2023前端面试之React基础

React中的虚拟DOM是什么？它如何提高性能？

在React中，虚拟DOM（Virtual DOM）是一个轻量级的JavaScript对象树，它是对真实DOM的抽象表示。React使用虚拟DOM来跟踪组件的状态和结构，并通过对比前后两个虚拟DOM树的差异，最小化对真实DOM的操作，从而提高性能。

虚拟DOM的工作原理如下：

初始渲染：当React组件首次渲染时，它会创建一个对应的虚拟DOM树，以描述组件的结构和内容。
更新：当组件的状态发生变化时，React会生成一个新的虚拟DOM树，表示更新后的组件状态。
虚拟DOM对比：React会对比前后两个虚拟DOM树的差异，找出需要进行实际DOM更新的部分。
最小化DOM操作：通过比较差异，React可以确定哪些部分需要更新，然后只针对这些具体的DOM节点进行必要的操作，例如插入、更新或删除。
实际DOM更新：React将计算出的DOM操作批量应用到真实的DOM上，以反映组件状态的变化。

通过使用虚拟DOM，React提供了几个性能优势：

减少直接的DOM操作：直接操作真实DOM是一项昂贵的操作，它可能引发重排和重绘，消耗大量的计算资源。虚拟DOM可以帮助React在内部进行优化，减少实际的DOM操作次数，从而提高性能。
批量更新：React将对多次状态更改进行批处理，然后一次性更新真实DOM。这样可以避免不必要的中间状态和多次的DOM操作，提高渲染的效率。
高效的差异比较：React使用高效的算法来比较前后两个虚拟DOM树的差异。通过只更新需要更改的部分，可以最小化DOM操作，减少开销。
跨平台支持：虚拟DOM的概念使得React可以在不同的平台上运行，如Web、移动应用和服务器端渲染等。React Native就是利用虚拟DOM来进行跨平台开发的框架。

什么是组件？请解释函数组件和类组件的区别。

在React中，组件是构建用户界面的可重用代码单元。它将界面分解为独立、可组合的部分，每个部分负责管理自己的状态和渲染逻辑。组件可以是函数组件或类组件。

函数组件是一个纯粹的JavaScript函数，接收props作为参数，并返回一个React元素用于描述界面的结构和内容。函数组件通常被称为”无状态组件”，因为它们没有内部的状态管理，只依赖于传入的props进行渲染。函数组件的定义简单、易于理解，并且在React 16.8之后引入的Hooks使得函数组件可以管理内部状态和其他React特性。

示例函数组件：

function Greeting(props) {
  return <h1>Hello, {props.name}!</h1>;
}

类组件是一个JavaScript类，继承自React的Component类。类组件必须包含一个render方法，该方法返回一个React元素来描述组件的输出。类组件可以通过state属性来管理内部状态，可以定义生命周期方法和其他自定义方法来处理组件的逻辑。

示例类组件：

class Greeting extends React.Component {
  render() {
    return <h1>Hello, {this.props.name}!</h1>;
  }
}

函数组件和类组件之间的主要区别如下：

语法：函数组件是一个简单的JavaScript函数，而类组件是一个继承自React.Component的JavaScript类。

内部状态管理：函数组件在React 16.8之前无法直接管理内部状态，但使用Hooks后，可以使用useState等Hooks来管理组件的内部状态。类组件通过state属性来管理内部状态。

生命周期：类组件提供了一组生命周期方法，如componentDidMount、componentDidUpdate、componentWillUnmount等，用于处理组件的生命周期事件。函数组件使用useEffect等Hooks来模拟类组件的生命周期方法。

性能：由于类组件需要创建类实例，并维护额外的React机制，因此函数组件通常比类组件具有更好的性能和较小的内存占用。

总体而言，函数组件和类组件都是React组件的不同形式，它们都有自己的用途和适用场景。在新项目中，推荐使用函数组件，并使用Hooks来管理状态和处理其他特性。对于较旧的项目或需要使用生命周期方法的特殊情况，仍然可以使用类组件。

什么是React的上下文（Context）？它的作用是什么？

React的上下文（Context）是一种在组件树中共享数据的机制。它允许将数据在组件层级中向下传递，而不必通过逐层传递props来显式传递数据。

上下文提供了一种在组件之间共享数据的方式，可以跨越组件层级，达到祖先组件传递数据给后代组件的目的，而不需要在中间组件中显式地传递数据。这对于需要在多个组件之间共享数据的场景非常有用。

上下文的作用如下：

数据共享：上下文允许在组件树中共享数据，将数据从父组件传递到子孙组件，无需显式地将数据通过props一级级传递。
组件通信：上下文使得组件之间的通信更加灵活和简便。它可以解决跨组件层级的数据传递问题，使得组件在没有直接父子关系的情况下，能够获取所需的数据。
全局配置：上下文还可以用于提供全局配置和共享应用程序级别的状态，例如当前用户身份验证状态、主题样式等。

使用上下文的步骤如下：

创建上下文：使用React.createContext()函数来创建一个上下文对象。

const MyContext = React.createContext();

提供上下文值：在组件树中，将提供数据的组件包裹在MyContext.Provider组件中，并将数据通过value属性传递给上下文。

<MyContext.Provider value={/* value */}>
  {/* 子组件 */}
</MyContext.Provider>

消费上下文值：在需要访问上下文数据的组件中，可以使用MyContext.Consumer组件或useContext Hook来获取上下文值。

使用MyContext.Consumer组件：

<MyContext.Consumer>
  {value => /* 使用上下文值 */}
</MyContext.Consumer>

使用useContext Hook（仅适用于函数组件）：

const value = useContext(MyContext);

需要注意的是，当上下文的值发生变化时，所有消费该上下文的组件将会重新渲染。

尽管上下文在某些情况下可以很方便，但也应该谨慎使用。过度使用上下文可能会使组件之间的关系变得复杂，难以理解和维护。通常情况下，推荐使用props来传递数据，而只在必要的情况下才使用上下文。

如何优化React应用的性能？请提供一些常用的性能优化技巧。

减少渲染次数：避免不必要的渲染是提高性能的关键。使用React.memo或PureComponent来确保组件仅在其props发生变化时重新渲染。使用shouldComponentUpdate或自定义的比较函数来避免不必要的渲染。
列表渲染优化：在渲染大量列表数据时，使用合适的列表渲染技术。React提供了一些优化方案，如React Virtualized和react-window，用于仅渲染可见区域的列表项，而不是一次性渲染所有项。
懒加载组件：对于大型或不常用的组件，可以考虑使用懒加载（Lazy Loading）。这样可以延迟加载组件的代码，只在需要时才进行加载，减少初始加载时间和资源消耗。React.lazy和Suspense是用于实现懒加载的React特性。
使用合适的数据结构：选择合适的数据结构可以提高数据操作的效率。例如，使用对象字面量而不是数组来进行快速的查找和检索，或使用Set和Map来快速查找和去重。
避免在渲染期间执行昂贵的操作：渲染期间执行昂贵的计算、网络请求或其他耗时操作会阻塞渲染过程，导致用户体验下降。将这些操作移到渲染之外，例如使用useEffect Hook中的异步操作。
内存管理：在组件卸载时，确保清理可能引起内存泄漏的资源，如订阅、计时器或全局事件监听器。使用useEffect Hook来处理清理逻辑。
代码分割和按需加载：将应用拆分为较小的代码块，并按需加载这些代码块。这样可以减少初始加载时间，并根据需要动态加载额外的功能。
使用生产环境构建：在部署React应用时，使用生产环境构建来优化代码。生产环境构建会对代码进行压缩、移除调试信息和应用其他优化策略，以减少文件大小和提高加载速度。
使用性能分析工具：使用性能分析工具来识别性能瓶颈和优化机会。例如，React Developer Tools、Chrome DevTools和Lighthouse等工具可以帮助检测性能问题和提供优化建议。

React 代码层的优化可以说一下吗

避免不必要的渲染：React使用虚拟DOM来优化渲染，但仍然可以减少不必要的渲染。你可以使用React.memo或PureComponent来确保组件仅在其props发生变化时进行重新渲染。另外，使用shouldComponentUpdate或React.memo的自定义比较函数，可以对props进行深度比较，以避免不必要的渲染。
列表渲染优化：在渲染大量列表数据时，使用key属性来帮助React识别每个列表项的唯一性，从而提高性能。此外，使用React.Fragment或数组来包裹列表项，而不是使用额外的DOM元素包装每个项。
懒加载组件：对于大型或不常用的组件，可以考虑使用懒加载（Lazy Loading）。这意味着在需要时才加载组件的代码，而不是在初始渲染时加载所有组件。你可以使用React的React.lazy和Suspense来实现懒加载。
使用合适的事件处理方法：当处理事件时，避免在每次渲染时创建新的回调函数。相反，将回调函数定义为组件的成员方法，或使用useCallback Hook来确保每次渲染时都返回相同的回调函数。
内存泄漏处理：当组件被卸载时，确保清理任何可能引起内存泄漏的资源，例如订阅、计时器或全局事件监听器。你可以使用useEffect Hook来在组件卸载时清理这些资源。

6. 虚拟化长列表：对于非常大的列表，可以考虑使用虚拟化技术，如React Virtualized或react-window。这样可以只渲染当前可见的列表项，而不是一次性渲染所有项，从而提高性能。

使用生产环境构建：在部署React应用时，确保使用生产环境构建。生产环境构建会对代码进行优化，包括代码压缩和移除调试信息，以减少文件大小和提高加载速度。

什么是React的错误边界（Error Boundaries）？它们的作用是什么？

React的错误边界（Error Boundaries）是一种React组件，用于捕获并处理其子组件中抛出的 JavaScript 错误，以避免整个组件树的崩溃。错误边界提供了一种机制，使开发者能够处理错误，并以优雅的方式向用户显示错误信息，同时保持应用的稳定性。

作用：

错误边界的主要作用是避免组件树的崩溃。当一个错误发生时，错误边界会捕获错误并阻止其向上传播，从而防止整个应用崩溃。它们能够在应用的某个部分发生错误时，保持其他部分的功能继续正常运行。
提供错误处理和错误反馈机制。错误边界可以捕获错误后，渲染备用的UI内容，显示有关错误的信息，以便开发者或用户了解发生了什么问题。

使用方法：

创建错误边界组件：创建一个React组件，并使用componentDidCatch生命周期方法来捕获子组件中的错误。

class ErrorBoundary extends React.Component {
  componentDidCatch(error, info) {
    // 处理错误
  }

  render() {
    return this.props.children;
  }
}

使用错误边界包裹组件：将需要错误边界保护的组件包裹在错误边界组件中。

<ErrorBoundary>
  {/* 需要保护的组件 */}
</ErrorBoundary>

当包裹的组件中发生错误时，错误边界会触发componentDidCatch方法，并可以在该方法中进行错误处理、记录错误或显示备用UI。

需要注意的是，错误边界只能捕获其子组件中的错误，而不能捕获自身组件中的错误，也无法捕获异步代码、事件处理器（如onClick）和服务端渲染等场景中的错误。

错误边界是一种有助于提高React应用的健壮性和用户体验的机制。它们使得应用在出现错误时能够更加优雅地处理错误，并保持应用的稳定性。

原文始发于微信公众号（前端大大大）：2023前端面试之React基础

文章由极客之音整理，本文链接：https://www.bmabk.com/index.php/post/174219.html