2年过去了，React Forget 凉了么？

在 2 年前的React Conf 2021[1]，黄玄第一次介绍了React Forget，这是个「可以生成等效于 useMemo、React.memo」的编译器（可以简单理解为，有了它，开发者不需要考虑React项目的性能优化了）。

由于React独特的架构（全局更新），「React 性能优化」一直让开发者头疼，这里主要有两个问题：

很多开发者不知道如何正确使用性能优化API，甚至有人认为FC（函数组件）中所有函数都应该包裹在useCallback中
即使写出性能优秀的项目，随着需求迭代，新增的代码很可能破坏之前的优化效果

所以，React Forget的愿景一经宣传，就受到社区极大的关注。从React Conf 2021油管播放量来看，React Forget演讲占了所有 19 个演讲总播放量的 1/4（当然，也可能是因为黄玄长得帅）。

现在2年过去了，我们很少听到React Forget的进展，黄玄也离开「React 团队」了。这让我们不禁要问，React Forget凉了么？

本文会聊聊React Forget当前的进展、接下来的发展方向，以及他的工作原理。

React Forget 凉了么？

首先要明确的是，React Forget并没有凉，相反，他正在稳定迭代。

根据React团队成员「Mofei Zhang」在React Advanced London 2023[2]的演讲指出，「React 团队」出品的所有产品，都会经历 5 个阶段：

理念验证
产品实现
Meta内部挑选业务线，小范围使用
推广到Meta其他业务线
发布开源版本

当前React Forget正处在阶段 3，已经在下述两个产品的生产环境投入使用：

quest store[3]，Meta旗下VR产品的应用商店，基于React Native开发
instagram[4]，web项目，基于React DOM开发

效果如何呢？以quest store举例。下图是quest store的产品详情页（由React Native实现）：

quest store产品详情页

可以看到，这是个左右布局的项目，点击左侧Tab右边会有相应变化。

下图是使用React Forget前，通过React Profiler测量的「点击左侧 Tab 触发更新」后的更新火炬图，其中：

每个小块代表一个组件
绿色小块代表「触发本次更新后，会 render 的组件」
灰色小块代表「触发本次更新后，不会 render 的组件」（命中性能优化）

显然，当触发更新后，灰色小块越多，项目性能越好。

当项目经过React Forget编译优化后，执行同样操作的更新火炬图如下（其中红框内是优化的部分。也就是说，经过优化后，触发同样的操作，红框内的组件都不会render了）：

这个优化效果有多好呢？数值如下：

「切换 Tab 操作」的响应速度提高 150%
页面加载速度提高 4-12%

这里需要指出的是，经由React Forget生成的优化代码等效于useMemo、React.memo这样的「缓存 API」，而这些API主要是减少rerender过程中render的组件数量。

虽然「页面加载」主要是首屏渲染（mount），此时这些缓存API发挥不了作用。但要完成页面加载，很多组件是需要rerender的。举个例子，对于列表的渲染，包括两个步骤：

首屏渲染（mount），渲染空列表
获取到数据后，渲染（rerender）包含数据的列表

所以，React Forget通过提高rerender速度，提高了页面加载速度。

有同学可能会质疑 —— 是这个项目本身做的优化太少了，才显得优化效果好吧？

首先，我们可以从优化前的火炬图的灰色部分（下图绿框内）看出，项目是经过性能优化的（否则应该都是绿色小块）：

但是，一个精心优化过性能的React项目，就像扑克搭的城堡，任何风吹草动都能让优化效果付之东流：

举个例子，假设项目中有个很耗性能的组件ExpensiveCpn：

代码语言：javascript复制

<ExpensiveCpn data={data}/>

你将ExpensiveCpn用React.memo包裹，将data用useMemo包裹，使得ExpensiveCpn非必要不render。

但是，团队其他成员接到需求，要给ExpensiveCpn增加个新props：

代码语言：javascript复制

<ExpensiveCpn data={data} items={items}/>

由于新加的items props没有用useMemo包裹，使得你的优化失去效果（在复杂项目中，这种情况很常见）。

这就造成个悖论 —— 越是访问量大、迭代频繁、性能敏感的React项目，越难维持优秀的性能。

从这个角度看，React Forget意义重大。

为什么迭代这么慢？

既然React Forget这么重要，为什么这两年都没啥消息呢？因为JS作为动态语言语法太灵活，这极大增加了编译器的开发难度。

根据从Chrome跳槽到「React 团队」的工程师「Sathya Gunasekaran」在React India 2023[5]演讲中表示：在React Forget中实现Alias Analysis（别名分析）的难度，比在Chrome V8中还高。

Sathya Gunasekaran

好在React作为一种DSL，相比纯JS实现的项目多了很多约束，使得静态分析成为可能，比如：

React组件类似于纯函数，这意味着相同的输入（props）会获得相同的输出（JSX返回值）

这使得每个组件都是一个可以独立静态分析的模块（不需要考虑组件之间互相影响）。同时，React Forget也能并行分析多个组件。

FC（函数组件）的大规模使用

Class Component中所有属性、方法都绑定在this中，比如：

this.state
this.setState

开发者也能在this上挂载属性，这种灵活性为静态分析带来很大难度。

随着Hooks普及，新的React项目基本都基于FC实现，排除了this的影响。

Hooks

「在 FC 中，以 use 开头的函数都是 hook」，这条规定为静态分析提供了线索，比如：

考虑副作用时，需要分析useEffect等
考虑状态时，需要分析useState等

Immutable state（不可变状态）

状态不可变，意味着编译器不需要考虑下面这种情况：

代码语言：javascript复制

function App() {
  const [num, update] = useState(0);
  num = 2;
  // ...
}

工作原理

需要明确一点，React Forget可以生成等效于useMemo、React.memo的代码，并不意味着编译后的代码会出现上述API，而是会出现「效果等效于上述 API」的辅助代码。

举个例子，考虑下面的代码。VideoTab组件会根据filter过滤出videos数组中「符合条件的 video」，并渲染头组件（Heading）与列表组件（VideoList）：

代码语言：javascript复制

function VideoTab({heading, videos, filter}) {
  const filterdList = [];
  for (const video of videos) {
    if (applyFilter(video, filter)) {
      filterdList.push(video);
    }
  }
  if (filterdList.length === 0) {
    return <NoVideos />;
  }

  return (
    <>
      <Heading
        heading={heading}
        count={filterdList.length}
      />
      <VideoList videos={filterdList} />
    </>
  )
}

其中VideoList组件已经被React.memo包裹：

代码语言：javascript复制

const VideoList = React.memo(/* 省略 */)

当前，虽然VideoList组件不依赖heading props，但是heading props变化也会导致VideoTab组件render（因为每次render时都会生成新的filterdList）。为了优化他，可以用useMemo包裹filterdList：

代码语言：javascript复制

const filterdList = useMemo(() => {
  /* 省略 */
}, [videos, filter])

只有当videos props或filter props变化时filterdList才会变化，就排除了heading props变化对VideoList组件的影响。

上述优化是开发者手动性能优化时会写出的代码。

如果交给React Forget，他会生成类似如下代码。其中：

缓存被保存在名为useMemoCache的原生hook中
if else起到了等效useMemo的作用

代码语言：javascript复制

function VideoTab({heading, videos, filter}) {
  const $ = useMemoCache(12);
  let filterdList;

  // 下面的if else起到了useMemo的效果
  if ($[0] !== videos || $[1] !== filter) {
    filterdList = [];

    for (const video of videos) {
      if (applyFilter(video, filter)) {
        filterdList.push(video);
      }
    }

    $[0] = videos;
    $[1] = filter;
    $[2] = filterdList;
  } else {
    filterdList = $[2];
  }

  // ...省略
}

为什么不直接生成useMemo代码呢？主要有两个原因：

对于一个FC，大部分原生Hook的数据会保存在一条单向链表中（这也是「不能在条件语句中写 Hooks」的原因），会占用更多内存

在React Forget生成的代码中，缓存保存在useMemoCache中，通过观察useMemoCache 的源码[6]可以发现，在useMemoCache内部，并不依赖单向链表保存数据。

这也意味着useMemoCache可以不遵守「不能在条件语句中写 Hooks」这条规定。

useMemo内部需要对依赖项进行浅比较

相比于浅比较，React Forget生成的if语句能直接被「JS 引擎」优化，更高效。

虽然React Forget的工作原理看似简单，但考虑到大量的边界情况，实际实现起来会很复杂。

举个例子，考虑下面的代码：

代码语言：javascript复制

function Parent({a, b}) {
  const x = [];
  x.push(a);

  return <Child x={x} />;
}

要优化上述代码很简单，优化结果如下（这里用「性能优化 API」演示优化效果，方便理解意思）：

代码语言：javascript复制

function Parent({a, b}) {
  const x = useMemo(() => {
    const x = [];
    x.push(a);
    return x;
  }, [a])

  return <Child x={x} />;
}

现在，我们新增两行代码：

代码语言：javascript复制

function Parent({a, b}) {
  const x = [];
  x.push(a);

  // 下面两行是新增代码
  const y = x;
  y.push(b);

  return <Child x={x} />;
}

按照优化逻辑，下面是优化后的代码：

代码语言：javascript复制

function Parent({a, b}) {
  const x = useMemo(() => {
    const x = [];
    x.push(a);
    return x;
  }, [a])

  const y = useMemo(() => {
    const y = x;
    y.push(b);
    return y;
  }, [x, b])

  return <Child x={x} />;
}

现在问题来了，优化前后的代码逻辑相同么？你可以仔细观察下。

答案是 —— 不相同。

优化后，在首次render时，x、y都会指向数组[a, b]，如下图：