React experimental_useContextSelector：深入探究选择性上下文消费

React Context API 提供了一种在组件树中共享数据的方式，而无需在每个级别手动传递 props。虽然功能强大，但直接使用 Context 有时会导致性能问题。 每次上下文值更改时，使用 Context 的每个组件都会重新渲染，即使组件仅依赖于 Context 数据的一小部分。 这就是 experimental_useContextSelector 的用武之地。 此钩子目前在 React 的 experimental 频道中，允许组件选择性地订阅上下文值的特定部分，通过减少不必要的重新渲染来显着提高性能。

什么是 experimental_useContextSelector？

experimental_useContextSelector 是一个 React 钩子，允许您选择 Context 值的特定部分。 组件仅在 Context 的所选部分更改时才会重新渲染，而不是在 Context 的任何部分更改时重新渲染。 这是通过向钩子提供一个选择器函数来实现的，该函数从 Context 中提取所需的值。

使用 experimental_useContextSelector 的主要好处：

• 提高性能：通过仅在所选值更改时重新渲染来最大限度地减少不必要的重新渲染。
• 精细控制：提供对哪些上下文值触发重新渲染的精确控制。
• 优化的组件更新：提高 React 应用程序的整体效率。

它是如何工作的？

experimental_useContextSelector 钩子接受两个参数：

1. 使用 React.createContext() 创建的 Context 对象。
2. 一个 选择器函数。 此函数接收整个 Context 值作为参数，并返回组件需要的一个特定值。

然后，该钩子将组件订阅到 Context 值的更改，但仅在选择器函数返回的值发生更改时才重新渲染该组件。 默认情况下，它使用高效的比较算法 (Object.is，如果提供，则使用自定义比较器) 来确定所选值是否已更改。

示例：全局主题上下文

让我们想象一个场景，您有一个全局主题上下文，用于管理应用程序主题的各个方面，例如主要颜色、次要颜色、字体大小和字体系列。

1. 创建主题上下文

首先，我们使用 React.createContext() 创建主题上下文：

            import React from 'react';

interface Theme {
  primaryColor: string;
  secondaryColor: string;
  fontSize: string;
  fontFamily: string;
  toggleTheme: () => void; // Example action
}

const ThemeContext = React.createContext(undefined);

export default ThemeContext;

            

              
                Copy
              
            
          

2. 提供主题上下文

接下来，我们使用 ThemeProvider 组件提供主题上下文：

            import React, { useState, useCallback } from 'react';
import ThemeContext from './ThemeContext';

interface ThemeProviderProps {
  children: React.ReactNode;
}

const ThemeProvider: React.FC = ({ children }) => {
  const [theme, setTheme] = useState({
    primaryColor: '#007bff', // Default primary color
    secondaryColor: '#6c757d', // Default secondary color
    fontSize: '16px',
    fontFamily: 'Arial',
  });

  const toggleTheme = useCallback(() => {
      setTheme(prevTheme => ({
          ...prevTheme,
          primaryColor: prevTheme.primaryColor === '#007bff' ? '#28a745' : '#007bff' // Toggle between two primary colors
      }));
  }, []);

  const themeValue = {
    ...theme,
    toggleTheme: toggleTheme,
  };

  return (
    
      {children}
    
  );
};

export default ThemeProvider;

            

              
                Copy
              
            
          

3. 使用 experimental_useContextSelector 消费主题上下文

现在，假设您有一个组件只需要使用主题上下文中的 primaryColor。 使用标准 useContext 钩子会导致此组件在 theme 对象中的 任何 属性更改时重新渲染（例如，fontSize，fontFamily）。 使用 experimental_useContextSelector，您可以避免这些不必要的重新渲染。

            import React from 'react';
import ThemeContext from './ThemeContext';
import { experimental_useContextSelector as useContextSelector } from 'react';

const MyComponent = () => {
  const primaryColor = useContextSelector(ThemeContext, (theme) => theme?.primaryColor);

  return (
    

      This text uses the primary color from the theme.
    
  );
};

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

在此示例中， MyComponent 仅在 ThemeContext 中的 primaryColor 值更改时重新渲染。 对 fontSize 或 fontFamily 的更改不会触发重新渲染。

4. 使用 experimental_useContextSelector 消费主题上下文操作

让我们添加一个按钮来切换主题。 这演示了从上下文中选择一个函数。

            import React from 'react';
import ThemeContext from './ThemeContext';
import { experimental_useContextSelector as useContextSelector } from 'react';

const ThemeToggler = () => {
  const toggleTheme = useContextSelector(ThemeContext, (theme) => theme?.toggleTheme);

  if (!toggleTheme) {
    return 
Error: No theme toggle function available.
;
  }

  return (
    
      Toggle Theme
    
  );
};

export default ThemeToggler;

            

              
                Copy
              
            
          

在此组件中，我们仅从上下文中选择 toggleTheme 函数。 对颜色或字体的更改不会导致此组件重新渲染。 当处理频繁更新的上下文值时，这是一项重要的性能优化。

何时使用 experimental_useContextSelector

experimental_useContextSelector 在以下场景中特别有用：

• 大型上下文对象：当您的 Context 包含许多属性，而组件只需要访问这些属性的子集时。
• 频繁更新的上下文：当您的 Context 值经常更改，但组件只需要对特定更改做出反应时。
• 性能关键型组件：当您需要优化使用 Context 的特定组件的渲染性能时。

决定是否使用 experimental_useContextSelector 时，请考虑以下几点：

• 复杂性：使用 experimental_useContextSelector 会为您的代码增加一些复杂性。 考虑性能增益是否超过了增加的复杂性。
• 备选方案：在 resort 到 experimental_useContextSelector 之前，探索其他优化技术，例如 memoization (React.memo、useMemo、useCallback)。 有时，简单的 memoization 就足够了。
• 分析：使用 React DevTools 分析您的应用程序并确定不必要地重新渲染的组件。 这将帮助您确定 experimental_useContextSelector 是否是正确的解决方案。

使用 experimental_useContextSelector 的最佳实践

要有效地使用 experimental_useContextSelector，请遵循以下最佳实践：

• 保持选择器纯净：确保您的选择器函数是纯函数。 它们应该仅依赖于 Context 值，并且不应有任何副作用。
• memoize 选择器（如果需要）：如果您的选择器函数计算量很大，请考虑使用 useCallback 对其进行 memoization。 这可以防止不必要地重新计算所选值。
• 避免深度嵌套的选择器：保持您的选择器函数简单，并避免深度嵌套的对象访问。 复杂的选择器可能更难维护，并且可能会引入性能瓶颈。
• 彻底测试：测试您的组件，以确保它们在所选 Context 值更改时正确地重新渲染。

自定义比较器（高级用法）

默认情况下， experimental_useContextSelector 使用 Object.is 将所选值与先前的值进行比较。 在某些情况下，您可能需要使用自定义比较器函数。 这在处理浅层比较不足的复杂对象时特别有用。

要使用自定义比较器，您需要在 experimental_useContextSelector 周围创建一个包装器钩子：

            import { experimental_useContextSelector as useContextSelector } from 'react';
import { useRef } from 'react';

function useCustomContextSelector(
  context: React.Context,
  selector: (value: T) => S,
  equalityFn: (a: S, b: S) => boolean
): S {
  const value = useContextSelector(context, selector);
  const ref = useRef(value);

  if (!equalityFn(ref.current, value)) {
    ref.current = value;
  }

  return ref.current;
}

export default useCustomContextSelector;

            

              
                Copy
              
            
          

现在，您可以使用 useCustomContextSelector 代替 experimental_useContextSelector，传入您的自定义相等函数。

例子：

            import React from 'react';
import ThemeContext from './ThemeContext';
import useCustomContextSelector from './useCustomContextSelector';

const MyComponent = () => {
  const theme = useCustomContextSelector(
    ThemeContext,
    (theme) => theme,
    (prevTheme, currentTheme) => {
      // Custom equality check: only re-render if primaryColor or fontSize changes
      return prevTheme?.primaryColor === currentTheme?.primaryColor && prevTheme?.fontSize === currentTheme?.fontSize;
    }
  );

  return (
    

      This text uses the primary color and font size from the theme.
    
  );
};

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

考虑因素和限制

• 实验状态： experimental_useContextSelector 目前是一个实验性 API。 这意味着它可能会在 React 的未来版本中更改或删除。 请谨慎使用，并准备好在必要时更新您的代码。 始终查阅官方 React 文档以获取最新信息。
• 对等依赖项：需要以实验方式安装特定版本的 React。
• 复杂性开销：虽然它可以优化性能，但它引入了额外的代码复杂性，并且可能需要更仔细的测试和维护。
• 备选方案：在选择 experimental_useContextSelector 之前，考虑替代优化策略（例如，memoization、组件拆分）。

全球视角和用例

experimental_useContextSelector 的好处是普遍适用的，与地理位置或行业无关。 但是，具体的用例可能会有所不同。 例如：

• 电子商务平台（全球）：销售国际产品的电子商务平台可能会使用上下文来管理用户偏好，例如货币、语言和地区。 显示产品价格或描述的组件可以使用 experimental_useContextSelector 仅在货币或语言更改时重新渲染，从而提高全球用户的性能。
• 财务仪表板（跨国公司）：跨国公司使用的财务仪表板可能会使用上下文来管理全球市场数据，例如股票价格、汇率和经济指标。 显示特定财务指标的组件可以使用 experimental_useContextSelector 仅在相关市场数据更改时重新渲染，确保实时更新而不会产生不必要的性能开销。 这对于互联网连接速度较慢或可靠性较低的地区至关重要。
• 协作文档编辑器（分布式团队）：分布式团队使用的协作文档编辑器可能会使用上下文来管理文档的状态，包括文本内容、格式和用户选择。 显示文档特定部分的组件可以使用 experimental_useContextSelector 仅在相关内容更改时重新渲染，从而为不同时区和网络条件的用户提供流畅且响应迅速的编辑体验。
• 内容管理系统（全球受众）：用于管理全球受众内容的 CMS 可能会使用上下文来存储应用程序设置、用户角色或站点配置。 显示内容的组件可以选择哪些上下文值会触发重新渲染，避免在服务于来自不同地理位置、网络速度各异的用户的、高流量页面上出现性能问题。

结论

experimental_useContextSelector 是一个强大的工具，用于优化严重依赖 Context API 的 React 应用程序。 通过允许组件选择性地订阅 Context 值的特定部分，它可以显着减少不必要的重新渲染并提高整体性能。 但是，必须权衡其好处与 API 增加的复杂性和实验性质。 请记住分析您的应用程序、考虑替代优化技术，并彻底测试您的组件，以确保 experimental_useContextSelector 是满足您需求的正确解决方案。

随着 React 的不断发展，experimental_useContextSelector 等工具使开发人员能够为全球受众构建更高效、更具可扩展性的应用程序。 通过理解和利用这些高级技术，您可以创建更好的用户体验，并向世界各地的用户交付高性能 Web 应用程序。