為了更深入地理解 React 狀態管理的性能問題及其解決方案，本文將詳細分析 React Context 和 State 的性能問題，配以示例代碼說明優化策略。之后，討論 Redux 作為不可變庫的性能問題，并引出 Immer 作為優化解決方案。

1.?React State 和 Context 的性能問題

1.1.?React State 性能問題

React State 是組件內部管理數據的核心。當狀態發生變化時，會觸發組件的重新渲染，這可能引發性能問題。

常見的性能問題：

• 頻繁更新：頻繁更新會導致組件不斷重新渲染，影響用戶體驗。

• 深層次嵌套對象：復雜的嵌套對象或數組更新時，會增加渲染的成本。

• 狀態與組件耦合：狀態過多集中在某個組件上，容易引發多次不必要的渲染。

優化方案及代碼示例：

1.?減少狀態范圍：將狀態控制在必要的范圍內。

// 不好的例子：狀態集中在父組件
function Parent() {const [count, setCount] = useState(0);return (<div><Child1 count={count} /><Child2 setCount={setCount} /></div>);
}// 改進方案：狀態局部化，減少不必要的渲染
function Child1() {const [count, setCount] = useState(0);return <button onClick={() => setCount(count + 1)}>Increment {count}</button>;
}

2. 使用 useMemo 和 useCallback：避免在組件渲染時重復創建對象和函數。

// 使用 useMemo 緩存計算結果
const expensiveValue = useMemo(() => calculateExpensiveValue(count), [count]);// 使用 useCallback 緩存函數
const handleClick = useCallback((prev) => setCount((prev) => prev + 1), []);

3.?使用不可變數據更新狀態。

// 不可變數據更新
const updateArray = (index, newValue) => {setArray((prev) => prev.map((item, i) => (i === index ? newValue : item)));
};

1.2.?React Context 性能問題

React Context 用于在組件樹中共享數據，避免了逐層傳遞 props，但 Context 的更新可能導致整個訂閱樹的重渲染。

常見的性能問題：

• 頻繁更新：每次 Context 更新都會引發所有訂閱組件的重渲染。

• 單一大 Context：將所有狀態放在一個 Context 中，會導致頻繁更新，影響性能。

優化方案及代碼示例：

1.?分離 Context，減少影響范圍。

// 將 Context 分離為多個小 Context
const UserContext = createContext();
const ThemeContext = createContext();function App() {return (<UserContext.Provider value={user}><ThemeContext.Provider value={theme}><Component /></ThemeContext.Provider></UserContext.Provider>);
}

2.?使用 React.memo 優化訂閱組件。

// 使用 React.memo 避免不必要的重渲染
const UserComponent = React.memo(function UserComponent({ user }) {console.log("UserComponent rendered");return <div>User: {user.name}</div>;
});

3.?選擇性訂閱：useContextSelector?。

// 使用 useContextSelector 選擇性訂閱 Context 的部分狀態
import { useContextSelector } from 'use-context-selector';const username = useContextSelector(UserContext, (state) => state.name);

2.?Redux 和不可變數據的性能問題

2.1.?Redux 的性能問題

Redux 使用不可變數據管理應用狀態，這使得狀態變化更可預測，但也帶來了性能問題。

常見的性能問題：

• 深拷貝的開銷：復雜狀態對象的深拷貝會消耗大量性能。

• 手動實現不可變邏輯：編寫 reducer 時，手動處理不可變邏輯容易出錯且代碼復雜。

• 不必要的重新渲染：Redux Store 更新時，所有訂閱組件都會檢查更新，可能會導致不必要的渲染。

• useSelector 精準訂閱狀態。

問題示例：

// 手動實現不可變更新邏輯，復雜且易出錯
function reducer(state, action) {switch (action.type) {case 'UPDATE_ITEM':return {...state,items: state.items.map((item) =>item.id === action.payload.id ? {...item, value: action.payload.value } : item),};default:return state;}
}

2.2.?引入 Immer 作為解決方案

Immer 是一個不可變數據管理庫，它允許你用可變風格編寫代碼，但內部會保持不可變性。Immer 使用代理機制捕獲對草稿狀態的更改，并生成新的不可變狀態。

2.2.1.?Immer 的優勢

• 簡化代碼：可以使用普通的可變寫法，避免手動深拷貝。

• 性能優化：只在需要的地方進行深拷貝，減少不必要的開銷。

• 更安全的狀態管理：自動確保狀態不可變性。

2.2.2.?Immer 使用示例

import { produce } from 'immer';// 使用 Immer 編寫 reducer
const reducer = (state = initialState, action) =>produce(state, (draft) => {switch (action.type) {case 'ADD_TODO':draft.todos.push({ id: Date.now(), text: action.payload });break;case 'TOGGLE_TODO':const todo = draft.todos.find((todo) => todo.id === action.payload);if (todo) todo.completed = !todo.completed;break;default:break;}});// 組件中使用 Immer
const [state, dispatch] = useReducer(reducer, { todos: [] });const addTodo = (text) => dispatch({ type: 'ADD_TODO', payload: text });
const toggleTodo = (id) => dispatch({ type: 'TOGGLE_TODO', payload: id });