16、React Native 开发进阶:网络、渲染、状态管理与长列表优化

React Native 开发进阶:网络、渲染、状态管理与长列表优化

1. 离线模式实现

在应用开发中,处理设备离线情况是提升用户体验的重要环节。我们可以使用 Net Info 作为触发器来重试失败的请求,同时也能在设备离线时管理用户的预期。具体做法是在屏幕顶部显示一个提示条,让用户在遇到功能无法使用时不会感到惊讶。

以下是实现离线提示的代码示例:

class App extends React.Component {
  constructor(props) {
    super(props);
    this.state = {
      offline: false // 1) 添加新状态来标记网络状态
    };
  }
  componentDidMount() {
    NetInfo.addEventListener(state => { // 2) 使用 Net Info 监听网络状态,并相应地切换之前创建的状态
      if (!state.isConnected) {
        this.setState({offline: true});
      } else {
        this.setState({offline: false});
      }
    });
  }
  render() {
    return (
      <SafeAreaView style={{width: '100%', height: '100%'}}>
        <Moment/>
        {this.state.offline && // 3) 失去连接时显示离线标签
        <View style={{
          position: 'absolute',
          top: 0,
          left: 0,
          width: '100%',
          height: 60,
          backgroundColor: '#4ea4eb',
          justifyContent: 'center',
          alignItems: 'center',
          paddingTop: 20
        }}
        >
          <Text style={{
            fontSize: 16,
            fontWeight: "bold",
            color: 'white'
          }}>No Network</Text>
        </View>
        }
      </SafeAreaView>
    );
  }
}
export default App;

上述代码的具体步骤如下:
1. 添加新状态 :在 App 组件的 state 中添加 offline 状态,用于标记网络状态。
2. 监听网络状态 :使用 NetInfo.addEventListener 监听网络状态的变化,并根据连接状态更新 offline 状态。
3. 显示离线标签 :在 render 方法中,根据 offline 状态决定是否显示离线提示条。

2. 渲染机制回顾

React 使用虚拟 DOM 树(VDOM 树)来促进渲染。 render() 方法返回的是一个蓝图(元素),React 运行时会使用它来构建 VDOM。当进行更新时,React 会在 VDOM 树上使用差异算法(协调)来收集更改,然后再进行重新渲染。

差异算法会逐层比较虚拟 DOM 树:
- 如果新旧版本的根节点类型不同,则卸载并重新挂载子树。
- 如果根节点类型相同,则使用新的属性更新节点。

需要注意的是, setState() 操作比较耗时,不当使用可能会触发整个 VDOM 树的过度重新渲染。为了提高差异算法的效率,React 提供了以下三种主要方法:
| 方法 | 说明 |
| ---- | ---- |
| shouldComponentUpdate() | 让你有机会决定组件及其子树是否应该在渲染事件中更新,可减少参与差异算法的节点数量,但可能会意外阻止子组件的有效更新。 |
| 纯组件( PureComponent ) | 通过浅比较传入的所有属性,避免不必要的重新渲染。 |
| Redux | 解决跨 VDOM 树通信的难题,使事件能直接传递到特定组件,减少差异算法的比较范围。 |

此外,在使用 map() FlatList 渲染列表时,建议为列表中的每个组件添加 key ,以避免不必要的重新渲染。但要注意,不要使用列表索引作为 key ,因为列表的突变可能会改变相同条目的 key

3. Redux 状态管理

Redux 是一个常用的全局状态管理框架,它解决了跨 VDOM 树通信的基本难题。以下是 Redux 的基本概念和工作原理:
- 基本概念
- store :管理全局状态,与一个或多个 reducer 关联。
- reducer :根据 action 修改 store 中的状态。
- dispatcher :将 action 发送到 reducer
- action :包含执行更改所需的所有信息( payload )。
- subscriber :订阅 store 的变化。

  • 工作原理
  • Redux 遵循不可变原则,即不直接修改全局状态的内容,而是创建新的状态实例并将修改后的版本设置回 store
  • 建议保持 Redux 状态扁平化,使状态尽可能直接供 UI 使用。

下面通过一个点赞功能的案例来展示 Redux 的使用:
1. 安装 Redux

npm install redux
npm install react-redux
  1. 创建 store reducer
import { createStore, combineReducers } from 'redux';
const INITIAL_STATE = {
  feeds: [], // 定义初始状态
};
const feedsReducer = (state = INITIAL_STATE, action) => {
  let newState = state;
  switch (action.type) {
    case 'UPDATE_FEEDS':
      if (!action?.payload?.feeds) {
        console.error(
          'action?.payload?.feeds is null in [UPDATE_FEEDS]'
        );
        return state;
      }
      newState = {
        ...state,
        feeds: action?.payload?.feeds
      };
      break;
    case 'LIKE':
      // 处理点赞逻辑
      if (action?.payload?.feedIndex === undefined ||
          action?.payload?.feedIndex === null ||
          action?.payload?.feedIndex < 0 ||
          action?.payload?.feedIndex >= state.feeds.length
      ) {
        console.error('action?.payload?.feedIndex is not valid in [LIKE]:' + action?.payload?.feedIndex);
        return state;
      }
      newState = {
        ...state,
        feeds: state.feeds.map((feed, index) => {
          if (index === action.payload.feedIndex) {
            feed.meta.numOfLikes += 1;
            feed.meta.liked = true;
            feed.meta = Object.assign({}, feed.meta);
            return Object.assign({}, feed);
          } else {
            return feed;
          }
        })
      };
      break;
    default:
      break;
  }
  return newState;
};
export default createStore(combineReducers({
  moment: feedsReducer // 定义 reducer 及其根对象
}));
  1. 定义 action 并连接 dispatch
const mapDispatchToProps = dispatch => (
  bindActionCreators({
    updateFeeds: (feeds) => {
      return {
        type: 'UPDATE_FEEDS',
        payload: { feeds }
      }
    },
    like: (feedIndex) => {
      return {
        type: 'LIKE',
        payload: { feedIndex }
      }
    }
  }, dispatch)
);
  1. 实现点赞功能
export default function withMetaAndControls(Feed) {
  class ElemComponent extends React.Component {
    render() {
      return (
        <View style={[
          {...this.props.style}, styles.commonPadding
        ]}>
          <View style={styles.metaContainer}>
            <LoomingImage
              style={styles.avatar}
              source={{uri: this.props.item.meta.avatarUri}}
            />
            <View style={styles.infoContainer}>
              <Text style={styles.userName}>
                {this.props.item.meta.name}
              </Text>
              <Text style={styles.date}>
                {this.props.item.meta.date}
              </Text>
            </View>
          </View>
          <Feed {...this.props} ref={this.props.innerRef}/>
          <View style={styles.controlContainer}>
            <TouchableOpacity
              disabled={this.props.item.meta.liked}
              style={{flex: 1}}
              onPress={
                this.props.like.bind(this, this.props.feedIndex)
              }
            >
              <NumberedWidget
                type={
                  this.props.item.meta.liked ?
                  widgetTypes.LIKED :
                  widgetTypes.LIKE
                }
                number={this.props.item.meta.numOfLikes}
              />
            </TouchableOpacity>
            <NumberedWidget
              style={{flex: 1}}
              type={widgetTypes.COMMENT}
              number={this.props.item.meta.numOfComments}
            />
            <NumberedWidget
              style={{flex: 1.5}}
              type={widgetTypes.SHARE}
              number={this.props.item.meta.numOfShares}
            />
            <Widget type={widgetTypes.MORE} />
          </View>
        </View>
      )
    }
  }
  const mapDispatchToProps = dispatch => (
    bindActionCreators({
      like: (feedIndex) => {
        return {
          type: 'LIKE',
          payload: { feedIndex }
        }
      }
    }, dispatch)
  );
  const ConnectedElemComponent = connect(
    null, mapDispatchToProps
  )(ElemComponent);
  return React.forwardRef((props, ref) => 
    <ConnectedElemComponent
      innerRef={ref} {...props}
    />
  );
}
4. 长列表优化

在 React Native 中,长列表不再是一个难题,官方提供的 FlatList 组件可以高效地处理长列表。其基本原理是始终渲染一个比视口大但比整个列表小得多的区域,从而在滚动时以最小的内存开销给人一种完整列表已完全渲染的错觉。

为了进一步优化 FlatList 的性能,可以考虑以下基本优化点:
- 添加 key :为列表中的每个组件添加 key ,减少差异算法的开销。
- 使用 shouldComponentUpdate 或纯组件 :避免整个列表的重新渲染。

如果 FlatList 最终仍无法满足性能要求,可以考虑使用第三方组件,如 RecyclerListView

综上所述,通过合理运用离线模式处理、优化渲染机制、使用 Redux 进行状态管理以及优化长列表组件,可以显著提升 React Native 应用的性能和用户体验。

React Native 开发进阶:网络、渲染、状态管理与长列表优化

5. 离线模式与 Redux 的综合应用场景分析

在实际的 React Native 应用开发中,离线模式和 Redux 状态管理往往会结合使用,以提供更稳定和流畅的用户体验。以下是一个可能的综合应用场景分析:

场景描述

假设我们正在开发一个社交类应用,用户可以浏览动态、点赞动态等操作。当用户处于离线状态时,我们希望能够提示用户当前网络状况,并且允许用户对已缓存的动态进行点赞操作,待网络恢复后,将离线期间的点赞操作同步到服务器。

实现步骤
  1. 离线模式提示 :使用前面提到的 Net Info 监听网络状态,在离线时显示提示条。
  2. Redux 状态管理 :使用 Redux 管理动态列表和点赞状态。
  3. 离线点赞处理 :当用户在离线状态下点赞动态时,将点赞操作记录在 Redux 的状态中。
  4. 网络恢复同步 :当网络恢复时,将离线期间的点赞操作发送到服务器进行同步。

以下是一个简化的代码示例,展示了如何在离线状态下记录点赞操作:

// 假设我们已经有了 Redux 的 store 和 reducer
// 在 reducer 中添加离线点赞操作的处理逻辑
const feedsReducer = (state = INITIAL_STATE, action) => {
  let newState = state;
  switch (action.type) {
    case 'UPDATE_FEEDS':
      // 处理动态更新逻辑
      break;
    case 'LIKE':
      if (action?.payload?.feedIndex === undefined ||
          action?.payload?.feedIndex === null ||
          action?.payload?.feedIndex < 0 ||
          action?.payload?.feedIndex >= state.feeds.length
      ) {
        console.error('action?.payload?.feedIndex is not valid in [LIKE]:' + action?.payload?.feedIndex);
        return state;
      }
      newState = {
        ...state,
        feeds: state.feeds.map((feed, index) => {
          if (index === action.payload.feedIndex) {
            feed.meta.numOfLikes += 1;
            feed.meta.liked = true;
            feed.meta = Object.assign({}, feed.meta);
            return Object.assign({}, feed);
          } else {
            return feed;
          }
        })
      };
      break;
    case 'OFFLINE_LIKE':
      // 处理离线点赞操作
      if (action?.payload?.feedIndex === undefined ||
          action?.payload?.feedIndex === null ||
          action?.payload?.feedIndex < 0 ||
          action?.payload?.feedIndex >= state.feeds.length
      ) {
        console.error('action?.payload?.feedIndex is not valid in [OFFLINE_LIKE]:' + action?.payload?.feedIndex);
        return state;
      }
      newState = {
        ...state,
        offlineLikes: [
          ...state.offlineLikes,
          action.payload.feedIndex
        ]
      };
      break;
    default:
      break;
  }
  return newState;
};

// 在组件中处理离线点赞操作
export default function withMetaAndControls(Feed) {
  class ElemComponent extends React.Component {
    handleLike = (feedIndex) => {
      if (!this.props.isConnected) {
        // 离线状态下记录点赞操作
        this.props.offlineLike(feedIndex);
      } else {
        // 在线状态下正常点赞
        this.props.like(feedIndex);
      }
    }

    render() {
      return (
        <View style={[
          {...this.props.style}, styles.commonPadding
        ]}>
          <View style={styles.metaContainer}>
            <LoomingImage
              style={styles.avatar}
              source={{uri: this.props.item.meta.avatarUri}}
            />
            <View style={styles.infoContainer}>
              <Text style={styles.userName}>
                {this.props.item.meta.name}
              </Text>
              <Text style={styles.date}>
                {this.props.item.meta.date}
              </Text>
            </View>
          </View>
          <Feed {...this.props} ref={this.props.innerRef}/>
          <View style={styles.controlContainer}>
            <TouchableOpacity
              disabled={this.props.item.meta.liked}
              style={{flex: 1}}
              onPress={() => this.handleLike(this.props.feedIndex)}
            >
              <NumberedWidget
                type={
                  this.props.item.meta.liked ?
                  widgetTypes.LIKED :
                  widgetTypes.LIKE
                }
                number={this.props.item.meta.numOfLikes}
              />
            </TouchableOpacity>
            <NumberedWidget
              style={{flex: 1}}
              type={widgetTypes.COMMENT}
              number={this.props.item.meta.numOfComments}
            />
            <NumberedWidget
              style={{flex: 1.5}}
              type={widgetTypes.SHARE}
              number={this.props.item.meta.numOfShares}
            />
            <Widget type={widgetTypes.MORE} />
          </View>
        </View>
      )
    }
  }

  const mapDispatchToProps = dispatch => (
    bindActionCreators({
      like: (feedIndex) => {
        return {
          type: 'LIKE',
          payload: { feedIndex }
        }
      },
      offlineLike: (feedIndex) => {
        return {
          type: 'OFFLINE_LIKE',
          payload: { feedIndex }
        }
      }
    }, dispatch)
  );

  const ConnectedElemComponent = connect(
    null, mapDispatchToProps
  )(ElemComponent);

  return React.forwardRef((props, ref) => 
    <ConnectedElemComponent
      innerRef={ref} {...props}
    />
  );
}
6. 渲染优化与长列表优化的协同工作

渲染优化和长列表优化在 React Native 应用中是相辅相成的,它们的协同工作可以进一步提升应用的性能。以下是一些协同工作的建议和示例:

协同建议
  1. 合理使用 key :在长列表中为每个组件添加 key ,同时在渲染优化中也遵循 key 的使用原则,确保列表项的稳定渲染。
  2. 结合 shouldComponentUpdate 和纯组件 :在长列表组件中使用 shouldComponentUpdate 或纯组件,避免不必要的重新渲染,同时在整个应用的渲染过程中也合理应用这些优化方法。
  3. 按需加载和渲染 :结合长列表的按需加载机制和渲染优化,只在需要时渲染组件,减少内存开销。
示例代码
import React, { Component } from 'react';
import { FlatList, Text, View } from 'react-native';

// 纯组件示例
class FeedItem extends React.PureComponent {
  render() {
    return (
      <View style={{ padding: 10 }}>
        <Text>{this.props.item.title}</Text>
      </View>
    );
  }
}

// 长列表组件
class FeedList extends Component {
  renderItem = ({ item }) => {
    return <FeedItem item={item} />;
  }

  keyExtractor = (item, index) => index.toString();

  render() {
    return (
      <FlatList
        data={this.props.data}
        renderItem={this.renderItem}
        keyExtractor={this.keyExtractor}
      />
    );
  }
}

export default FeedList;
7. 优化策略总结

为了方便开发者更好地掌握 React Native 应用开发中的优化策略,以下是一个总结表格:

优化领域 优化方法 说明
离线模式 使用 Net Info 监听网络状态 显示离线提示,管理用户预期
渲染机制 shouldComponentUpdate() 决定组件及其子树是否更新,减少差异算法节点数量
纯组件( PureComponent 浅比较属性,避免不必要的重新渲染
Redux 解决跨 VDOM 树通信,减少差异算法比较范围
为列表组件添加 key 避免列表更新时的不必要重新渲染
Redux 状态管理 合理设计 store reducer 遵循不可变原则,保持状态扁平化
避免滥用 Redux 仅管理多个实体更改或监听的全局状态
长列表优化 为列表项添加 key 减少差异算法开销
使用 shouldComponentUpdate 或纯组件 避免整个列表重新渲染
考虑第三方组件 RecyclerListView ,提升性能

通过综合运用这些优化策略,开发者可以打造出高性能、稳定且用户体验良好的 React Native 应用。在实际开发中,需要根据具体的应用场景和需求,灵活选择和组合这些优化方法,不断优化应用的性能。

8. 未来发展趋势展望

随着 React Native 技术的不断发展,未来在离线模式、渲染优化、状态管理和长列表处理等方面可能会有以下发展趋势:

离线模式
  • 更智能的离线数据缓存和同步机制 :能够自动识别重要数据进行缓存,并在网络恢复时高效同步,减少用户等待时间。
  • 支持更多离线功能 :如离线编辑、离线搜索等,提升用户在离线状态下的使用体验。
渲染优化
  • 更高效的差异算法 :进一步减少渲染开销,提升渲染速度。
  • 与新的渲染技术结合 :如 WebGL 等,实现更复杂和炫酷的渲染效果。
状态管理
  • 更简洁和强大的状态管理框架 :降低开发成本,提高开发效率。
  • 更好的与其他技术集成 :如 GraphQL 等,实现更高效的数据获取和状态管理。
长列表处理
  • 更智能的长列表组件 :能够自动根据设备性能和数据量进行优化,提供更好的性能表现。
  • 支持更多交互和动画效果 :在长列表中实现更丰富的用户交互和动画效果。

开发者需要密切关注这些发展趋势,不断学习和掌握新的技术和方法,以适应未来 React Native 应用开发的需求。

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