React experimental_useContextSelector：精细化 Context 消费

React 的 Context API 提供了一种强大的机制，可以在无需显式 prop 传递的情况下跨应用共享状态和 props。然而，默认的 Context API 实现有时会导致性能问题，特别是在 Context 值频繁变化的庞大复杂应用中。即使组件仅依赖于 Context 的一小部分，Context 值发生的任何更改都会导致消费该 Context 的所有组件重新渲染，这可能导致不必要的重渲染和性能瓶颈。

为了解决这个限制，React 推出了 experimental_useContextSelector 钩子（顾名思义，目前仍处于实验阶段）。这个钩子允许组件仅订阅它们所需的 Context 的特定部分，从而在 Context 的其他部分发生更改时防止重渲染。这种方法通过减少不必要的组件更新次数来显著优化性能。

理解问题：经典的 Context API 和重渲染

在深入了解 experimental_useContextSelector 之前，让我们用标准的 Context API 来说明潜在的性能问题。考虑一个全局的用户 Context，它存储用户信息、偏好设置和身份验证状态：

            
const UserContext = React.createContext({
  userInfo: {
    name: 'John Doe',
    email: 'john.doe@example.com',
    country: 'USA'
  },
  preferences: {
    theme: 'light',
    language: 'en-US',
    notificationsEnabled: true
  },
  isAuthenticated: false
});

function App() {
  const [user, setUser] = React.useState({
    userInfo: {
      name: 'John Doe',
      email: 'john.doe@example.com',
      country: 'USA'
    },
    preferences: {
      theme: 'light',
      language: 'en-US',
      notificationsEnabled: true
    },
    isAuthenticated: false
  });

  const updateUser = (newUser) => {
    setUser(newUser);
  };

  return (
    
      
      
    
  );
}

function Profile() {
  const { userInfo } = React.useContext(UserContext);
  return (
    

      
{userInfo.name}
      
Email: {userInfo.email}
      
Country: {userInfo.country}
    
  );
}

function Settings() {
  const { preferences, updateUser } = React.useContext(UserContext);

  const toggleTheme = () => {
    updateUser({
      ...user,
      preferences: { ...preferences, theme: preferences.theme === 'light' ? 'dark' : 'light' },
    });
  };

  return (
    

      
Theme: {preferences.theme}
      Toggle Theme
    
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

在此场景中，Profile 组件仅使用 userInfo 属性，而 Settings 组件使用 preferences 和 updateUser 属性。如果 Settings 组件更新了主题，导致 preferences 对象发生变化，那么 Profile 组件也会重新渲染，即使它根本不依赖于 preferences。这是因为 React.useContext 将组件订阅到整个 Context 值。在拥有大量 Context 消费者的更复杂应用中，这种不必要的重渲染可能成为严重的性能瓶颈。

介绍 experimental_useContextSelector：选择性 Context 消费

experimental_useContextSelector 钩子通过允许组件仅选择它们所需的 Context 的特定部分来解决此问题。此钩子接受两个参数：

• Context 对象（使用 React.createContext 创建）。
• 一个选择器函数，该函数以整个 Context 值作为参数，并返回组件所需的特定值。

组件仅在选定值发生更改时（使用严格相等性 ===）才会重新渲染。这使我们能够优化之前的示例并防止 Profile 组件的不必要重渲染。

使用 experimental_useContextSelector 重构示例

以下是如何使用 experimental_useContextSelector 重构先前示例的方法：

            
import { unstable_useContextSelector as useContextSelector } from 'use-context-selector';

const UserContext = React.createContext({
  userInfo: {
    name: 'John Doe',
    email: 'john.doe@example.com',
    country: 'USA'
  },
  preferences: {
    theme: 'light',
    language: 'en-US',
    notificationsEnabled: true
  },
  isAuthenticated: false
});

function App() {
  const [user, setUser] = React.useState({
    userInfo: {
      name: 'John Doe',
      email: 'john.doe@example.com',
      country: 'USA'
    },
    preferences: {
      theme: 'light',
      language: 'en-US',
      notificationsEnabled: true
    },
    isAuthenticated: false
  });

  const updateUser = (newUser) => {
    setUser(newUser);
  };

  return (
    
      
      
    
  );
}

function Profile() {
  const userInfo = useContextSelector(UserContext, (context) => context.userInfo);
  return (
    

      
{userInfo.name}
      
Email: {userInfo.email}
      
Country: {userInfo.country}
    
  );
}

function Settings() {
  const preferences = useContextSelector(UserContext, (context) => context.preferences);
  const updateUser = useContextSelector(UserContext, (context) => context.updateUser);

  const toggleTheme = () => {
    updateUser({
      ...user,
      preferences: { ...preferences, theme: preferences.theme === 'light' ? 'dark' : 'light' },
    });
  };

  return (
    

      
Theme: {preferences.theme}
      Toggle Theme
    
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

在这个重构的示例中，Profile 组件现在使用 useContextSelector 仅从 Context 中选择 userInfo 属性。因此，当 Settings 组件更新主题时，Profile 组件将不再重新渲染，因为 userInfo 属性保持不变。同样，Settings 组件仅选择它所需的 preferences 和 updateUser 属性，进一步优化了性能。

重要提示：请记住从 use-context-selector 包导入 unstable_useContextSelector。正如其名称所示，此钩子仍处于实验阶段，在未来的 React 版本中可能会发生更改。use-context-selector 包是一个很好的开始选择，但请注意 React 团队在功能稳定后可能出现的 API 更改。

使用 experimental_useContextSelector 的优势

• 提高性能：仅在选定的 Context 值更改时更新组件，从而减少不必要的重渲染。这对于具有频繁更改的 Context 数据的复杂应用尤其有益。
• 精细化控制：提供对组件订阅 Context 特定部分的精确控制。
• 简化组件逻辑：使组件更新更易于理解，因为组件仅在其特定依赖项更改时才重新渲染。

注意事项和最佳实践

• 选择器函数性能：确保您的选择器函数性能良好，并在其中避免复杂的计算或昂贵的操作。选择器函数在每次 Context 更改时都会被调用，因此优化其性能至关重要。
• Memoization：如果您的选择器函数每次调用都返回一个新的对象或数组，即使底层数据没有改变，组件仍会重新渲染。考虑使用 memoization 技术（例如 React.useMemo 或 Reselect 等库）来确保只有在相关数据实际更改时，选择器函数才返回一个新值。
• Context 值结构：考虑以一种能够最大程度地减少不相关数据一起更改的可能性来构建您的 Context 值。例如，您可以将应用程序状态的不同方面分离到不同的 Context 中。
• 替代方案：如果您的应用程序的复杂性需要，请探索 Redux、Zustand 或 Jotai 等替代状态管理解决方案。这些库提供了更高级的全局状态管理和性能优化功能。
• 实验状态：请注意，experimental_useContextSelector 仍处于实验阶段。API 在未来的 React 版本中可能会发生变化。use-context-selector 包提供了稳定可靠的实现，但请始终关注 React 的更新，了解核心 API 可能发生的更改。

实际示例和用例

以下是一些 experimental_useContextSelector 可能特别有用的实际示例：

• 主题管理：在具有可自定义主题的应用中，您可以使用 experimental_useContextSelector 允许组件仅订阅当前主题设置，从而在其他应用设置更改时防止重渲染。例如，考虑一个提供不同颜色主题给用户的电子商务网站。仅显示颜色的组件（按钮、背景等）将仅订阅 Context 中的 theme 属性，避免在例如用户的货币偏好发生变化时进行不必要的重渲染。
• 国际化（i18n）：在管理多语言应用中的翻译时，您可以使用 experimental_useContextSelector 允许组件仅订阅当前区域设置或特定翻译。例如，想象一个全球性的社交媒体平台。单个帖子的翻译（例如，从英语到西班牙语）不应触发整个新闻源的重渲染，如果只有该特定帖子的翻译发生变化。useContextSelector 确保仅更新相关组件。
• 用户身份验证：在需要用户身份验证的应用中，您可以使用 experimental_useContextSelector 允许组件仅订阅用户的身份验证状态，从而在其他用户个人资料信息发生更改时防止重渲染。例如，一个在线银行平台的账户摘要组件可能仅依赖于 Context 中的 userId。如果用户在其个人资料设置中更新了地址，账户摘要组件则无需重渲染，从而带来更流畅的用户体验。
• 表单管理：在处理具有多个字段的复杂表单时，您可以使用 experimental_useContextSelector 允许单个表单字段仅订阅其特定值，从而在其他字段更改时防止重渲染。想象一个用于签证的、多步骤的应用表单。每个步骤（姓名、地址、护照详细信息）都可以被隔离，并且仅在其特定步骤中的数据更改时才重渲染，而不是在每个字段更新后整个表单都重渲染。

结论

experimental_useContextSelector 是优化使用 Context API 的 React 应用性能的宝贵工具。通过允许组件仅选择它们所需的 Context 的特定部分，它可以防止不必要的重渲染并提高整体应用响应能力。尽管仍处于实验阶段，但它是 React 生态系统的一个有前途的补充，值得为性能关键型应用进行探索。始终记住要进行彻底的测试，并注意随着该钩子日趋成熟可能发生的 API 更改。在处理复杂的 C 状态管理和由频繁的 Context 更新引起的性能瓶颈时，将其视为 React 工具箱中的一个强大补充。通过仔细分析您应用的 Context 使用情况并策略性地应用 experimental_useContextSelector，您可以显著提升用户体验，并构建更高效、更具可扩展性的 React 应用。