React 中的狀態自動保存(KeepAlive)
什麼是狀態保存?
假設有下述場景:
移動端中,用戶訪問了一個列表頁,上拉瀏覽列表頁的過程中,隨著滾動高度逐漸增加,數據也將採用觸底分頁加載的形式逐步增加,列表頁瀏覽到某個位置,用戶看到了感興趣的項目,點擊查看其詳情,進入詳情頁,從詳情頁退回列表頁時,需要停留在離開列表頁時的瀏覽位置上
類似的數據或場景還有已填寫但未提交的表單、管理系統中可切換和可關閉的功能標籤等,這類數據隨著用戶交互逐漸變化或增長,這裡理解為狀態,在交互過程中,因為某些原因需要臨時離開交互場景,則需要對狀態進行保存
在React
中,我們通常會使用路由去管理不同的頁面,而在切換頁面時,路由將會卸載掉未匹配的頁面組件,所以上述列表頁例子中,當用戶從詳情頁退回列表頁時,會回到列表頁頂部,因為列表頁組件被路由卸載後重建了,狀態被丟失
如何實現React 中的狀態保存
在Vue
中,我們可以非常便捷地通過<keep-alive>
標籤實現狀態的保存,該標籤會緩存不活動的組件實例,而不是銷毀它們
而在React
中並沒有這個功能,曾經有人在官方提過功能issues ,但官方認為這個功能容易造成內存洩露,表示暫時不考慮支持,所以我們需要自己想辦法了
常見的解決方式:手動保存狀態
手動保存狀態,是比較常見的解決方式,可以配合React
組件的componentWillUnmount
生命週期通過redux
之類的狀態管理層對數據進行保存,通過componentDidMount
週期進行數據恢復
在需要保存的狀態較少時,這種方式可以比較快地實現我們所需功能,但在數據量大或者情況多變時,手動保存狀態就會變成一件麻煩事了
作為程序員,當然是盡可能懶啦,為了不需要每次都關心如何對數據進行保存恢復,我們需要研究如何自動保存狀態
通過路由實現自動狀態保存(通常使用react-router )
既然React中狀態的丟失是由於路由切換時卸載了組件引起的,那可以嘗試從路由機制上去入手,改變路由對組件的渲染行為
我們有以下的方式去實現這個功能
- 重寫
<Route>
組件,可參考react-live-route重寫可以實現我們想要的功能,但成本也比較高,需要注意對原始
<Route>
功能的保存,以及多個react-router
版本的兼容 - 重寫路由庫,可參考react-keeper
重寫路由庫成本是一般開發者無法承受的,且完全替換掉路由方案是一個風險較大的事情,需要較為慎重地考慮
- 基於
<Route>
組件現有行為做拓展,可參考react-router-cache-route在閱讀了
<Route>
的源碼後發現,如果使用component
或者render
屬性,都無法避免路由在不匹配時被卸載掉的命運但將
children
屬性當作方法來使用,我們就有手動控制渲染的行為的可能,關鍵代碼在此處
//節選自Route組件中的render函數if(typeofchildren==="function"){children=children(props);// children是函數時,將對children進行調用得到真實的渲染結果if(children===undefined){...children=null;}}return(<RouterContext.Providervalue={props}>{children&&!isEmptyChildren(children)?children// children存在時,將使用children進行渲染:props.match?component?React.createElement(component,props):render?render(props):null//使用render屬性無法阻止組件的卸載:null//使用component屬性無法阻止組件的卸載}</RouterContext.Provider>);
基於上述源碼探究,我們可以對<Route>
進行拓展,將<Route>
的不匹配行為由卸載調整為隱藏,如下
<Routeexactpath="/list">{props=>(<divstyle={props.match?null:{display:'none'}}><List{...props}/></div>)}</Route>
上述是最簡的調整方式,實際情況中也需要考慮隱藏狀態下match
為null
導致組件報錯的問題,且由於不再是組件卸載,所以和TransitionGroup
配合得不好,導致轉場動畫難以實現
使用react-router-cache-route ,得到的效果大致如下圖,

上述探究了通過路由入手實現自動狀態保存的可能,以及現有的實現,但終究不是真實的、純粹的KeepAlive
功能,接下來我們嘗試探究真實KeepAlive
功能的實現
模擬真實的<KeepAlive>
功能
以下是期望的使用方式
functionApp(){const[show,setShow]=useState(true)return(<div><buttononClick={()=>setShow(show=>!show)}>Toggle</button>{show&&(<KeepAlive><Test/></KeepAlive>)}</div>)}
實現原理說起來較為簡單,由於React
會卸載掉處於固有組件層級內的組件,所以我們需要將<KeepAlive>
中的組件,也就是其children
屬性抽取出來,渲染到一個不會被卸載的組件<Keeper>
內,再使用DOM
操作將<Keeper>
內的真實內容移入對應<KeepAlive>
,就可以實現此功能
這裡做了一個最簡的、不到70行代碼的<KeepAlive />
實現範例
以下是react-activation的實現效果

下圖為<KeepAlive>
的實現原理說明

實際實現過程中,遇到了許多問題,都是由於打破了原有React
層級關係引起的,例如
- 渲染延遲(
react-activation
中已修復) -
Context
上下文功能失效(react-activation
中已修復) -
Error Boundaries
失效(react-activation
中已修復) -
React.Suspense
&React.lazy
失效(react-activation
中已修復) - React 合成事件冒泡失效
- 其他未發現的功能
但上述問題,大多數是可以通過橋接機制修復的,具體可以參考此處issues
相同的、更早的實現還有react-keep-alive
結語
狀態緩存是應用中十分常見的需求,在需要處理的數據量較少時,使用手動狀態緩存就可以解決大多數問題,但當情況復雜時,還需要嘗試將緩存功能單獨拎出來解決,以便在業務開發過程中更好地進行關注點分離
目前的實現都有各自的問題,但其探究過程十分有趣,最好的方式仍是官方的支持,但目前還不能報太大期望