React Suspense：现代应用的数据获取策略

React Suspense 是 React 16.6 中引入的一项强大功能，它简化了异步操作的处理，尤其是数据获取。它允许您在等待数据加载时“暂停”组件的渲染，提供了一种更具声明性且用户友好的方式来管理加载状态。本指南探讨了使用 React Suspense 的各种数据获取策略，并为构建响应迅速和高性能的应用程序提供了实用见解。

理解 React Suspense

在深入探讨具体策略之前，让我们先了解 React Suspense 的核心概念：

• Suspense 边界 (Suspense Boundary)：<Suspense> 组件作为一个边界，包裹可能暂停渲染的组件。它指定一个 fallback 属性，该属性在被包裹的组件等待数据时渲染一个占位符 UI（例如，一个加载中的旋转图标）。
• Suspense 与数据获取的集成：Suspense 与支持 Suspense 协议的库无缝协作。这些库通常在数据尚不可用时抛出一个 promise。React 会捕获这个 promise 并暂停渲染，直到 promise 解析完成。
• 声明式方法：Suspense 允许您根据数据的可用性来描述期望的 UI，而不是手动管理加载标志和条件渲染。

使用 Suspense 的数据获取策略

以下是几种使用 React Suspense 的有效数据获取策略：

1. 组件级数据获取

这是最直接的方法，即每个组件在 Suspense 边界内获取自己的数据。它适用于具有独立数据需求的简单组件。

示例：

假设我们有一个 UserProfile 组件，需要从 API 获取用户数据：

// 一个简单的数据获取工具（请替换为您偏好的库）
const fetchData = (url) => {
  let status = 'pending';
  let result;
  let suspender = fetch(url)
    .then(res => {
      if (!res.ok) {
        throw new Error(`HTTP error! Status: ${res.status}`);
      }
      return res.json();
    })
    .then(
      res => {
        status = 'success';
        result = res;
      },
      err => {
        status = 'error';
        result = err;
      }
    );

  return {
    read() {
      if (status === 'pending') {
        throw suspender;
      } else if (status === 'error') {
        throw result;
      }
      return result;
    }
  };
};

const userResource = fetchData('/api/user/123');

function UserProfile() {
  const user = userResource.read();
  return (
    <div>
      <h2>{user.name}</h2>
      <p>Email: {user.email}</p>
    </div>
  );
}

function App() {
  return (
    <Suspense fallback={<div>正在加载用户数据...</div>}>
      <UserProfile />
    </Suspense>
  );
}

说明：

• fetchData 函数模拟了一个异步 API 调用。关键在于，它在数据加载时会*抛出一个 promise*。这是 Suspense 工作的基础。
• UserProfile 组件使用 userResource.read()，它要么立即返回用户数据，要么抛出待处理的 promise。
• <Suspense> 组件包裹 UserProfile，并在 promise 解析期间显示回退 UI。

优点：

• 简单易实现。
• 适用于具有独立数据依赖的组件。

缺点：

• 如果组件之间的数据相互依赖，可能导致“瀑布式”获取。
• 不适用于复杂的数据依赖关系。

2. 并行数据获取

为了避免瀑布式获取，您可以并发地启动多个数据请求，并使用 Promise.all 或类似技术等待所有请求完成后再渲染组件。这可以最大限度地减少总加载时间。

示例：

const userResource = fetchData('/api/user/123');
const postsResource = fetchData('/api/user/123/posts');

function UserProfile() {
  const user = userResource.read();
  const posts = postsResource.read();

  return (
    <div>
      <h2>{user.name}</h2>
      <p>Email: {user.email}</p>
      <h3>帖子：</h3>
      <ul>
        {posts.map(post => (<li key={post.id}>{post.title}</li>))}
      </ul>
    </div>
  );
}

function App() {
  return (
    <Suspense fallback={<div>正在加载用户数据和帖子...</div>}>
      <UserProfile />
    </Suspense>
  );
}

说明：

• userResource 和 postsResource 都会立即创建，从而并行触发数据获取。
• UserProfile 组件读取这两个资源。Suspense 会等待*两者都*解析完成后再进行渲染。

优点：

• 通过并发获取数据减少了总加载时间。
• 与瀑布式获取相比，性能得到改善。

缺点：

• 如果某些组件不需要所有数据，可能导致不必要的数据获取。
• 错误处理变得更加复杂（处理单个请求的失败）。

3. 选择性注水（用于服务器端渲染 - SSR）

在使用服务器端渲染（SSR）时，Suspense 可用于选择性地为页面的某些部分进行注水（hydrate）。这意味着您可以优先为页面最重要的部分进行注水，从而改善交互时间（TTI）和感知性能。当您希望尽快显示基本布局或核心内容，同时推迟非关键组件的注水时，这种场景非常有用。

示例（概念性）：

// 服务器端：
<Suspense fallback={<div>正在加载关键内容...</div>}>
  <CriticalContent />
</Suspense>
<Suspense fallback={<div>正在加载可选内容...</div>}>
  <OptionalContent />
</Suspense>

说明：

• CriticalContent 组件被包裹在一个 Suspense 边界中。服务器将完全渲染此内容。
• OptionalContent 组件也被包裹在一个 Suspense 边界中。服务器*可能*会渲染它，但 React 可以选择稍后以流式方式传输它。
• 在客户端，React 将首先为 CriticalContent 进行注水，使核心页面更快地具有交互性。而 OptionalContent 将在稍后进行注水。

优点：

• 改善了 SSR 应用程序的 TTI 和感知性能。
• 优先处理关键内容的注水。

缺点：

• 需要仔细规划内容优先级。
• 增加了 SSR 设置的复杂性。

4. 支持 Suspense 的数据获取库

一些流行的数据获取库内置了对 React Suspense 的支持。这些库通常提供更便捷、更高效的数据获取方式，并与 Suspense 集成。一些著名的例子包括：

• Relay：一个用于构建数据驱动的 React 应用程序的数据获取框架。它专为 GraphQL 设计，并提供了出色的 Suspense 集成。
• SWR (Stale-While-Revalidate)：一个用于远程数据获取的 React Hooks 库。SWR 内置了对 Suspense 的支持，并提供自动重新验证和缓存等功能。
• React Query：另一个流行的数据获取、缓存和状态管理的 React Hooks 库。React Query 也支持 Suspense，并提供后台重新获取和错误重试等功能。

示例（使用 SWR）：

import useSWR from 'swr'

const fetcher = (...args) => fetch(...args).then(res => res.json())

function UserProfile() {
  const { data: user, error } = useSWR('/api/user/123', fetcher, { suspense: true })

  if (error) return <div>加载失败</div>
  if (!user) return <div>加载中...</div> // 在使用 Suspense 时，这部分很可能永远不会被渲染

  return (
    <div>
      <h2>{user.name}</h2>
      <p>Email: {user.email}</p>
    </div>
  )
}

function App() {
  return (
    <Suspense fallback={<div>正在加载用户数据...</div>}>
      <UserProfile />
    </Suspense>
  );
}

说明：

• useSWR hook 从 API 端点获取数据。suspense: true 选项启用了 Suspense 集成。
• SWR 自动处理缓存、重新验证和错误处理。
• UserProfile 组件直接访问获取到的数据。如果数据尚不可用，SWR 会抛出一个 promise，触发 Suspense 的回退 UI。

优点：

• 简化了数据获取和状态管理。
• 内置缓存、重新验证和错误处理。
• 改善了性能和开发者体验。

缺点：

• 需要学习一个新的数据获取库。
• 与手动数据获取相比，可能会增加一些开销。

使用 Suspense 进行错误处理

在使用 Suspense 时，错误处理至关重要。React 提供了 ErrorBoundary 组件来捕获在 Suspense 边界内发生的错误。

示例：

class ErrorBoundary extends React.Component {
  constructor(props) {
    super(props);
    this.state = { hasError: false };
  }

  static getDerivedStateFromError(error) {
    // 更新 state，以便下一次渲染时显示回退 UI。
    return { hasError: true };
  }

  componentDidCatch(error, errorInfo) {
    // 您也可以将错误记录到错误报告服务中
    console.error(error, errorInfo);
  }

  render() {
    if (this.state.hasError) {
      // 您可以渲染任何自定义的回退 UI
      return <h1>出错了。</h1>;
    }

    return this.props.children; 
  }
}

function App() {
  return (
    <ErrorBoundary>
      <Suspense fallback={<div>加载中...</div>}>
        <UserProfile />
      </Suspense>
    </ErrorBoundary>
  );
}

说明：

• ErrorBoundary 组件捕获其子组件（包括在 Suspense 边界内的组件）抛出的任何错误。
• 当发生错误时，它会显示一个回退 UI。
• componentDidCatch 方法允许您记录错误以进行调试。

使用 React Suspense 的最佳实践

• 选择正确的数据获取策略：选择最适合您应用程序需求和复杂性的策略。考虑组件依赖关系、数据需求和性能目标。
• 策略性地使用 Suspense 边界：将 Suspense 边界放置在可能暂停渲染的组件周围。避免将整个应用程序包裹在单个 Suspense 边界中，因为这可能导致糟糕的用户体验。
• 提供有意义的回退 UI：设计信息丰富且视觉上吸引人的回退 UI，以在数据加载时保持用户的参与度。
• 实施稳健的错误处理：使用 ErrorBoundary 组件优雅地捕获和处理错误。向用户提供信息丰富的错误消息。
• 优化数据获取：最大限度地减少获取的数据量，并优化 API 调用以提高性能。考虑使用缓存和数据去重技术。
• 监控性能：跟踪加载时间并识别性能瓶颈。使用分析工具来优化您的数据获取策略。

真实世界示例

React Suspense 可以应用于各种场景，包括：

• 电子商务网站：显示产品详情、用户个人资料和订单信息。
• 社交媒体平台：渲染用户动态、评论和通知。
• 仪表板应用：加载图表、表格和报告。
• 内容管理系统 (CMS)：显示文章、页面和媒体资产。

示例 1：国际电子商务平台

想象一个为不同国家客户服务的电子商务平台。产品详情，如价格和描述，可能需要根据用户的位置来获取。Suspense 可用于在获取本地化产品信息时显示加载指示器。

function ProductDetails({ productId, locale }) {
  const productResource = fetchData(`/api/products/${productId}?locale=${locale}`);
  const product = productResource.read();

  return (
    <div>
      <h2>{product.name}</h2>
      <p>价格: {product.price}</p>
      <p>描述: {product.description}</p>
    </div>
  );
}

function App() {
  const userLocale = getUserLocale(); // 用于确定用户区域设置的函数
  return (
    <Suspense fallback={<div>正在加载产品详情...</div>}>
      <ProductDetails productId="123" locale={userLocale} />
    </Suspense>
  );
}

示例 2：全球社交媒体信息流

考虑一个显示来自全球用户帖子信息流的社交媒体平台。每个帖子可能包含文本、图像和视频，这些内容加载所需的时间各不相同。Suspense 可用于在帖子内容加载时为单个帖子显示占位符，从而提供更流畅的滚动体验。

function Post({ postId }) {
  const postResource = fetchData(`/api/posts/${postId}`);
  const post = postResource.read();

  return (
    <div>
      <p>{post.text}</p>
      {post.image && <img src={post.image} alt="Post Image" />}
      {post.video && <video src={post.video} controls />}
    </div>
  );
}

function App() {
  const postIds = getPostIds(); // 用于检索帖子 ID 列表的函数
  return (
    <div>
      {postIds.map(postId => (
        <Suspense key={postId} fallback={<div>正在加载帖子...</div>}>
          <Post postId={postId} />
        </Suspense>
      ))}
    </div>
  );
}

结论

React Suspense 是在 React 应用程序中管理异步数据获取的强大工具。通过理解各种数据获取策略和最佳实践，您可以构建响应迅速、用户友好且高性能的应用程序，提供卓越的用户体验。尝试不同的策略和库，找到最适合您特定需求的方法。

随着 React 的不断发展，Suspense 在数据获取和渲染方面可能会扮演更重要的角色。了解最新的发展和最佳实践将帮助您充分利用此功能的潜力。