各样的组件,每个组件既是“封闭”的,也是“开放”的。
所谓“封闭”,主要是针对“渲染工作流”(指从组件数据改变到组件实际更新发生的过程)来说的。在组件自身的渲染工作流中,每个组件都只处理它内部的渲染逻辑。在没有数据流交互的情况下,组件与组件之间可以做到“各自为政”。
而所谓“开放”,则是针对组件间通信来说的。React 允许开发者基于“单向数据流”的原则完成组件间的通信。而组件之间的通信又将改变通信双方/某一方内部的数据,进而对渲染结果构成影响。所以说在数据这个“红娘”的牵线搭桥之下,组件之间又是彼此开放的,是可以相互影响的。
这一“开放”与“封闭”兼具的特性,使得 React 组件既专注又灵活,具备高度的可重用性和可维护性。
# 生命周期方法的本质:组件的“灵魂”与“躯干”
之前我曾经在社区读过一篇文章,文中将 render 方法形容为 React 组件的“灵魂”。当时我对这句话产生了非常强烈的共鸣,这里我就想以这个曾经打动过我的比喻为引子,帮助你从宏观上建立对 React 生命周期的感性认知。
注意,这里提到的 render 方法,和我们 01 课时所说的 ReactDOM.render 可不是一个东西,它指的是 React 组件内部的这个生命周期方法:
class LifeCycle extends React.Component {
render() { console.log("render方法执行"); return ( <div className="container"> this is content </div> ); } }
前面咱们介绍了虚拟 DOM、组件化,倘若把这两块知识整合一下,你就会发现这两个概念似乎都在围着 render 这个生命周期打转:虚拟 DOM 自然不必多说,它的生成都要仰仗 render;而组件化概念中所提及的“渲染工作流”,这里指的是从组件数据改变到组件实际更新发生的过程,这个过程的实现同样离不开 render。
由此看来,render 方法在整个组件生命周期中确实举足轻重,它担得起“灵魂”这个有分量的比喻。那么如果将 render 方法比作组件的“灵魂”,render 之外的生命周期方法就完全可以理解为是组件的“躯干”。
“躯干”未必总是会做具体的事情(比如说我们可以选择性地省略对 render 之外的任何生命周期方法内容的编写),而“灵魂”却总是充实的(render 函数却坚决不能省略);倘若“躯干”做了点什么,往往都会直接或间接地影响到“灵魂”(因为即便是 render 之外的生命周期逻辑,也大部分是在为 render 层面的效果服务);“躯干”和“灵魂”一起,共同构成了 React 组件完整而不可分割的“生命时间轴”。
# 拆解 React 生命周期:从 React 15 说起
我发现时下许多资料在讲解 React 生命周期时,喜欢直接拿 React 16 开刀。这样做虽然省事儿,却也模糊掉了新老生命周期变化背后的“Why”(关于两者的差异,我们会在“03 课时”中详细讲解)。这里为了把这个“Why”拎出来,我将首先带你认识 React 15 的生命周期流程。
在 React 15 中,大家需要关注以下几个生命周期方法:
constructor()
componentWillReceiveProps()
shouldComponentUpdate()
componentWillMount()
componentWillUpdate()
componentDidUpdate()
componentDidMount()
render()
componentWillUnmount()
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如果你接触 React 足够早,或许会记得还有 getDefaultProps 和 getInitState 这两个方法,它们都是 React.createClass() 模式下初始化数据的方法。由于这种写法在 ES6 普及后已经不常见,这里不再详细展开。
这些生命周期方法是如何彼此串联、相互依存的呢?这里我为你总结了一张大图:
接下来,我就围绕这张大图,分阶段讨论组件生命周期的运作规律。在学习的过程中,下面这个 Demo 可以帮助你具体地验证每个阶段的工作流程:
import React from "react"; import ReactDOM from "react-dom"; // 定义子组件 class LifeCycle extends React.Component { constructor(props) { console.log("进入constructor"); super(props); // state 可以在 constructor 里初始化 this.state = { text: "子组件的文本" }; } // 初始化渲染时调用 componentWillMount() { console.log("componentWillMount方法执行"); } // 初始化渲染时调用 componentDidMount() { console.log("componentDidMount方法执行"); } // 父组件修改组件的props时会调用 componentWillReceiveProps(nextProps) { console.log("componentWillReceiveProps方法执行"); } // 组件更新时调用 shouldComponentUpdate(nextProps, nextState) { console.log("shouldComponentUpdate方法执行"); return true; } // 组件更新时调用 componentWillUpdate(nextProps, nextState) { console.log("componentWillUpdate方法执行"); } // 组件更新后调用 componentDidUpdate(preProps, preState) { console.log("componentDidUpdate方法执行"); } // 组件卸载时调用 componentWillUnmount() { console.log("子组件的componentWillUnmount方法执行"); } // 点击按钮,修改子组件文本内容的方法 changeText = () => { this.setState({ text: "修改后的子组件文本" }); }; render() { console.log("render方法执行"); return (
{this.state.text}
{this.props.text}
// state 也可以像这样用属性声明的形式初始化 state = { text: "父组件的文本", hideChild: false }; // 点击按钮,修改父组件文本的方法 changeText = () => { this.setState({ text: "修改后的父组件文本" }); }; // 点击按钮,隐藏(卸载)LifeCycle 组件的方法 hideChild = () => { this.setState({ hideChild: true }); }; render() { return ( <div className="fatherContainer"> <button onClick={this.changeText} className="changeText"> 修改父组件文本内容 </button> <button onClick={this.hideChild} className="hideChild"> 隐藏子组件 </button> {this.state.hideChild ? null : <LifeCycle text={this.state.text} />} </div> ); } } ReactDOM.render(<LifeCycleContainer />, document.getElementById("root"));
该入口文件对应的 index.html 中预置了 id 为 root 的真实 DOM 节点作为根节点,body 标签内容如下:
<body>
<div id="root"></div>
</body>
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这个 Demo 渲染到浏览器上大概是这样的:
此处由于我们强调的是对生命周期执行规律的验证,所以样式上从简,你也可以根据自己的喜好添加 CSS 相关的内容。
接下来我们就结合这个 Demo 和开头的生命周期大图,一起来看看挂载、更新、卸载这 3 个阶段,React 组件都经历了哪些事情。
# Mounting 阶段:组件的初始化渲染(挂载)
挂载过程在组件的一生中仅会发生一次,在这个过程中,组件被初始化,然后会被渲染到真实 DOM 里,完成所谓的“首次渲染”。
在挂载阶段,一个 React 组件会按照顺序经历如下图所示的生命周期:
首先我们来看 constructor 方法,该方法仅仅在挂载的时候被调用一次,我们可以在该方法中对 this.state 进行初始化:
constructor(props) {
console.log("进入constructor");
super(props);
// state 可以在 constructor 里初始化
this.state = { text: "子组件的文本" };
}
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componentWillMount、componentDidMount 方法同样只会在挂载阶段被调用一次。其中 componentWillMount 会在执行 render 方法前被触发,一些同学习惯在这个方法里做一些初始化的操作,但这些操作往往会伴随一些风险或者说不必要性(这一点大家先建立认知,具体原因将在“03 课时”展开讲解)。
接下来 render 方法被触发。注意 render 在执行过程中并不会去操作真实 DOM(也就是说不会渲染),它的职能是把需要渲染的内容返回出来。真实 DOM 的渲染工作,在挂载阶段是由 ReactDOM.render 来承接的。
componentDidMount 方法在渲染结束后被触发,此时因为真实 DOM 已经挂载到了页面上,我们可以在这个生命周期里执行真实 DOM 相关的操作。此外,类似于异步请求、数据初始化这样的操作也大可以放在这个生命周期来做(侧面印证了 componentWillMount 真的很鸡肋)。
这一整个流程对应的其实就是我们 Demo 页面刚刚打开时,组件完成初始化渲染的过程。下图是 Demo 中的 LifeCycle 组件在挂载过程中控制台的输出,你可以用它来验证挂载过程中生命周期顺序的正确性:
# Updating 阶段:组件的更新
组件的更新分为两种:一种是由父组件更新触发的更新;另一种是组件自身调用自己的 setState 触发的更新。这两种更新对应的生命周期流程如下图所示:
componentWillReceiProps 到底是由什么触发的?
从图中你可以明显看出,父组件触发的更新和组件自身的更新相比,多出了这样一个生命周期方法:
componentWillReceiveProps(nextProps)
在这个生命周期方法里,nextProps 表示的是接收到新 props 内容,而现有的 props (相对于 nextProps 的“旧 props”)我们可以通过 this.props 拿到,由此便能够感知到 props 的变化。
写到这里,就不得不在“变化”这个动作上深挖一下了。我在一些社区文章里,包括一些候选人面试时的回答里,都不约而同地见过/听过这样一种说法:componentWillReceiveProps 是在组件的 props 内容发生了变化时被触发的。
这种说法不够严谨。远的不说,就拿咱们上文给出的 Demo 开刀,该界面的控制台输出在初始化完成后是这样的:
注意,我们代码里面,LifeCycleContainer 这个父组件传递给子组件 LifeCycle 的 props 只有一个 text:
<LifeCycle text={this.state.text} />
假如我点击“修改父组件文本内容”这个按钮,父组件的 this.state.text 会发生改变,进而带动子组件的 this.props.text 发生改变。此时一定会触发 componentWillReceiveProps 这个生命周期,这是毋庸置疑的:
但如果我现在对父组件的结构进行一个小小的修改,给它一个和子组件完全无关的 state(this.state.ownText),同时相应地给到一个修改这个 state 的方法(this.changeOwnText),并用一个新的 button 按钮来承接这个触发的动作。
改变后的 LifeCycleContainer 如下所示:
// 定义 LifeCycle 组件的父组件
class LifeCycleContainer extends React.Component {
// state 也可以像这样用属性声明的形式初始化
state = {
text: "父组件的文本",
// 新增的只与父组件有关的 state
ownText: "仅仅和父组件有关的文本",
hideChild: false
};
changeText = () => {
this.setState({
text: "修改后的父组件文本"
});
};
// 修改 ownText 的方法
changeOwnText = () => {
this.setState({
ownText: "修改后的父组件自有文本"
});
};
hideChild = () => {
this.setState({
hideChild: true
});
};
render() {
return (
<div className="fatherContainer">
{/* 新的button按钮 */}
<button onClick={this.changeOwnText} className="changeText">
修改父组件自有文本内容
</button>
<button onClick={this.changeText} className="changeText">
修改父组件文本内容
</button>
<button onClick={this.hideChild} className="hideChild">
隐藏子组件
</button>
<p> {this.state.ownText} </p>
{this.state.hideChild ? null : <LifeCycle text={this.state.text} />}
</div>
);
}
}
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新的界面如下图所示:
可以看到,this.state.ownText 这个状态和子组件完全无关。但是当我点击“修改父组件自有文本内容”这个按钮的时候,componentReceiveProps 仍然被触发了,效果如下图所示:
耳听为虚,眼见为实。面对这样的运行结果,我不由得要带你复习一下 React 官方文档中的这句话:
componentReceiveProps 并不是由 props 的变化触发的,而是由父组件的更新触发的,这个结论,请你谨记。
组件自身 setState 触发的更新
this.setState() 调用后导致的更新流程,前面大图中已经有体现,这里我直接沿用上一个 Demo 来做演示。若我们点击上一个 Demo 中的“修改子组件文本内容”这个按钮:
这个动作将会触发子组件 LifeCycle 自身的更新流程,随之被触发的生命周期函数如下图增加的 console 内容所示:
先来说说 componentWillUpdate 和 componentDidUpdate 这一对好基友。
componentWillUpdate 会在 render 前被触发,它和 componentWillMount 类似,允许你在里面做一些不涉及真实 DOM 操作的准备工作;而 componentDidUpdate 则在组件更新完毕后被触发,和 componentDidMount 类似,这个生命周期也经常被用来处理 DOM 操作。此外,我们也常常将 componentDidUpdate 的执行作为子组件更新完毕的标志通知到父组件。
render 与性能:初识 shouldComponentUpdate
这里需要重点提一下 shouldComponentUpdate 这个生命周期方法,它的调用形式如下所示:
shouldComponentUpdate(nextProps, nextState)
render 方法由于伴随着对虚拟 DOM 的构建和对比,过程可以说相当耗时。而在 React 当中,很多时候我们会不经意间就频繁地调用了 render。为了避免不必要的 render 操作带来的性能开销,React 为我们提供了 shouldComponentUpdate 这个口子。
React 组件会根据 shouldComponentUpdate 的返回值,来决定是否执行该方法之后的生命周期,进而决定是否对组件进行re-render(重渲染)。shouldComponentUpdate 的默认值为 true,也就是说“无条件 re-render”。在实际的开发中,我们往往通过手动往 shouldComponentUpdate 中填充判定逻辑,或者直接在项目中引入 PureComponent 等最佳实践,来实现“有条件的 re-render”。
关于 shouldComponentUpdate 及 PureComponent 对 React 的优化,我们会在后续的性能小节中详细展开。这里你只需要认识到 shouldComponentUpdate 的基本使用及其与 React 性能之间的关联关系即可。
# Unmounting 阶段:组件的卸载
组件的销毁阶段本身是比较简单的,只涉及一个生命周期,如下图所示:
对应上文的 Demo 来看,我们点击“隐藏子组件”后就可以把 LifeCycle 从父组件中移除掉,进而实现卸载的效果。整个过程如下图所示:
这个生命周期本身不难理解,我们重点说说怎么触发它。组件销毁的常见原因有以下两个。
- 组件在父组件中被移除了:这种情况相对比较直观,对应的就是我们上图描述的这个过程。
- 组件中设置了 key 属性,父组件在 render 的过程中,发现 key 值和上一次不一致,那么这个组件就会被干掉。
在本课时,只要能够理解到 1 就可以了。对于 2 这种情况,你只需要先记住有这样一种现象,这就够了。至于组件里面为什么要设置 key,为什么 key 改变后组件就必须被干掉?要回答这个问题,需要你先理解 React 的“调和过程”,而“调和过程”也会是我们第二模块中重点讲解的一个内容。这里我先把这个知识点点出来,方便你定位我们整个知识体系里的重难点。
# 总结
在本课时,我们对 React 设计思想中的“虚拟 DOM”和“组件化”这两个关键概念形成了初步的理解,同时也对 React 15 中的生命周期进行了系统的学习和总结。到这里,你已经了解到了 React 生命周期在很长一段“过去”里的形态。
而在 React 16 中,组件的生命周期其实已经发生了一系列的变化。这些变化到底是什么样的,它们背后又蕴含着 React 团队怎样的思量呢?
古人说“以史为镜,可以知兴衰”。在下个课时,我们将一起去“照镜子”,对 React 新旧生命周期进行对比,并探求变化的动机。