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react组件封装成函数方法(React虚拟列表的实现)

更多 时间:2022-03-29 10:18:55 类别:编程学习 浏览量:176

react组件封装成函数方法

React虚拟列表的实现

1.背景

在开发过程中,总是遇到很多列表的显示。当上数量级别的列表渲染于浏览器,终会导致浏览器的性能下降。如果数据量过大,首先渲染极慢,其次页面直接卡死。当然,你可以选择其他方式避免。例如分页,或者下载文件等等。我们这里讨论如果使用虚拟列表来解决这个问题。

2.什么是虚拟列表

最简单的描述:列表滚动时,变更可视区域内的渲染元素。

react组件封装成函数方法(React虚拟列表的实现)

通过 [单条数据预估高度] 计算出 [列表总高度]和[可视化区域高度 ]。并在[可视化区域高度]内按需渲染列表。

3.相关概念简介

下面介绍在组件中,很重要的一些参数信息,这里先进行了解,有个印象,后续在使用的时候才比较明朗。

  • [单条数据预估高度]: 列表中具体某一条列表的具体高度,它可以是 [固定高度],也可以是[动态高度]
  • [列表总高度]: 当所有数据渲染时,列表的[总高度]
  • [可视化区域高度]: 挂在虚拟列表的容器。即列表可见的区域
  • [预估显示条数]: 在 [可视化区域高度] 按照 [单条数据预估高度],可见的数据条数
  • [开始索引]: [可视化区域高度] 显示的数据的第一条数据的索引
  • [结束索引]: [可视化区域高度] 显示的数据的最后一条数据的索引
  • [每条Item 位置缓存]: 因为列表的高度不一定,因此会对每条数据的高度位置进行记录,包括 index索引,top, bottom, lineHeight属性

4.虚拟列表实现

虚拟列表可以简单理解为:当列表发生滚动时,变更[可视化区域高度 ]内的渲染元素,根据上面介绍的相关概念,我们依据这些属性,按照以下步骤进行:

  • 传入组件数据 [数据列表(resources)] 和 [预估高度(estimatedItemSize]
  • 根据 [数据列表(resources)]和 [预估高度(estimatedItemSize] 计算出每条数据的初始位置(当全部渲染时每条数据的占位)
  • 计算出 [列表总高度]
  • [可视化区域高度] 通过css控制
  • 根据 [可视化区域高度],计算出可视化区域预估显示条数
  • 初始化可视窗口的 [头挂载元素]和[尾挂载元素],当发生滚动时,根据滚动差值和滚动方向,重新计算[头挂载元素]和[尾挂载元素]。

依据以上的简介步骤,下面开始来实现一个虚拟列表吧。

4.1 驱动开发:参数剖析

参数 说明 类型 默认值
resources 源数据数组 Array []
estimatedItemSize 每条数据的预估高度 number 32px
extrea 用于自定义ItemRender,传递其他参数 any none
ItemRender 每一条数据渲染的组件 React.FC const ItemRender = ({ data }: Data) => (<React.Fragment>{String(data) }</React.Fragment>)
key 作为遍历时,生成item 的唯一key。需要是resources的数据具体的某个唯一值的字段。用于提高性能。 string 默认顺序 自定义 -> id -> key -> index

4.1.1 ItemRender

  • import React, { useState } from 'react';
    import { VirtualList } from 'biz-web-library';
    // 定义每一条数据显示的组件
    const ItemRender = ({ data }) => {
      let dindex = parseInt(data);
      let lineHeight = dindex % 2 ? '40px' : '80px';
      return (
        <li style={{ lineHeight, background: dindex % 2 ? '#f5f5f5' : '#fff' }}>
          <h3>#{dindex} title name</h3>
          <p>尽情地书写你想编写的内容,不局限于页面高度</p>
        </li>
      );
    };
    const ItemRenderMemo = React.memo(ItemRender);
    
    
  • 4.1.2 数据列表初始化

  • // 初始化列表数据
    const getDatas = () => {
      const datas = [];
      for (let i = 0; i < 100000; i++) {
        datas.push(`${i} Item`);
      }
      return datas;
    };
    
    
  • 4.1.3 如何使用

  • // 使用虚拟列表
    export default () => {
      let [resources, setResources] = useState([]);
      const changeResources = () => {
        setResources(getDatas());
      };
    
      return (
        <li>
          <button onClick={changeResources}>click me </button>
    
          <li
            style={{
              height: '400px',
              overflow: 'auto',
              border: '1px solid #f5f5f5',
              padding: '0 10px',
            }}
          >
            <VirtualList
              ItemRender={ItemRenderMemo}
              resources={resources}
              estimatedItemSize={60}
            />
          </li>
        </li>
      );
    };
    
    
    
  • 4.2 组件初始化计算和布局

    现在,如何使用已经知道,那么开始实现我们的组件吧。根据传入的数据源resources和预估高度estimatedItemSize,计算出每一条数据的初始化位置。

    react组件封装成函数方法(React虚拟列表的实现)

  • // 循环缓存列表的总体初始化高度
    export const initPositinoCache = (
      estimatedItemSize: number = 32,
      length: number = 0,
    ) => {
      let index = 0,
      positions = Array(length);
      while (index < length) {
        positions[index] = {
          index,
          height: estimatedItemSize,
          top: index * estimatedItemSize,
          bottom: (index++ + 1) * estimatedItemSize,
        };
      }
      return positions;
    };
    
    
    
  • 如果列表每条数据的高度一致,那么这个高度确实是不会改变的。如果每一条数据的高度不固定,那么该位置会在滚动的过程中进行更新。下面统计一些其他需要初始化的参数:

    参数 说明 类型 默认值
    resources 源数据数组 Array []
    startOffset 可视区域距离顶部的偏移量 number 0
    listHeight 所有数据渲染时,容器的高度 any none
    visibleCount 一页可视化区域条数 number 10
    startIndex 可视化区域开始索引 number 0
    endIndex 可视化区域结束索引 number 10
    visibleData 可视化区域显示的数据 Array []

    其实对于每一个属性,介绍一下就清楚它的意义所在。但是 [startOffset]这个参数需要重点介绍一下。它就是在滚动过程中,模拟无限滚动的重要属性。它的值,表示我们滚动过程中距离顶部的位置。[startOffset]通过结合[visibleData]达到了无限滚动的效果。
    tips: 这里注意 [positions]的位置,相当于一个组件的外部变量。记得不要挂在到组件的static属性上面。

  • // 缓存所有item的位置
    let positions: Array<PositionType>;
    
    class VirtualList extends React.PureComponent{
     
      constructor(props) {
        super(props);
        const { resources } = this.props;
    
        // 初始化缓存
        positions = initPositinoCache(props.estimatedItemSize, resources.length);
        this.state = {
          resources,
          startOffset: 0,
          listHeight: getListHeight(positions),  // positions最后一条数据的bottom属性
    
          scrollRef: React.createRef(),  // 虚拟列表容器ref
          items: React.createRef(), // 虚拟列表显示区域ref
          visibleCount: 10, // 一页可视区域条数
          startIndex: 0, // 可视区域开始索引
          endIndex: 10, // // 可视区域结束索引
        };
      }
      // TODO: 隐藏一些其他功能。。。。。
    
    
      // 布局
      render() {
      const { ItemRender = ItemRenderComponent, extrea } = this.props;
      const { listHeight, startOffset, resources, startIndex, endIndex, items, scrollRef  } = this.state;
      let visibleData = resources.slice(startIndex, endIndex);
    
      return (
        <li ref={scrollRef} style={{ height: `${listHeight}px` }}>
          <ul
            ref={items}
            style={{
              transform: `translate3d(0,${startOffset}px,0)`,
            }}
          >
            {visibleData.map((data, index) => {
              return (
                <li key={data.id || data.key || index} data-index={`${startIndex + index}`}>
                  <ItemRender data={data} {...extrea}/>
                </li>
              );
            })}
          </ul>
        </li>
      );
      }
    }
    
  • react组件封装成函数方法(React虚拟列表的实现)

    4.3 滚动触发注册事件与更新

    将onScroll通过[componentDidMount]注册到dom上。滚动事件中,使用的requestAnimationFrame,该方法是利用浏览器的空余时间进行执行,可以提高代码的性能。大家想进行深入理解,可以去查阅该api的具体使用。

  • componentDidMount() {
      events.on(this.getEl(), 'scroll', this.onScroll, false);
      events.on(this.getEl(), 'mousewheel', NOOP, false);
    
      // 根据渲染,计算最新的节点
      let visibleCount = Math.ceil(this.getEl().offsetHeight / estimatedItemSize);
      if (visibleCount === this.state.visibleCount || visibleCount === 0) {
        return;
      }
      // 因为 visibleCount变更, 更新endIndex, listHeight/ 偏移量
      this.updateState({ visibleCount, startIndex: this.state.startIndex });
    }
    
    getEl = () => {
        let el = this.state.scrollRef || this.state.items;
        let parentEl: any = el.current?.parentElement;
        switch (window.getComputedStyle(parentEl)?.overflowY) {
          case 'auto':
          case 'scroll':
          case 'overlay':
          case 'visible':
            return parentEl;
        }
        return document.body;
    };
    
    onScroll = () => {
        requestAnimationFrame(() => {
          let { scrollTop } = this.getEl();
          let startIndex = binarySearch(positions, scrollTop);
    
          // 因为 startIndex变更, 更新endIndex, listHeight/ 偏移量
          this.updateState({ visibleCount: this.state.visibleCount, startIndex});
        });
      };
    
  • 接下来我们分析一下重点步骤。当进行滚动时,我们是可以拿到当前[scrollRef]虚拟列表容器的 [scrollTop],通过该距离和[positions](记录了每个item的所有位置属性),可以拿到该位置的startIndex。这里为提高性能,我们通过二分法查找:

  • // 工具函数,放入工具文件
    export const binarySearch = (list: Array<PositionType>, value: number = 0) => {
      let start: number = 0;
      let end: number = list.length - 1;
      let tempIndex = null;
      while (start <= end) {
        let midIndex = Math.floor((start + end) / 2);
        let midValue = list[midIndex].bottom;
    
        // 值相等,则直接返回 查找到的节点(因为是bottom, 因此startIndex应该是下一个节点)
        if (midValue === value) {
          return midIndex + 1;
        }
        // 中间值 小于 传入值,则说明 value对应的节点 大于 start, start往后移动一位
        else if (midValue < value) {
          start = midIndex + 1;
        }
        // 中间值 大于 传入值,则说明 value 在 中间值之前,end 节点移动到 mid - 1
        else if (midValue > value) {
          // tempIndex存放最靠近值为value的所有
          if (tempIndex === null || tempIndex > midIndex) {
            tempIndex = midIndex;
          }
          end = midIndex - 1;
        }
      }
      return tempIndex;
    };
    
    
    
  • 获取到startIndex,那么我们就依据startIndex来更新组件State中所有的属性的值。

  •  updateState = ({ visibleCount, startIndex }) => {
        // 根据新计算的节点,更新data数据
        this.setState({
          startOffset: startIndex >= 1 ? positions[startIndex - 1]?.bottom : 0,
          listHeight: getListHeight(positions),
          startIndex,
          visibleCount,
          endIndex: getEndIndex(this.state.resources, startIndex, visibleCount)
        });
      };
    
    // 下面是工具函数,放在其他文件中的
    export const getListHeight = (positions: Array<PositionType>) => {
        let index = positions.length - 1;
        return index < 0 ? 0 : positions[index].bottom;
      };
    
    export const getEndIndex = (
      resources: Array<Data>,
      startIndex: number,
      visibleCount: number,
    ) => {
      let resourcesLength = resources.length;
      let endIndex = startIndex + visibleCount;
      return resourcesLength > 0 ? Math.min(resourcesLength, endIndex) : endIndex;
    }
    
    
    
  • 4.4 item高度不等更新

    至此,我们对于基本的dom进行滚动,数据更新等逻辑完成。但是在测试过程中,会发现,如果高度不等,还没进行更新position等操作呢?这些放在哪里呢?
    这里,我们的[componentDidUpdate]就该派上用场了。每一次dom完成渲染,那么此时就应该将显示出来的item的 位置高度信息更新到 [position]属性中。当前 总高度[istHeight] 和偏移量[startOffset]也得同时进行更新。

  •  componentDidUpdate() {
      this.updateHeight();
    }
    
      
    updateHeight = () => {
      let items: HTMLCollection = this.state.items.current?.children;
      if (!items.length) return;
    
      // 更新缓存
      updateItemSize(positions, items);
    
      // 更新总高度
      let listHeight = getListHeight(positions);
    
      // 更新总偏移量
      let startOffset = getStartOffset(this.state.startIndex, positions);
    
      this.setState({
        listHeight,
        startOffset,
      });
    };
    
    // 下面是工具函数,放在其他文件中的
    export const updateItemSize = (
      positions: Array<PositionType>,
      items: HTMLCollection,
    ) => {
      Array.from(items).forEach(item => {
        let index = Number(item.getAttribute('data-index'));
        let { height } = item.getBoundingClientRect();
        let oldHeight = positions[index].height;
    
        //存在差值, 更新该节点以后所有的节点
        let dValue = oldHeight - height;
        if (dValue) {
          positions[index].bottom = positions[index].bottom - dValue;
          positions[index].height = height;
    
          for (let k = index + 1; k < positions.length; k++) {
            positions[k].top = positions[k - 1].bottom;
            positions[k].bottom = positions[k].bottom - dValue;
          }
        }
      });
    };
    
    //获取当前的偏移量
    export const getStartOffset = (
      startIndex: number,
      positions: Array<PositionType> = [],
    ) => {
      return startIndex >= 1 ? positions[startIndex - 1]?.bottom : 0;
    };
    
    export const getListHeight = (positions: Array<PositionType>) => {
      let index = positions.length - 1;
      return index < 0 ? 0 : positions[index].bottom;
    };
    
    
    
  • 4.5 外部参数数据变更,更新组件数据

    当前最后一步,如果我们传入的外部数据源等进行了变更,那么我们就得同步数据。该操作当然是发放在 getDerivedStateFromProps方法完成。

  •  static getDerivedStateFromProps(
        nextProps: VirtualListProps,
        prevState: VirtualListState,
      ) {
        const { resources, estimatedItemSize } = nextProps;
        if (resources !== prevState.resources) {
          positions = initPositinoCache(estimatedItemSize, resources.length);
    
          // 更新高度
          let listHeight = getListHeight(positions);
    
          // 更新总偏移量
          let startOffset = getStartOffset(prevState.startIndex, positions);
    
         
          let endIndex = getEndIndex(resources, prevState.startIndex, prevState.visibleCount);
         
          return {
            resources,
            listHeight,
            startOffset,
            endIndex,
          };
        }
        return null;
      }
    
  • 5 结束语

    好了,一个完整的vitural list组件完成,该组件因为每条数据ItemRender的render函数时自定义,所以只要是列表形式,你想虚拟滚动谁,都可以。当然,根据查阅网上的资料,图片的相关的滚动,因为网络问题,无法保证获取列表项的真是高度,从而可能造成不准确的情况。这里暂不做讨论,有兴趣的小伙伴可以再次深入。

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