深度剖析React懒加载原理

代码分割
React的懒加载
- import() 原理
- React.lazy 原理
- Suspense 原理
参考

1.代码分割

（1）为什么要进行代码分割？

现在前端项目基本都采用打包技术，比如 Webpack，JS逻辑代码打包后会产生一个 bundle.js 文件，而随着我们引用的第三方库越来越多或业务逻辑代码越来越复杂，相应打包好的 bundle.js 文件体积就会越来越大，因为需要先请求加载资源之后，才会渲染页面，这就会严重影响到页面的首屏加载。

而为了解决这样的问题，避免大体积的代码包，我们则可以通过技术手段对代码包进行分割，能够创建多个包并在运行时动态地加载。现在像 Webpack、 Browserify等打包器都支持代码分割技术。

（2）什么时候应该考虑进行代码分割？

这里举一个平时开发中可能会遇到的场景，比如某个体积相对比较大的第三方库或插件（比如JS版的PDF预览库）只在单页应用（SPA）的某一个不是首页的页面使用了，这种情况就可以考虑代码分割，增加首屏的加载速度。

2.React的懒加载

示例代码：

import React, { Suspense } from 'react';
const OtherComponent = React.lazy(() => import('./OtherComponent'));
function MyComponent() {
 return (
 <div>
 <Suspense fallback={<div>Loading...</div>}> <OtherComponent />
 </Suspense>
 </div>
 );
}

如上代码中，通过 import()、React.lazy 和 Suspense 共同一起实现了 React 的懒加载，也就是我们常说了运行时动态加载，即 OtherComponent 组件文件被拆分打包为一个新的包（bundle）文件，并且只会在 OtherComponent 组件渲染时，才会被下载到本地。

那么上述中的代码拆分以及动态加载究竟是如何实现的呢？让我们来一起探究其原理是怎样的。

import() 原理

import() 函数是由TS39提出的一种动态加载模块的规范实现，其返回是一个 promise。在浏览器宿主环境中一个import()的参考实现如下：

function import(url) {
 return new Promise((resolve, reject) => {
 const script = document.createElement("script");
 const tempGlobal = "__tempModuleLoadingVariable" + Math.random().toString(32).substring(2);
 script.type = "module";
 script.textContent = `import * as m from "${url}"; window.${tempGlobal} = m;`;
 script.onload = () => {
 resolve(window[tempGlobal]);
 delete window[tempGlobal];
 script.remove();
 };
 script.onerror = () => {
 reject(new Error("Failed to load module script with URL " + url));
 delete window[tempGlobal];
 script.remove();
 };
 document.documentElement.appendChild(script);
 });
}

当 Webpack 解析到该import()语法时，会自动进行代码分割。

参考React实战视频讲解：进入学习

React.lazy 原理

以下 React 源码基于 16.8.0 版本

React.lazy 的源码实现如下：

export function lazy<T, R>(ctor: () => Thenable<T, R>): LazyComponent<T> {
 let lazyType = {
 ?typeof: REACT_LAZY_TYPE,
 _ctor: ctor,
 // React uses these fields to store the result.
 _status: -1,
 _result: null,
 };
 return lazyType;
}

可以看到其返回了一个 LazyComponent 对象。

而对于 LazyComponent 对象的解析：

...
case LazyComponent: {
 const elementType = workInProgress.elementType;
 return mountLazyComponent(
 current,
 workInProgress,
 elementType,
 updateExpirationTime,
 renderExpirationTime,
 );
}
...

function mountLazyComponent(
 _current,
 workInProgress,
 elementType,
 updateExpirationTime,
 renderExpirationTime,
) { 
 ...
 let Component = readLazyComponentType(elementType);
 ...
}

// Pending = 0, Resolved = 1, Rejected = 2
export function readLazyComponentType<T>(lazyComponent: LazyComponent<T>): T {
 const status = lazyComponent._status;
 const result = lazyComponent._result;
 switch (status) {
 case Resolved: {
 const Component: T = result;
 return Component;
 }
 case Rejected: {
 const error: mixed = result;
 throw error;
 }
 case Pending: {
 const thenable: Thenable<T, mixed> = result;
 throw thenable;
 }
 default: { // lazyComponent 首次被渲染
 lazyComponent._status = Pending;
 const ctor = lazyComponent._ctor;
 const thenable = ctor();
 thenable.then(
 moduleObject => {
 if (lazyComponent._status === Pending) {
 const defaultExport = moduleObject.default;
 lazyComponent._status = Resolved;
 lazyComponent._result = defaultExport;
 }
 },
 error => {
 if (lazyComponent._status === Pending) {
 lazyComponent._status = Rejected;
 lazyComponent._result = error;
 }
 },
 );
 // Handle synchronous thenables.
 switch (lazyComponent._status) {
 case Resolved:
 return lazyComponent._result;
 case Rejected:
 throw lazyComponent._result;
 }
 lazyComponent._result = thenable;
 throw thenable;
 }
 }
}

注：如果 readLazyComponentType 函数多次处理同一个 lazyComponent，则可能进入Pending、Rejected等 case 中。

从上述代码中可以看出，对于最初 React.lazy() 所返回的 LazyComponent 对象，其 _status 默认是 -1，所以首次渲染时，会进入 readLazyComponentType 函数中的 default 的逻辑，这里才会真正异步执行 import(url)操作，由于并未等待，随后会检查模块是否 Resolved，如果已经Resolved了（已经加载完毕）则直接返回moduleObject.default（动态加载的模块的默认导出），否则将通过 throw 将 thenable 抛出到上层。

为什么要 throw 它？这就要涉及到 Suspense 的工作原理，我们接着往下分析。

Suspense 原理

由于 React 捕获异常并处理的代码逻辑比较多，这里就不贴源码，感兴趣可以去看 throwException 中的逻辑，其中就包含了如何处理捕获的异常。简单描述一下处理过程，React 捕获到异常之后，会判断异常是不是一个 thenable，如果是则会找到 SuspenseComponent ，如果 thenable 处于 pending 状态，则会将其 children 都渲染成 fallback 的值，一旦 thenable 被 resolve 则 SuspenseComponent 的子组件会重新渲染一次。

为了便于理解，我们也可以用 componentDidCatch 实现一个自己的 Suspense 组件，如下：

class Suspense extends React.Component {
 state = {
 promise: null
 }
 componentDidCatch(err) {
 // 判断 err 是否是 thenable
 if (err !== null && typeof err === 'object' && typeof err.then === 'function') {
 this.setState({ promise: err }, () => {
 err.then(() => {
 this.setState({
 promise: null
 })
 })
 })
 }
 }
 render() {
 const { fallback, children } = this.props
 const { promise } = this.state
 return <>{ promise ? fallback : children }</>
 }
}

小结

至此，我们分析完了 React 的懒加载原理。简单来说，React利用 React.lazy与import()实现了渲染时的动态加载，并利用Suspense来处理异步加载资源时页面应该如何显示的问题。

参考React实战视频讲解：进入学习

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