\ | /
关注我们不迷路
作者 佳岚
编辑 阿晗
Vue 的 Keep-Alive
组件是用于缓存组件的高阶组件,可以有效地提高应用性能。它能够使组件在切换时仍能保留原有的状态信息,并且有专门的生命周期方便去做额外的处理。该组件在很多场景非常有用,比如:
· tabs 缓存页面
· 分步表单
· 路由缓存
在 Vue 中,通过 KeepAlive
包裹内的组件会自动缓存下来, 其中只能有一个直接子组件。
<KeepAlive>// <component 语法相当于 React的{showA ? <A > : <B >}<component :is="showA ? 'A' : 'B'"></KeepAlive>
可惜的是 React 官方目前并没有对外正式提供的 KeepAlive
组件,但是我们可以参考 Vue 的使用方式与 API 设计,实现一套 React 版本的 KeepAlive
。
下文将为大家详细介绍三种不同的实现方式。
Style 隐藏法
Style 隐藏法是最简单方便的方式,直接使用 display: none
来代替组件的销毁。
封装一个 StyleKeepAlive
组件,传入的 showComponentName
属性表示当前要展示的组件名,同时 children 组件都需要定义下组件名 name
。
const StyleKeepAlive: React.FC<any> = ({children, showComponentName}) => {return (<>{React.Children.map(children, (child) => (<divstyle={{display: child.props.name === showComponentName ? "block" : "none",}}>{child}</div>))}</>);}// 使用<StyleKeepAlive showComponentName={counterName}><Counter name="A" ><Counter name="B" ></StyleKeepAlive>
假如就这样写,勉强能实现要求,但会带来以下问题:
· 第一次挂载时每个子组件都会渲染一遍
· 父组件 render
,会导致子组件 render
,即使该组件目前是隐藏状态
· 对实际 dom 结构具有侵入式,如会为每个子组件包一层 div
用来控制 display
样式

我们研究下antd的Tabs
组件,其 TabPane
也是通过 display
来控制显隐的, 动态设置.ant-tabs-tabpane-hidden
类来切换。
可是它并没有一次性就把所有 TabPane
渲染出来,active
过一次后再通过类名来做控制显隐,且切换 tab后,除了第一次挂载会 render
,后续切换 tab 都不会 rerender
。

为了实现与 Tabs
一样的效果,我们稍加改造 StyleKeepAlive
组件, 对传入的 children
包裹一层 ShouldRender
组件,该组件实现初次挂载时只渲染当前激活的子组件, 且只有在组件激活时才会进行 rerender
。
const ShouldRender = ({ children, visible }: any) => {// 是否已经挂载const renderedRef = useRef(false);// 缓存子组件,避免不必要的渲染const childRef = useRef();if (visible) {renderedRef.current = true;childRef.current = children();}if (!renderedRef.current) return null;return (<divstyle={{display: visible ? "block" : "none",}}>{childRef.current}</div>);};const StyleKeepAlive: React.FC<any> = ({children, showComponentName}) => {return (<>{React.Children.map(children, (child) => {const visible = child.props.name === showComponentName;return (<ShouldRender visible={visible}>{() => child}</ShouldRender>);})}</>);}
再来看看效果,我们实现了懒加载,但与antd 的 Tabs
不同的是, 父组件 render
时,我们对隐藏的子组件不会再进行 render
, 这样能很大程度的减少性能影响。

这种方式虽然通过很简易的代码就实现了我们需要的 KeepAlive
功能,但其仍需要保留 dom 元素,在某些大数据场景下可能存在性能问题,并且以下面这种使用方法,会使开发者感觉到它是一次性渲染所有子组件,没有 isShow ? <A > : <B >
这样具有互斥的逻辑语义。
<StyleKeepAlive showComponentName={componentName}><Counter name="A" ><Counter name="B" ></StyleKeepAlive>// API可改写成这种形式更加直观, 且name也不再需要传<StyleKeepAlive active={isActive}><Counter ></StyleKeepAlive><StyleKeepAlive active={isActive}><Counter ></StyleKeepAlive>
Suspense 法
Suspense
内部使用了 OffScreen
组件,这是一个类似于 KeepAlive
的组件,如下图所示,Suspense
的 children
会通过 OffScreen
包裹一层,因为 fallback
组件和 children
组件可能会多次进行切换。

既然 Offscreen
可以看成 React 内部的 KeepAlive
组件,那我们下面深入研究下它的特性。
由于Offscreen
目前还是unstable
状态,我们安装试验性版本
的 react 和 react-dom 可以去尝试这个组件。
pnpm add react@experimental react-dom@experimental
在组件中导入,注意:Offscreen
在今年某个版本后统一更名为了 Activity
。更名后其实更能体现出 KeepAlive
激活与失活的状态特性。
import { unstable_Activity as Offscreen } from "react";
Offscreen
组件的使用方式也很简单,只有一个参数 mode: “visible” | ”hidden”
。
<Offscreen mode={counterName === "A" ? "visible" : "hidden"}><Counter name="A" ></Offscreen><Offscreen mode={counterName === "B" ? "visible" : "hidden"}><Counter name="B" ></Offscreen>
我们再看看实际的页面效果:

第一次组件挂载时,竟然把应该隐藏的组件也渲染出来了,而且也是通过样式来控制显式隐藏的。
这乍看上去是不合理的,我们期望初次挂载时不要渲染失活的组件,否则类似于 Tabs
搭配数据请求的场景就不太适合了,我们不应该一次性请求所有 Tabs
中的数据。
但先别急,我们看看useEffect
的执行情况,子组件中加入以下代码debug:
console.log(`${name} rendered`)useEffect(() => {console.log(`${name} mounted`)return () => {console.log(`${name} unmounted`)}}, [])

我们可以观察到,只有激活的组件A
执行了 useEffect
,失活的组件B
只是进行了一次pre-render
。
切换一次组件后,A组件
卸载了,但是它最后又render
了一次, 这是因为父组件中的 counterName
更新了,导致子组件更新 。

我们得出结论:
通过 Offscreen
包裹的组件, useEffect
在每次激活时都会执行一次,且每次父组件更新都会导致其进行render
。
虽然激活才会调用 useEffect
的机制解决了副作用会全部执行的问题,但对失活组件的pre-render
是否会造成性能影响?
进行下性能测试,对比使用常规 display
去实现的方法, 其中LongList
渲染20000条数据,且每条数据渲染依赖于参数 value
, value
为受控组件控制,那么当我们在父组件进行输入时,是否会有卡顿呢?
const StyleKeepAliveNoPerf: React.FC<any> = ({children, showComponentName}) => {return (<>{React.Children.map(children, (child) => (<divstyle={{display: child.props.name === showComponentName ? "block" : "none",}}>{child}</div>))}</>);}const LongList = ({value}: any) => {const [list] = useState(new Array(20000).fill(0))return (<ul style={{ height: 500, overflow: "auto" }}>{list.map((_, index) => (<li key={index}>{value}: {index}</li>))}</ul>);}const PerformanceTest = () => {const [activeComponent, setActiveComponent] = useState('A');const [value, setValue] = useState('');return (<div className="card"><p><buttononClick={() =>setActiveComponent((val) => (val === "A" ? "B" : "A"))}>Toggle Counter</button></p><p>受控组件:<Inputvalue={value}onChange={(e) => setValue(e.target.value)}></p><div>{/* 1. 直接使用display进行keep-alive */}<StyleKeepAliveNoPerf showComponentName={activeComponent}><Counter name="A" ><LongList value={value} name="B" ></StyleKeepAliveNoPerf>{/* 2. 使用Offscreen */}<Offscreen mode={activeComponent === 'A' ? 'visible' : 'hidden'}><Counter name="A" ></Offscreen><Offscreen mode={activeComponent === 'B' ? 'visible' : 'hidden'}><LongList value={value}/></Offscreen></div></div>);}
● 使用 StyleKeepAliveNoPerf

● 使用 Offscreen

我们可以看到,使用Offscreen
下几乎没有任何性能影响,且查看dom树,即使失活的LongList
组件也照样被渲染出来了。

这样看来,使用 Offscreen
不但不会有性能影响,还有 pre-render
带来的某种意义上的性能提升。
这得益于React的 concurrent
模式,高优先级的组件会打断低优先级的组件的更新,用户输入事件拥有着最高的优先级,而 Offscreen
组件在失活
时拥有着最低的优先级。如下为 Lane
模型中的优先级:

我们再与优化过的 StyleKeepAlive
组件比较,该组件对失活的组件不会进行 render
,所以在进行输入时也非常流畅,但当我们切换组件渲染 LongList
时,出现了明细的卡顿掉帧,毕竟需要重新 render 一个长列表。而 Offscreen
在进行组件切换时就显得非常流畅了,只有 dispaly
改变时产生的重排
导致的短暂卡顿感。
因此我们得出结论,使用Offscreen
优于第一种Style方案。
由于该组件还是 unstable
的,我们无法直接在项目中使用,所以我们需要利用已经正式发布的 Suspense
去实现 Offscreen
版的 KeepAlive
。
Suspense
需要让子组件内部 throw
一个 Promise
错误来进行 children
与 fallback
间切换,那么我们只需要在激活时渲染 children
, 失活时 throw Promise
,就能快速的实现 KeepAlive
。
const Wrapper = ({children, active}: any) => {const resolveRef = useRef();if (active) {resolveRef.current && resolveRef.current();resolveRef.current = null;} else {throw new Promise((resolve) => {resolveRef.current = resolve;})}return children;}const OffscreenKeepAlive = ({children, active}: any) => {return <Suspense><Wrapper active={active}>{children}</Wrapper></Suspense>}
我们来看看实际效果。
初次渲染情况:

切换组件后渲染情况:

这与直接使用 Offscreen
的效果并不一致。
· 初次渲染只会渲染当前激活的组件,这是因为 Suspense
会在 render
时就抛出错误,那么当然不能把未激活的组件也 render
了
· 切换组件后,A组件
的 useEffect
没有触发unmount
, 也就是说,进行激活状态切换不会再去重新执行 useEffect
· 切换组件后,A组件
失活,但没有进行render
,也就是说不会对失活的组件再进行渲染,也就是说没有了 pre-render
的特性
这样一来,虽然实现了 KeepAlive
功能,能够实现与我们的 StyleKeepAlive
完全一致的效果,但丢失了 Offscreen
激活/失活的生命周期,pre-render
预渲染等优点。
接下来,我们为其添加生命周期,由于失活的组件会直接被 throw
出去,子组件中的 useEffect
卸载函数不会被执行,我们需要把两个生命周期函数 useActiveEffect
、useDeactiveEffect
中的回调注册给上层组件才能实现, 通过 context
传递注册函数。
const KeepAliveContext = React.createContext<{registerActiveEffect: (effectCallback) => void;registerDeactiveEffect: (effectCallback) => void;}>({registerActiveEffect: () => void 0,registerDeactiveEffect: () => void 0,});export const useActiveEffect = (callback) => {const { registerActiveEffect } = useContext(KeepAliveContext);useEffect(() => {registerActiveEffect?.(callback);}, []);};export const useDeactiveEffect = (callback) => {const { registerDeactiveEffect } = useContext(KeepAliveContext);useEffect(() => {registerDeactiveEffect?.(callback);}, []);};
我们在上层组件 KeepAlive
中对 effects
进行保存,并监听 active
状态的变化,以执行对应的生命周期函数。
const KeepAlive: React.FC<KeepAliveProps> = ({ active, children }) => {const activeEffects = useRef([]);const deactiveEffects = useRef([]);const registerActiveEffect = (callback) => {activeEffects.current.push(() => {callback();});};const registerDeactiveEffect = (callback) => {deactiveEffects.current.push(() => {callback();});};useEffect(() => {if (active) {activeEffects.current.forEach((effect) => {effect();});} else {deactiveEffects.current.forEach((effect) => {effect();});}}, [active]);return (<KeepAliveContext.Provider value={{ registerActiveEffect, registerDeactiveEffect }}><Suspense fallback={null}><Wrapper active={active}>{children}</Wrapper></Suspense></KeepAliveContext.Provider>);};
至此,我们实现了一个相对比较完美的基于 Suspense
的 KeepAlive
组件。
DOM 移动法
由于组件的状态保存的一个前提是该组件必须存在于 React组件树
中,也就是说必须把这个组件 render
出来,但 render
并不是意味着这个组件会存在于DOM树中,如 createPortal
能把某个组件渲染到任意一个DOM节点上,甚至是内存中的DOM节点。
那么要实现 KeepAlive
,我们可以让这个组件一直存在于 React组件树
中,但不让其存在于 DOM树中。
社区中两个 KeepAlive
实现使用最多的库都使用了该方法,react-keep-alive
, react-activation
,下面以 react-activation
最简单实现为例。完整实现见 react-activation:https://github.com/CJY0208/react-activation/

具体实现如下:
· 在某个不会被销毁的父组件(比如根组件)上创建一个 state
用来保存所有需要 KeepAlive 的 children
,并通过 id
标识
· KeepAlive
组件会在首次挂载时将 children
传递给父组件
· 父组件接收到 children
,保存至 state
触发重新渲染,在父组件渲染所有KeepAlive children
,得到真实DOM节点,将DOM节点移动至实际需要渲染的位置
· KeepAlive
组件失活时,组件销毁,DOM节点也销毁,但 children
是保存在父组件渲染的,所以状态得以保存
· KeepAlive
再次激活时,父组件拿到缓存的 children,重新渲染一编,完成状态切换
import { Component, createContext } from 'react'const KeepAliveContext = createContext({});const withScope = WrappedComponent => props => (<KeepAliveContext.Consumer>{keep => <WrappedComponent {...props} keep={keep} />}</KeepAliveContext.Consumer>)export class AliveScope extends Component<any> {nodes = {};state = {};keep = (id, children) => {return new Promise((resolve) =>this.setState({[id]: { id, children },},() => resolve(this.nodes[id])));};render() {return (<KeepAliveContext.Provider value={this.keep}>{this.props.children}<div className='keepers-store'>{Object.values(this.state).map(({ id, children }: any) => (<divkey={id}ref={(node) => {this.nodes[id] = node;}}>{children}</div>))}</div></KeepAliveContext.Provider>);}}class ActivationKeepAlive extends Component {constructor(props) {super(props)}placeholder: HTMLElement | null = null;componentDidMount(): void {this.init(this.props)}init = async ({ id, children, keep }) => {// keep用于向父组件传递最新的children,并返回该children对应的DOM节点const realContent = await keep(id, children)// appendChild为剪切操作this.placeholder?.appendChild(realContent)}// 只渲染占位元素,不渲染childrenrender() {return (<divclassName='keep-placeholder'ref={node => {this.placeholder = node}}/>)}}export default withScope(ActivationKeepAlive)// 使用<AliveScope>{counterName === "A" && (<ActivationKeepAlive id="A"><Counter name="A" /></ActivationKeepAlive>)}{counterName === "B" && (<ActivationKeepAlive id="B"><Counter name="B" /></ActivationKeepAlive>)}</AliveScope>
组件树如下,渲染在了 AliveScope
下,而非 ActivationKeepAlive
下。

虽然这种方法理论性可行,但实际上会有很多事情要处理,比如事件流会乱掉,父组件更新渲染也会有问题,因为children 实际渲染在 AliveScope
上, 要让 AliveScope
重新渲染才会使 children 重新渲染。
在 react-activation
中,也还有部分问题有待解决,如果使用 createPortal
方案,也只是 AliveScope
中免去了移动 DOM 的操作(隐藏时渲染在空标签下,显示时渲染在占位节点下)。
以上所有 demo 代码,见:https://stackblitz.com/~/github.com/JackWang032/react-keep-alive-demo
+
往期推荐

▫ 探索大模型:袋鼠云在 Text To SQL 上的实践与优化






