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// ... 执行一些操作 ... performance.mark(myComponent:render:end);name(字符串): 标记的唯一名称。options(对象, 可选): 可以包含detail属性用于存储与标记相关的额外数据。2.2performance.measure()测量时间段performance.measure()方法用于测量两个标记点之间或一个标记点到一个时间点之间的持续时间。performance.mark(myComponent:render:start); // ... performance.mark(myComponent:render:end); // 测量并记录 myComponent:render 的持续时间 performance.measure(myComponent:render:duration, myComponent:render:start, myComponent:render:end);name(字符串): 测量结果的名称。startOrMeasureOptions(字符串 | 对象):如果为字符串表示起始标记的名称。如果为对象可以包含start(起始标记名称或时间戳) 和end(结束标记名称或时间戳) 属性。end(字符串 | 数字, 可选): 结束标记的名称或时间戳。2.3PerformanceObserver异步收集性能数据performance.mark()和performance.measure()会将数据存储在浏览器的性能缓冲区中。为了不阻塞主线程并能高效地收集这些数据我们应该使用PerformanceObserver。它允许我们订阅特定类型的性能事件并在它们发生时异步地接收通知。const observer new PerformanceObserver((list) { list.getEntries().forEach((entry) { console.log(Entry Name: ${entry.name}, Type: ${entry.entryType}, Duration: ${entry.duration.toFixed(2)}ms); // 可以将数据发送到后端分析服务 }); // 清除已处理的标记和测量防止内存泄漏 // performance.clearMarks(); // performance.clearMeasures(); }); // 监听 mark 和 measure 类型的性能事件 observer.observe({ entryTypes: [mark, measure] }); // 在不再需要时断开观察者 // observer.disconnect();PerformanceObserver构造函数接收一个回调函数当有新的性能条目可用时该函数会被调用。list.getEntries()返回一个PerformanceEntry对象的数组每个对象代表一个性能事件。entryTypes属性是需要观察的性能事件类型数组如mark,measure,paint,resource,longtask等。buffered: true选项可以在观察者创建时获取在观察者创建之前就已经记录的性能条目。2.4PerformanceEntry属性速查表属性类型说明namestring性能条目的名称。entryTypestring性能条目的类型如 mark, measure, paint 等。startTimenumber性能事件开始的时间戳以毫秒为单位相对于navigationStart。durationnumber性能事件的持续时间以毫秒为单位。detailanymark或measure中可选的详细信息。3. 精确测量 React 渲染阶段的挑战与策略React 的内部机制是高度优化的并且在不断演进。直接在 React 内部插入performance.mark并不总是可行或推荐的做法。我们需要利用 React 提供的 Hook 和生命周期回调巧妙地在用户代码层面捕获这些阶段的边界。3.1 挑战Render 阶段的边界函数组件的执行体就是 Render 阶段的主要部分。我们需要在函数开始和结束时打点。Pre-commit 阶段的边界这个阶段非常短且主要在 React 内部进行。useLayoutEffect的回调函数在 DOM 更新之前、浏览器绘制之前同步执行这使得它成为捕获 Pre-commit 阶段结束和 Commit 阶段开始的理想点。Commit 阶段的边界Commit 阶段包括 DOM 更新和执行副作用。useEffect的回调在 DOM 更新之后、浏览器绘制之后异步执行是捕获 Commit 阶段结束的合适时机。组件实例的唯一性同一个组件可能被多次渲染每个实例都需要独立的测量。清理在组件卸载时需要清除相关的性能标记避免内存泄漏。3.2 测量策略我们将采用自定义 HookuseComponentRenderProfiler来封装测量逻辑。Render 阶段 (render:start-render:end)render:start: 在函数组件体的最开始打点。render:end: 在函数组件体执行完毕后但在useLayoutEffect和useEffect之前这可以理解为函数组件逻辑计算完成的时刻。Pre-commit 阶段 (render:end-precommit:end)render:end: 作为 Pre-commit 阶段的起始点。precommit:end:useLayoutEffect的回调函数同步执行就在浏览器绘制之前。它的执行时机可以被视为 Pre-commit 阶段的结束以及 Commit 阶段实际 DOM 操作的开始。Commit 阶段 (precommit:end-commit:end)precommit:end: 作为 Commit 阶段的起始点。commit:end:useEffect的回调函数异步执行在 DOM 更新并浏览器绘制之后。它的执行时机可以被视为 Commit 阶段的结束。3.3 唯一标识符使用React.useId()React 18或一个自增的useRef计数器来为每个组件实例生成一个唯一的 ID确保性能标记的名称是唯一的。4. 实践构建useComponentRenderProfilerHook现在我们来编写这个核心的自定义 Hook。4.1useComponentRenderProfiler.tsimport { useEffect, useLayoutEffect, useRef, useId, useCallback } from react; /** * 一个用于测量 React 组件 Render, Pre-commit 和 Commit 阶段耗时的自定义 Hook。 * 它利用 Performance API 记录关键时间点并通过 PerformanceObserver 收集结果。 * * param componentName 组件的名称用于生成性能标记。 * param logToConsole 是否将测量结果打印到控制台。 */ function useComponentRenderProfiler(componentName: string, logToConsole: boolean true) { // 使用 useId 为每个组件实例生成一个唯一的 ID (React 18) // 如果是旧版本 React可以使用 useRef(0) 和一个全局自增计数器。 const instanceId useId(); const id ${componentName}-${instanceId}; // 使用 useRef 存储标记名称以便在 cleanup 时清除 const markNamesRef useRefstring[]([]); const measureNamesRef useRefstring[]([]); // 辅助函数用于记录 mark 并添加到 cleanup 列表 const recordMark useCallback((markName: string) { performance.mark(markName); markNamesRef.current.push(markName); }, []); // 辅助函数用于记录 measure 并添加到 cleanup 列表 const recordMeasure useCallback((measureName: string, startMark: string, endMark: string) { try { performance.measure(measureName, startMark, endMark); measureNamesRef.current.push(measureName); if (logToConsole) { // 获取最新测量结果并打印 const entry performance.getEntriesByName(measureName).pop(); if (entry) { console.log([Profiler] ${entry.name}: ${entry.duration.toFixed(2)}ms); } } } catch (error) { // 某些情况下如果标记不存在performance.measure 会抛出错误 // 例如在严格模式下双重渲染或者组件过早卸载 console.warn([Profiler] Failed to measure ${measureName}:, error); } }, [logToConsole]); // 1. Render 阶段开始 // 在组件函数体执行时触发因此不需要额外的 Hook // 每次组件渲染时这个 Hook 都会重新执行所以 render:start 会被记录 recordMark(${id}:render:start); // 2. Render 阶段结束 Pre-commit 阶段开始 // 在函数组件体执行完毕后但所有 Hooks 之前可以看作 Render 阶段的逻辑计算完成。 // 在此 Hook 内部我们可以在此处记录 render:end // 由于 recordMark 会在每次渲染时执行所以不需要单独的 Hook 来标记 render:end // 我们将 render:end 的标记逻辑放在 useLayoutEffect 之前确保它在 Pre-commit 开始前被记录 // 3. Pre-commit 阶段结束 Commit 阶段开始 // useLayoutEffect 在 DOM 更新前同步执行是 Pre-commit 阶段结束的理想点 useLayoutEffect(() { // 标记 Render 阶段结束 recordMark(${id}:render:end); recordMeasure(${id}:RenderDuration, ${id}:render:start, ${id}:render:end); // 标记 Pre-commit 阶段结束 (也是 Commit 阶段开始) recordMark(${id}:precommit:end); recordMeasure(${id}:PrecommitDuration, ${id}:render:end, ${id}:precommit:end); return () { // 在组件卸载或下一次 useLayoutEffect 运行前清除相关标记 // 注意这里只清除了 useLayoutEffect 内部创建的 mark // 外部的 mark 清理放在 useEffect 的 return 中 }; }, [id, recordMark, recordMeasure]); // 依赖项确保只在 id 变化时重新运行 // 4. Commit 阶段结束 // useEffect 在 DOM 更新并浏览器绘制后异步执行是 Commit 阶段结束的理想点 useEffect(() { recordMark(${id}:commit:end); recordMeasure(${id}:CommitDuration, ${id}:precommit:end, ${id}:commit:end); return () { // 清理所有为该组件实例创建的 mark 和 measure markNamesRef.current.forEach(mark performance.clearMarks(mark)); measureNamesRef.current.forEach(measure performance.clearMeasures(measure)); markNamesRef.current []; measureNamesRef.current []; }; }, [id, recordMark, recordMeasure]); } export default useComponentRenderProfiler;代码解析useId(): 为每个组件实例生成一个稳定的、唯一的 ID例如MyComponent-R1:0。这对于区分同一个组件在不同位置渲染的多个实例至关重要。markNamesRef,measureNamesRef: 使用useRef存储所有为当前组件实例创建的mark和measure的名称。这样在组件卸载时我们可以在useEffect的清理函数中清除这些性能条目防止浏览器性能缓冲区溢出或混淆。recordMark,recordMeasure: 封装了performance.mark和performance.measure同时将名称添加到ref中并可选地打印到控制台。recordMark(${id}:render:start): 位于函数组件的顶层每次组件函数执行即 Render 阶段开始时都会被调用。useLayoutEffect:在 DOM 更新前、浏览器绘制前同步执行。在这里标记render:end表示组件的纯渲染逻辑计算完毕。标记precommit:end表示 Pre-commit 阶段结束DOM 更新即将开始。测量RenderDuration和PrecommitDuration。useEffect:在 DOM 更新后、浏览器绘制后异步执行。在这里标记commit:end表示 Commit 阶段包括 DOM 更新和useLayoutEffect已完成。测量CommitDuration。其返回的清理函数会在组件卸载时或下一次useEffect运行前执行用于清除所有相关的mark和measure。为什么render:end放在useLayoutEffect内部理论上render:end应该在组件函数体执行完毕后立即标记。但在函数组件中函数体执行完毕后控制权会立即交给 React 内部的协调器。我们无法直接在函数组件的末尾插入一个同步的performance.mark因为它可能会被后续的 Hook 状态更新或 React 内部调度打断。将render:end放在useLayoutEffect的开始虽然略微滞后但仍然能准确地捕获到渲染逻辑完成的时机因为它是在浏览器绘制前、DOM 更新前同步执行的紧接着渲染逻辑完成。这是一种实用的妥协能够保持测量的相对准确性。5. 集成与使用在 React 组件中应用现在我们来看看如何在实际的 React 组件中使用这个 Hook。5.1MyComponent.tsximport React, { useState, useCallback, useMemo } from react; import useComponentRenderProfiler from ./useComponentRenderProfiler; interface MyComponentProps { data: number[]; isHighlighted: boolean; } const Item: React.FC{ value: number } React.memo(({ value }) { useComponentRenderProfiler(Item, false); // 子组件也进行性能分析但不在控制台打印由全局观察者处理 return liValue: {value}/li; }); const MyComponent: React.FCMyComponentProps ({ data, isHighlighted }) { useComponentRenderProfiler(MyComponent); // 在 MyComponent 上启用性能分析并打印到控制台 const [count, setCount] useState(0); const handleClick useCallback(() { setCount(prev prev 1); }, []); const expensiveCalculation useMemo(() { console.log(Performing expensive calculation...); let sum 0; for (let i 0; i 1000000; i) { sum Math.sqrt(i); } return sum; }, [count]); // 只有当 count 变化时才重新计算 return ( div style{{ padding: 20px, border: 2px solid ${isHighlighted ? red : blue} }} h2My Component ({id})/h2 pCount: {count}/p pExpensive Calculation Result: {expensiveCalculation.toFixed(2)}/p button onClick{handleClick}Increment Count/button ul {data.map((value, index) ( Item key{index} value{value} / ))} /ul /div ); }; export default MyComponent;5.2App.tsx(主应用文件)import React, { useState, useEffect } from react; import MyComponent from ./MyComponent; import { setupPerformanceObserver } from ./performanceObserverSetup; // 在应用入口点设置全局 PerformanceObserver // 确保只设置一次 useEffect(() { setupPerformanceObserver((entry) { // 在这里处理收集到的所有性能数据 // 可以发送到分析服务或在 DevTools 中查看 console.groupCollapsed(Performance Entry: ${entry.name}); console.log( Type: ${entry.entryType}); console.log( Duration: ${entry.duration.toFixed(2)}ms); console.log( Start Time: ${entry.startTime.toFixed(2)}ms); console.groupEnd(); }); }, []); const App: React.FC () { const [data, setData] useState([1, 2, 3, 4, 5]); const [highlight, setHighlight] useState(false); useEffect(() { const interval setInterval(() { // 模拟数据更新 setData(prevData [...prevData.slice(1), prevData[0] 5]); setHighlight(prev !prev); }, 2000); return () clearInterval(interval); }, []); return ( div h1React Performance Profiling Example/h1 MyComponent data{data} isHighlighted{highlight} / MyComponent data{[10, 20]} isHighlighted{!highlight} / {/* 另一个实例 */} /div ); }; export default App;5.3performanceObserverSetup.ts(全局 PerformanceObserver 配置)// performanceObserverSetup.ts let performanceObserver: PerformanceObserver | null null; /** * 设置一个全局 PerformanceObserver 来监听性能事件。 * 这个函数应该只被调用一次。 * param onEntryCallback 当有新的性能条目可用时调用的回调函数。 */ export function setupPerformanceObserver(onEntryCallback: (entry: PerformanceEntry) void) { if (performanceObserver) { console.warn(PerformanceObserver has already been set up.); return; } performanceObserver new PerformanceObserver((list) { list.getEntries().forEach(entry { if (entry.entryType measure) { onEntryCallback(entry); // 每次处理完后清除 measure防止缓冲区过大 performance.clearMeasures(entry.name); } // 对于 mark由组件内部的 useEffect cleanup 清理 }); }); // 监听 mark 和 measure 类型的性能事件 // buffered: true 意味着观察者创建时会接收到之前记录的所有性能条目 performanceObserver.observe({ entryTypes: [mark, measure], buffered: true }); console.log(PerformanceObserver initialized.); } /** * 断开 PerformanceObserver。 */ export function disconnectPerformanceObserver() { if (performanceObserver) { performanceObserver.disconnect(); performanceObserver null; console.log(PerformanceObserver disconnected.); } }通过这种方式我们可以在浏览器控制台或 DevTools 的 Performance 面板中看到详细的性能数据。特别是通过全局的PerformanceObserver我们可以收集到所有组件实例的性能数据并进行统一的分析。6. 高级考虑与最佳实践6.1React.Profilervs.Performance API这是一个常见的疑问。React.Profiler是 React 提供的另一个性能分析工具它通过onRender回调报告组件树中哪些部分发生了渲染以及渲染的总耗时。React.Profiler优点高层级视图易于识别哪些组件渲染了、渲染了多久以及渲染的原因actualDurationvsbaseDuration。它提供了组件树级别的洞察。缺点无法直接测量 React 内部的 Render、Pre-commit、Commit阶段的精确耗时。它报告的是组件从开始渲染到完成 DOM 更新或useLayoutEffect执行完毕的总时间。Performance API 自定义 Hook优点提供了对 React 内部 Render、Pre-commit、Commit 阶段的精细测量帮助我们理解在每个阶段具体花费了多少时间。缺点需要在每个需要测量的组件中手动引入 Hook并且需要自己解析和聚合数据。两者是互补的。React.Profiler可以帮助你找到“哪些组件渲染慢”而Performance API的方法可以帮助你找到“这个慢组件在哪个阶段慢了以及为什么”。6.2 生产环境中的应用条件启用在生产环境中应只在需要时例如通过 URL 参数、特定的用户组或 A/B 测试才启用性能分析因为过多的mark/measure会带来轻微的性能开销和数据传输成本。数据采样不要为每个用户、每次渲染都发送数据。可以对用户进行采样或对数据进行聚合例如每隔 N 次渲染发送一次平均值。数据脱敏如果性能数据包含敏感信息例如组件名称可能暴露业务逻辑需要进行脱敏处理。后端集成将收集到的性能数据发送到后端分析服务如 Prometheus, Grafana, Datadog 或自定义的 APM进行存储、可视化和告警。6.3StrictMode的影响在React.StrictMode模式下React 会有意地双重调用某些函数如函数组件体、useEffect的清理函数以帮助开发者发现潜在的副作用问题。这会导致useComponentRenderProfiler中的render:start和其他标记被记录两次。解决方案在开发环境调试时可以暂时关闭StrictMode。在处理性能数据时需要考虑到StrictMode的影响可能会看到重复的测量结果。通常我们关注的是实际渲染的最后一次有效测量。6.4 解释测量数据RenderDuration 过高通常意味着组件内部进行了复杂的计算、大数据遍历或创建了大量的 React 元素。优化方向使用useMemo、useCallback缓存计算结果和回调函数使用React.memo避免不必要的子组件渲染数据结构优化。PrecommitDuration 过高这个阶段通常非常短。如果它显著地高可能意味着getSnapshotBeforeUpdate中有耗时操作对于类组件或者在处理ref时有复杂逻辑。CommitDuration 过高DOM 操作过多组件渲染导致了大量的 DOM 节点创建、更新或删除。useLayoutEffect耗时如果useLayoutEffect中有复杂的 DOM 测量或修改逻辑会阻塞浏览器绘制。useEffect耗时如果useEffect中有大量耗时操作即使是异步的也可能在首次执行时影响感知性能。优化方向虚拟化/窗口化长列表减少 DOM 节点数量将useLayoutEffect中非关键的逻辑移到useEffect中优化副作用逻辑。6.5 局限性测量精度尽管Performance API精度很高但由于 JavaScript 单线程的特性以及浏览器内部的调度和优化测量结果可能会受到其他任务、垃圾回收等因素的轻微影响。React 内部调度React 18 引入的并发模式Concurrent Mode和 Suspense 允许 React 中断和恢复渲染。这使得精确地定义和测量 Render 阶段变得更加复杂因为一个 Render 阶段可能被分成多个时间片执行。本文的 Hook 在当前宏任务内的测量是准确的但如果渲染被多次中断可能需要更复杂的逻辑来关联这些中断的片段。浏览器差异不同浏览器对Performance API的实现和行为可能存在细微差异。7. 结语通过Performance API结合自定义 React Hook我们能够对组件在 Render、Pre-commit 和 Commit 阶段的耗时进行精细化测量。这种深入的洞察力是识别性能瓶颈、进行有针对性优化的重要基础。理解 React 的渲染机制并善用浏览器提供的强大工具是每一位 React 开发者迈向卓越的关键一步。希望今天的讲座能为大家在性能优化之路上提供新的思路和工具。