本文探讨了在react应用中，当自定义hook和子组件被不必要地重渲染时如何进行优化。通过引入一个独立的包装组件来封装自定义hook及其状态逻辑，可以有效隔离状态更新，确保只有相关组件在数据变化时才重新渲染，从而提升应用性能和可维护性。
理解不必要的重渲染问题
在React应用开发中，性能优化是一个持续关注的重点。不必要的组件重渲染是导致性能下降的常见原因之一。当一个父组件重渲染时，其所有子组件（即使它们的props没有变化）也会默认进行重渲染。对于状态管理逻辑被提升到父组件或多个自定义Hook在同一个父组件中被调用的场景，这种机制可能导致局部状态变更引发全局或大范围的重渲染，从而浪费计算资源。
考虑一个场景，我们有一个“笨”组件（Dumb Component）Student，它只负责展示数据和触发回调。其数据由一个自定义Hook useStudentState 提供。当在父组件 App 中多次使用 useStudentState 并渲染多个 Student 组件实例时，如果其中一个 Student 实例的数据发生变化，我们可能会观察到所有 Student 组件及其对应的 useStudentState 实例都被重渲染了。
原始代码示例与问题分析
让我们通过一个具体的代码示例来分析这个问题。
App.jsx (原始版本):
import Student from "./Student";
import useStudentState from "./useStudentState";
const initialStudentsA = ["foo", "bar"];
const initialStudentsB = ["bat", "baz"];
function App() {
// 在App组件中调用了两个独立的useStudentState实例
const studentStateA = useStudentState({ initialStudents: initialStudentsA });
const studentStateB = useStudentState({ initialStudents: initialStudentsB });
return (
<>
{/* 渲染两个Student组件，分别传入不同的状态 */}
Student.jsx (Dumb Component):
import { useState } from "react";
export default function Student({ addStudent, students } = {}) {
console.log("Student component rendered!"); // 每次渲染都会打印
const [newLabel, setNewLabel] = useState("");
const handleInputChange = (event) => {
setNewLabel(event.target.value);
};
const handleSubmit = (event) => {
addStudent?.(newLabel);
setNewLabel("");
event.preventDefault();
};
return (
<>
{students &&
students.length > 0 &&
students.map((name, i) => {name}, )}
);
}useStudentState.jsx (Custom Hook):
import { useState } from 'react';
export default function useStudentState({ initialStudents } = {}) {
console.log('custom hook'); // 每次执行都会打印
const [students, setStudents] = useState(initialStudents || []);
const addStudent = name => {
setStudents([...students, name]);
};
return {
addStudent,
students,
};
}问题现象： 在上述代码中，当用户在第一个 Student 组件的输入框中输入新值并提交时，addStudent 函数会更新 studentStateA 内部的 students 状态。由于 useStudentState 是在 App 组件内部调用的，studentStateA 的状态更新会导致 App 组件重渲染。一旦 App 组件重渲染，它会重新执行所有的子组件逻辑，包括再次调用 useStudentState 来生成 studentStateA 和 studentStateB，并重新渲染 Student {...studentStateA} 和 Student {...studentStateB}。尽管 studentStateB 的数据并未发生变化，它仍然被重渲染了，并且 useStudentState 的两个实例都被重新执行。这正是我们希望避免的不必要重渲染。
解决方案：引入包装组件
为了解决这个问题，我们可以引入一个中间的包装组件 (StudentWrapper)。这个包装组件的职责是封装 useStudentState 自定义Hook及其相关状态逻辑，然后将Hook返回的数据作为props传递给“笨”组件 Student。
通过这种方式，每个 StudentWrapper 实例都将拥有自己独立的状态管理逻辑和渲染周期。当一个 StudentWrapper 内部的状态发生变化时，只有该 StudentWrapper 及其子组件 Student 会重渲染，而不会影响其他 StudentWrapper 实例或其父组件 App。
优化后的代码实现
StudentWrapper.jsx:
import Student from "./Student";
import useStudentState from "./useStudentState";
function StudentWrapper({ initialStudents }) {
// 将 useStudentState 封装在 StudentWrapper 内部
const { addStudent, students } = useStudentState({ initialStudents });
return App.jsx (优化后):
import StudentWrapper from "./StudentWrapper"; // 导入包装组件
const initialStudentsA = ["foo", "bar"];
const initialStudentsB = ["bat", "baz"];
function App() {
return (
<>
{/* App组件现在只渲染 StudentWrapper 实例 */}
Student.jsx 和 useStudentState.jsx 保持不变。
原理与优势
优化后的架构通过以下方式解决了不必要的重渲染问题：
- 状态隔离： 每个 StudentWrapper 组件都独立地调用 useStudentState。这意味着每个 StudentWrapper 实例管理着自己的 students 状态。当其中一个 StudentWrapper 内部的 students 状态发生变化时，只有该 StudentWrapper 会触发重渲染。
- 渲染边界： App 组件现在渲染的是 StudentWrapper 组件，并且传递给 StudentWrapper 的 initialStudents prop 是一个常量数组，不会在 App 组件重渲染时发生变化。因此，除非 App 组件自身的props或状态发生改变，否则 App 组件不会重渲染。即使 App 组件重渲染，由于 StudentWrapper 的 props（initialStudents）是稳定的，React 的协调机制会优化其子树的渲染，进一步减少不必要的重渲染。
- 职责单一： StudentWrapper 组件现在明确承担了“获取并管理学生列表状态，然后将数据传递给展示组件”的职责。App 组件则专注于组合这些独立的功能单元。
- 性能提升： 当一个 StudentWrapper 的状态更新时，只有它自己和它的子组件 Student 会重新渲染，而其他 StudentWrapper 实例及其内部的 useStudentState 不会受到影响。这显著减少了重渲染的范围，提升了应用的整体性能。
注意事项与最佳实践
- 组件职责单一原则： 优化后的架构体现了组件职责单一的原则。App 组件负责布局和组合，StudentWrapper 负责状态管理和数据传递，Student 负责 UI 展示。
- 自定义Hook的使用场景： 自定义Hook非常适合封装可复用的有状态逻辑。但当同一个Hook在父组件中被多次调用时，需要注意其对父组件及兄弟组件渲染性能的影响。
- React.memo： 对于“笨”组件（如 Student），如果其props在父组件重渲染时没有变化，但父组件重渲染导致它也重渲染，可以使用 React.memo 进行浅层props比较优化。然而，在本例中，由于 addStudent 函数每次 useStudentState 重新执行都会被重新创建（即使内容相同），React.memo 可能无法完全阻止 Student 组件的重渲染。更根本的解决方案是隔离状态，如本教程所示。
- useCallback 和 useMemo： 当将函数或对象作为props传递给子组件时，如果父组件频繁重渲染，这些函数/对象可能会在每次渲染时重新创建，导致子组件即使使用了 React.memo 也会重渲染。此时，可以使用 useCallback 缓存函数，使用 useMemo 缓存对象，以确保它们在依赖不变的情况下保持引用稳定。
总结
通过将自定义Hook及其状态管理逻辑封装到一个独立的包装组件中，我们有效地隔离了状态更新的副作用，避免了React应用中不必要的重渲染。这种模式不仅提升了应用的渲染性能，也使得组件的职责更加清晰，代码结构更加模块化和易于维护。在设计复杂的React应用时，合理地划分组件职责和管理状态作用域是优化性能的关键策略。
