React 18 超全升级指南

原创旋律前端星辰

React 18 RC.3 版已经发布，并且 API 已经稳定下来，现在主要是一些 BUG 修复，相信不久后便会发布正式版。React 团队对新特性的探索相当谨慎，距离 16.8 版本已经有 3 年时间了，完全版的并发模式终于到来。今天我们从使用者的角度来探索下 React 17 升级到 18 会遇到的问题和一些新增的功能。

升级

使用 yarn 要安装最新的 React 18 RC

yarn add react@rc react-dom@rc

变更

React 18 已经放弃对 IE 11 的支持，有兼容 IE 的需求则使用 React 17。

createRoot

React 18 提供了两个根 API，我们称之为 Legacy Root API 和 New Root API。

Legacy root API：即 ReactDOM.render。这将创建一个以“遗留”模式运行的 root，其工作方式与 React 17 完全相同。使用此 API 会有一个警告，表明它已被弃用并切换到 New Root API。
New Root API：即 createRoot。这将创建一个在 React 18 中运行的 root，它添加了 React 18 的所有改进并允许使用并发功能。

我们以 Vite + TS 作为脚手架启动项目。项目启动后你会在控制台中看到一个警告：

也就意味着你可以直接将项目升级到 React 18 版本而不会直接造成 break change。因为它仅仅给予了一个警告，并且在整个 18 版本中都为可用兼容状态，并保持着 React 17 版本的特性。

为什么要这样做呢？因为仅仅为项目升级的话比较干脆利落，遇见一个地方改一个地方，无历史包袱。但是 React 组件生态非常庞大，很多组件会用到 ReactDOM.render 直接渲染，比如常见 UI 库中的 Modal.confirm 类似的 API，这时就需要一个版本的周期让这些生态组件升级上来。

// React 17
import ReactDOM from 'react-dom';
const container = document.getElementById('app');
// 装载
ReactDOM.render(<App tab="home" />, container);
// 卸载
ReactDOM.unmountComponentAtNode(container);

// React 18
import { createRoot } from 'react-dom/client';
const container = document.getElementById('app');
const root = createRoot(container);
// 装载
root.render(<App tab="home" />);
// 卸载
root.unmount();

还不得不说 createRoot API 和 Vue3 的 createApp 形式一模一样。

FAQ: 在 TypeScript， createRoot 中参数 container 可接收 HTMLElement ，但不能为空。使用要么断言，要么加判断吧~

服务端渲染

hydrateRoot

如果的应用使用带注水的服务端渲染，请升级 hydrate 到 hydrateRoot

const root = hydrateRoot(container, <App tab="home" />);
// 这里无需执行 root.render

在此版本中，也改进了 react-dom/serverAPI 以完全支持服务器上的 Suspense 和流式 SSR。作为这些更改的一部分，将弃用旧的 Node 流式 API，它不支持服务器上的增量 Suspense 流式传输。

renderToNodeStream => renderToPipeableStream
新增 renderToReadableStream 以支持 Deno
继续使用 renderToString (对 Suspense 支持有限)
继续使用 renderToStaticMarkup (对 Suspense 支持有限)

setState 同步/异步

这是 React 此次版本中最大的破坏性更新，并且无法向下兼容。

React 中的批处理简单来说就是将多个状态更新合并为一次重新渲染，以获得更好的性能，在 React 18 之前，React 只能在组件的生命周期函数或者合成事件函数中进行批处理。默认情况下，Promise、setTimeout 以及原生事件中是不会对其进行批处理的。如果需要保持批处理，则可以用 unstable_batchedUpdates 来实现，但它不是一个正式的 API。

React 18 之前：

function handleClick() {
  setCount(1);
  setFlag(true);
  // 批处理：会合并为一次 render
}

async function handleClick() {
  await setCount(2);
  setFlag(false);
  // 同步模式：会执行两次 render
  // 并且在 setCount 后，在 setFlag 之前能通过 Ref 获取到最新的 count 值
}

值得注意 React 18 上面的第二个例子依然有两次 render，此外，异步后同时的更新都将自动批处理。这样无疑是很好的提高了应用的整体性能。

flushSync

如果我想在 React 18 退出批处理该怎么做呢？官方提供了一个 API flushSync。

flushSync<R>(fn: () => R): R 它接收一个函数作为参数，并且允许有返回值。

function handleClick() {
  flushSync(() => {
    setCount(3);
  });
  // 会在 setCount 并 render 之后再执行 setFlag
  setFlag(true);
}

注意：flushSync 会以函数为作用域，函数内部的多个 setState 仍然为批量更新，这样可以精准控制哪些不需要的批量更新：

function handleClick() {
  flushSync(() => {
    setCount(3);
    setFlag(true);
  });
  // setCount 和 setFlag 为批量更新，结束后
  setLoading(false);
  // 此方法会触发两次 render
}

这种方式会比 React 17 及以前的方式更优雅的颗粒度控制 rerender。

flushSync 再某些场景中非常有用，比如在点击一个表单中点击保存按钮，并触发子表单关闭，并同步到全局 state，状态更新后再调用保存方法：

子表单：

export default function ChildForm({ storeTo }) {
  const [form] = Form.useForm();

  // 当前组件卸载时将子表单的值同步到全局
  // 若要触发父组件同步 setState，必须使用 useLayoutEffect
  useLayoutEffect(() => {
    return () => {
      storeTo(form.getFieldsValue());
    };
  }, []);

  return (
    <Form form={form}>
      <Form.Item name="email">
        <Input />
      </Form.Item>
    </Form>
  );
}

外部容器：

<div
  onClick={() => {
    // 触发子表单卸载关闭
    flushSync(() => setVisible(false));
    // 子表单值更新到全局后，触发保存方法，可以保证 onSave 获取到最新填写的表单值
    onSave();
  }}
>
  保存
</div>
<div>{visible && <ChildForm storeTo={updateState} />}</div>

不过 unstable_batchedUpdates 在 React 18 中将继续保留整个版本，因为许多开源库用了它。

已卸载组件更新状态警告

我们在正常开发时难免会出现以下错误：

这个警告被广泛误解并且有些误导。原本旨在针对如下场景：

useEffect(() => {
  function handleChange() {
    setState(store.getState());
  }
  store.subscribe(handleChange);
  return () => store.unsubscribe(handleChange);
}, []);

如果您忘记了 unsubscribe 效果清理中的调用，则会发生内存泄漏。在实践中，上述情况并不常见。这在我们的代码中更为常见：

async function handleSubmit() {
  setLoading(true);
  // 在我们等待时组件可能会卸载
  await post('/some-api');
  setLoading(false);
}

在这里，警告也会触发。但是，在这种情况下，警告具有误导性。

这里没有实际的内存泄漏，Promise 会很快 resolve，之后它可以被垃圾回收。为了抑制这个警告，我们可能会写很多 isMounted 无用的判断，会使代码变得更加复杂。

在 React 18 中这个警告已经被移除掉了。

组件返回 null

在 React 17 中，如果组件在 render 中返回了 undefined，React 会在运行时抛出一个错误：

function Demo() {
  return undefined;
}

这里我们可以把 undefined 换成 null，程序将继续运行。此行为的目的是帮助用户发现意外忘记 return 语句的常见问题。对于 React 18 的 Suspense fallback 会出现 undefined 而不报错从而导致出现不一致。

现在类型系统和 Eslint 都非常健壮可以很好避免这类低级错误，因此 React 18 不再检查因返回 undefined 而导致崩溃。

StrictMode

从 React 17 开始，React 会自动修改控制台方法，例如 console.log() 在第二次调用生命周期函数时使日志静音。但是，在某些可以使用变通方法的情况下，它可能会导致不良行为。

这这种行为在 React 18 中已经移除，如果安装了 React DevTools > 4.18.0，那么第二次渲染期间的日志现在将以柔和的颜色显示在控制台中。

新 API

useSyncExternalStore

useSyncExternalStore 经历了一次修改，由 unstable_useMutableSource 改变而来，用于订阅外部数据源。主要帮助有外部 store 需求的开发者解决撕裂问题。

一个监听 innerWidth 变化的 hook 最简单例子：

import { useMemo, useSyncExternalStore } from'react';

function useInnerWidth(): number {
  // 保持 subscribe 固定引用，避免 resize 监听器重复执行
  const [subscribe, getSnapshot] = useMemo(() => {
    return [
      (notify: () =>void) => {
        // 真实情况这里会用到节流
        window.addEventListener('resize', notify);
        return() => {
          window.removeEventListener('resize', notify);
        };
      },
      // 返回 resize 后需要的快照
      () => window.innerWidth,
    ];
  }, []);
  return useSyncExternalStore(subscribe, getSnapshot);
}

function WindowInnerWidthExample() {
  const width = useInnerWidth();

  return<p>宽度: {width}</p>;
}

Demo 地址：https://codesandbox.io/s/usesyncexternalstore-demo-q47kyn

React 自身 state 已经原生的解决的并发特性下的撕裂(tear) 问题。useSyncExternalStore 主要对于框架开发者，比如 redux，它在控制状态时可能并非直接使用的 React 的 state，而是自己在外部维护了一个 store 对象，脱离了 React 的管理，也就无法依靠 React 自动解决撕裂问题。因此 React 对外提供了这样一个 API。

目前 React-Redux 8.0 已经基于 useSyncExternalStore 实现。

useInsertionEffect

useInsertionEffect 的工作原理大致 useLayoutEffect 相同，只是此时无法访问 DOM 节点的引用。

因此推荐的解决方案是使用这个 Hook 来插入样式表（或者如果你需要删除它们，可以引用它们）：

function useCSS(rule) {
  useInsertionEffect(() => {
    if (!isInserted.has(rule)) {
      isInserted.add(rule);
      document.head.appendChild(getStyleForRule(rule));
    }
  });
  return rule;
}
function Component() {
  let className = useCSS(rule);
  return <div className={className} />;
}

useId

useId 是一个 API，用于在客户端和服务器上生成唯一 ID，同时避免水合不匹配。使用示例：

function Checkbox() {
  const id = useId();
  return (
    <div>
      <label htmlFor={id}>选择框</label>
      <input type="checkbox" name="sex" id={id} />
    </div>
  );
}

Concurrent（并发）模式

Concurrent 模式是一组 React 的新功能，可帮助应用保持响应，并根据用户的设备性能和网速进行适当的调整，该模式通过使渲染可中断来修复阻塞渲染限制。在 Concurrent 模式中，React 可以同时更新多个状态。

通常，当我们更新 state 的时候，我们会期望这些变化立刻反映到屏幕上。我们期望应用能够持续响应用户的输入，这是符合常理的。但是，有时我们会期望更新延迟响应在屏幕上。在 React 中实现这个功能在之前是很难做到的。Concurrent 模式提供了一系列的新工具使之成为可能。

Transition

在 React 18 中，引入的一个新的 API startTransition，主要为了能在大量的任务下也能保持 UI 响应。这个新的 API 可以通过将特定更新标记为“过渡”来显着改善用户交互。

概览：

import { startTransition } from 'react';

// 紧急：显示输入的内容
setInputValue(input);

// 标记回调函数内的更新为非紧急更新
startTransition(() => {
  setSearchQuery(input);
});

简单来说，就是被 startTransition 回调包裹的 setState 触发的渲染被标记为不紧急渲染，这些渲染可能被其他紧急渲染所抢占。

一般情况下，我们需要通知用户后台正在工作。为此提供了一个带有 isPending 转换标志的 useTransition，React 将在状态转换期间提供视觉反馈，并在转换发生时保持浏览器响应。

import { useTransition } from 'react';

const [isPending, startTransition] = useTransition();

该 isPending 值在转换挂起时为 true，这时可以在页面中放置一个加载器。

普通情况下：

使用 useTransition 表现：

Demo 地址：https://codesandbox.io/s/starttransition-demo-o59ld2

我们可以使用 startTransition 包装任何要移至后台的更新，通常，这些类型的更新分为两类：

渲染缓慢：这些更新需要时间，因为 React 需要执行大量工作才能转换 UI 以显示结果
网络慢：这些更新需要时间，因为 React 正在等待来自网络的一些数据。这个方式与 Suspense 紧密集成

网络慢场景：一个列表页，当我们点击 “下一页”，现存的列表立刻消失了，然后我们看到整个页面只有一个加载提示。可以说这是一个“不受欢迎”的加载状态。如果我们可以“跳过”这个过程，并且等到内容加载后再过渡到新的页面，效果会更好。

这里我们结合 Suspense 做加载边界处理：

import React, { useState, useTransition, Suspense } from 'react';
import { fetchMockData, MockItem } from './utils';
import styles from './DemoList.module.less';

const mockResource = fetchMockData(1);

export default function DemoList() {
  const [resource, setResource] = useState(mockResource);
  const [isPending, startTransition] = useTransition();

  return (
    <Suspense fallback="加载中">
      <UserList resource={resource} />
      <button
        className={styles.button}
        type="button"
        onClick={() =>
          startTransition(() => {
            setResource(fetchMockData(2));
          })
        }
      >
        下一页
      </button>
      {isPending && <div className={styles.loading}>加载中</div>}
    </Suspense>
  );
}

function UserList({ resource }: UserListProps) {
  const mockList = resource.read();
  return (
    <div className={styles.list}>
      {mockList.map((item) => (
        <div key={item.id} className={styles.row}>
          <div className={styles.col}>{item.id}</div>
          <div className={styles.col}>{item.name}</div>
          <div className={styles.col}>{item.age} 岁</div>
        </div>
      ))}
    </div>
  );
}

结果展示：

Demo 地址：https://codesandbox.io/s/usetransition-request-demo-wgedzw

把 `Transition` 融合到应用的设计系统

useTransition 是非常常见的需求。几乎所有可能导致组件挂起的点击或交互操作都需要使用 useTransition，以避免意外隐藏用户正在交互的内容。

这可能会导致组件存在大量重复代码。通常建议把 useTransition 融合到应用的设计系统组件中。例如，我们可以把 useTransition 逻辑抽取到我们自己的 <Button> 组件：

function Button({ children, onClick }) {
  const [startTransition, isPending] = useTransition();

  function handleClick() {
    startTransition(() => {
      onClick();
    });
  }

  return (
    <button onClick={handleClick} disabled={isPending}>
      {children} {isPending ? '加载中' : null}
    </button>
  );
}

FAQ：useTransition 有个可选参数，可以设定超时时间 timeoutMs，但目前的 TS 类型没有开放。

useDeferredValue

返回一个延迟响应的值，这通常用于在具有基于用户输入立即渲染的内容，以及需要等待数据获取的内容时，保持接口的可响应性。

import { useDeferredValue } from 'react';

const deferredValue = useDeferredValue(value);

从介绍上来看 useDeferredValue 与 useTransition 是否感觉很相似呢？

相同：useDeferredValue 本质上和内部实现与 useTransition 一样都是标记成了延迟更新任务。
不同：useTransition 是把更新任务变成了延迟更新任务，而 useDeferredValue 是产生一个新的值，这个值作为延时状态。

那它和 debounce 有什么区别呢？

debounce 即 setTimeout 总是会有一个固定的延迟，而 useDeferredValue 的值只会在渲染耗费的时间下滞后，在性能好的机器上，延迟会变少，反之则变长。

结语

以上是本次 React 所升级的大致内容，主要围绕着并发模式而展开。赶快提前准备起来发布正式版后升级吧~

本人强力之作：react-photo-view 已经完美兼容 React 18，欢迎大家尝试：

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最后，欢迎加群一起探讨 React 18 升级心得。

一起变强！一起面向快乐编程！ 😉

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