面试题：深入剖析 React shouldComponentUpdate 与 React Fiber 的关系

Question

随着 React Fiber 的引入，shouldComponentUpdate 的工作机制有哪些潜在的变化？请详细分析在 Fiber 架构下，shouldComponentUpdate 对任务调度、渲染优先级以及并发渲染的影响。并且说明在复杂的应用场景中，如何基于这些理解，更精准地使用 shouldComponentUpdate 来提升应用的整体性能和用户体验。

Answer 1

1. shouldComponentUpdate 工作机制在 React Fiber 引入后的潜在变化

• 异步可中断渲染：在 Fiber 架构前，渲染是同步且不可中断的。引入 Fiber 后，渲染过程变成异步可中断的。shouldComponentUpdate 原本在同步渲染流程中判断是否跳过更新，而现在要适应异步渲染的特性。在异步渲染期间，shouldComponentUpdate 函数的调用时机可能会被打断和恢复，这就要求它不能有副作用，因为多次调用时需要保持一致的返回结果。
• 更细粒度更新控制：Fiber 允许对组件树进行更细粒度的操作。shouldComponentUpdate 不仅可以决定整个组件是否更新，还能影响子树更新的时机和方式。例如，父组件更新时，子组件的 shouldComponentUpdate 可以根据新的 props 和 state 决定自身是否参与本次异步更新过程，避免不必要的子树重新渲染。

2. shouldComponentUpdate 对任务调度、渲染优先级以及并发渲染的影响

• 任务调度：
  • shouldComponentUpdate 返回 false 时，该组件及其子树的更新任务可以被跳过，使得调度器可以将资源分配到其他更紧急或重要的任务上。例如，当一个列表组件中有大量子项，部分子项的 shouldComponentUpdate 返回 false，则调度器无需为这些子项安排更新任务，提高了任务调度效率。
  • 调度器会根据组件的更新需求和 shouldComponentUpdate 的返回结果，将更新任务放入不同优先级队列。若 shouldComponentUpdate 频繁返回 false，可能影响相关任务在队列中的优先级调整，调度器需要重新评估后续任务的优先级。
• 渲染优先级：
  • 高优先级的更新任务（如用户交互引起的更新），即使 shouldComponentUpdate 返回 false，也可能因为优先级高而打断低优先级更新任务（如数据异步加载引起的更新）。例如，用户点击按钮触发的更新，即使相关组件的 shouldComponentUpdate 可能返回 false，但由于其高优先级，依然可能立即执行更新，而低优先级的网络数据更新则可能被推迟。
  • shouldComponentUpdate 配合 React 的优先级系统，能够帮助决定组件在渲染队列中的位置。返回 false 可以降低组件及其子树在渲染队列中的优先级，让更需要更新的组件先执行渲染。
• 并发渲染：
  • 在并发渲染模式下，多个更新任务可能同时进行。shouldComponentUpdate 有助于控制哪些组件在并发更新时真正执行渲染。例如，多个组件同时触发更新，部分组件的 shouldComponentUpdate 返回 false，可以减少并发渲染的实际工作量，防止资源过度消耗。
  • 但同时，由于并发渲染可能导致多次调用 shouldComponentUpdate（因为任务可能中断和恢复），所以实现时要确保其幂等性，即无论调用多少次，只要输入的 props 和 state 不变，返回结果应一致，避免在并发渲染中出现不一致的更新判断。

3. 在复杂应用场景中精准使用 shouldComponentUpdate 提升性能和用户体验

• 优化数据对比：在复杂应用中，props 和 state 可能比较复杂。可以使用 Immutable.js 等库来创建不可变数据结构，然后利用其高效的对比方法，如 is 方法，在 shouldComponentUpdate 中进行数据对比。这样可以避免深层对象对比的性能开销，精准判断是否需要更新。
• 基于业务逻辑判断：不仅仅依赖 props 和 state 的浅对比或深对比。结合业务场景，例如，一个图表组件，只有当数据发生影响图表展示的实质性变化时（如数据点的增减、数据范围变化等），shouldComponentUpdate 才返回 true。而像一些不影响图表展示的元数据变化，如数据的来源描述更新，shouldComponentUpdate 可以返回 false。
• 分层优化：对于大型组件树，可以进行分层优化。在顶层组件，可以进行粗粒度的 shouldComponentUpdate 判断，根据业务模块的整体状态决定是否更新整个模块子树。在底层组件，再进行细粒度的 props 和 state 对比。这样可以避免不必要的逐层细粒度对比，提高整体性能。
• 使用 memoization：对于函数组件，可以使用 React.memo 来进行自动的 props 浅对比。对于类组件，在 shouldComponentUpdate 中手动实现类似的 memoization 逻辑，缓存上一次的 props 和 state，对比变化，减少不必要的重新渲染，提升用户体验，减少卡顿现象。