高频React面试题及详解
以下面试题来源于github项目前端面试指南,那里有超过200道高频前端面试题及答案,目前拥有1400star.
为什么选择使用框架而不是原生?
框架的好处:
- 组件化: 其中以 React 的组件化最为彻底,甚至可以到函数级别的原子组件,高度的组件化可以是我们的工程易于维护、易于组合拓展。
- 天然分层: JQuery 时代的代码大部分情况下是面条代码,耦合严重,现代框架不管是 MVC、MVP还是MVVM 模式都能帮助我们进行分层，代码解耦更易于读写。
- 生态: 现在主流前端框架都自带生态,不管是数据流管理架构还是 UI 库都有成熟的解决方案。
- 开发效率: 现代前端框架都默认自动更新DOM,而非我们手动操作,解放了开发者的手动DOM成本,提高开发效率,从根本上解决了UI 与状态同步问题.
虚拟DOM的优劣如何?
优点:
- 保证性能下限: 虚拟DOM可以经过diff找出最小差异,然后批量进行patch,这种操作虽然比不上手动优化,但是比起粗暴的DOM操作性能要好很多,因此虚拟DOM可以保证性能下限
- 无需手动操作DOM: 虚拟DOM的diff和patch都是在一次更新中自动进行的,我们无需手动操作DOM,极大提高开发效率
- 跨平台: 虚拟DOM本质上是JavaScript对象,而DOM与平台强相关,相比之下虚拟DOM可以进行更方便地跨平台操作,例如服务器渲染、移动端开发等等
缺点:
- 无法进行极致优化: 在一些性能要求极高的应用中虚拟DOM无法进行针对性的极致优化,比如VScode采用直接手动操作DOM的方式进行极端的性能优化
虚拟DOM实现原理?
- 虚拟DOM本质上是JavaScript对象,是对真实DOM的抽象
- 状态变更时，记录新树和旧树的差异
- 最后把差异更新到真正的dom中
React最新的生命周期是怎样的?
React 16之后有三个生命周期被废弃(但并未删除)
- componentWillMount
- componentWillReceiveProps
- componentWillUpdate
官方计划在17版本完全删除这三个函数，只保留UNSAVE_前缀的三个函数，目的是为了向下兼容，但是对于开发者而言应该尽量避免使用他们，而是使用新增的生命周期函数替代它们
目前React 16.8 +的生命周期分为三个阶段,分别是挂载阶段、更新阶段、卸载阶段
挂载阶段:
- constructor: 构造函数，最先被执行,我们通常在构造函数里初始化state对象或者给自定义方法绑定this
- getDerivedStateFromProps:
static getDerivedStateFromProps(nextProps, prevState),这是个静态方法,当我们接收到新的属性想去修改我们state，可以使用getDerivedStateFromProps - render: render函数是纯函数，只返回需要渲染的东西，不应该包含其它的业务逻辑,可以返回原生的DOM、React组件、Fragment、Portals、字符串和数字、Boolean和null等内容
- componentDidMount: 组件装载之后调用，此时我们可以获取到DOM节点并操作，比如对canvas，svg的操作，服务器请求，订阅都可以写在这个里面，但是记得在componentWillUnmount中取消订阅
更新阶段:
- getDerivedStateFromProps: 此方法在更新个挂载阶段都可能会调用
- shouldComponentUpdate:
shouldComponentUpdate(nextProps, nextState),有两个参数nextProps和nextState，表示新的属性和变化之后的state，返回一个布尔值，true表示会触发重新渲染，false表示不会触发重新渲染，默认返回true,我们通常利用此生命周期来优化React程序性能 - render: 更新阶段也会触发此生命周期
- getSnapshotBeforeUpdate:
getSnapshotBeforeUpdate(prevProps, prevState),这个方法在render之后，componentDidUpdate之前调用，有两个参数prevProps和prevState，表示之前的属性和之前的state，这个函数有一个返回值，会作为第三个参数传给componentDidUpdate，如果你不想要返回值，可以返回null，此生命周期必须与componentDidUpdate搭配使用 - componentDidUpdate:
componentDidUpdate(prevProps, prevState, snapshot),该方法在getSnapshotBeforeUpdate方法之后被调用，有三个参数prevProps，prevState，snapshot，表示之前的props，之前的state，和snapshot。第三个参数是getSnapshotBeforeUpdate返回的,如果触发某些回调函数时需要用到 DOM 元素的状态，则将对比或计算的过程迁移至 getSnapshotBeforeUpdate，然后在 componentDidUpdate 中统一触发回调或更新状态。
卸载阶段:
-
componentWillUnmount: 当我们的组件被卸载或者销毁了就会调用，我们可以在这个函数里去清除一些定时器，取消网络请求，清理无效的DOM元素等垃圾清理工作
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一个查看react生命周期的网站
React的请求应该放在哪个生命周期中?
React的异步请求到底应该放在哪个生命周期里,有人认为在componentWillMount中可以提前进行异步请求,避免白屏,其实这个观点是有问题的.
由于JavaScript中异步事件的性质，当您启动API调用时，浏览器会在此期间返回执行其他工作。当React渲染一个组件时，它不会等待componentWillMount它完成任何事情 - React继续前进并继续render,没有办法“暂停”渲染以等待数据到达。
而且在componentWillMount请求会有一系列潜在的问题,首先,在服务器渲染时,如果在 componentWillMount 里获取数据，fetch data会执行两次，一次在服务端一次在客户端，这造成了多余的请求,其次,在React 16进行React Fiber重写后,componentWillMount可能在一次渲染中多次调用.
目前官方推荐的异步请求是在componentDidmount中进行.
如果有特殊需求需要提前请求,也可以在特殊情况下在constructor中请求:
react 17之后
componentWillMount会被废弃,仅仅保留UNSAFE_componentWillMount
setState到底是异步还是同步?
先给出答案: 有时表现出异步,有时表现出同步
setState只在合成事件和钩子函数中是“异步”的，在原生事件和setTimeout中都是同步的。setState的“异步”并不是说内部由异步代码实现，其实本身执行的过程和代码都是同步的，只是合成事件和钩子函数的调用顺序在更新之前，导致在合成事件和钩子函数中没法立马拿到更新后的值，形成了所谓的“异步”，当然可以通过第二个参数setState(partialState, callback)中的callback拿到更新后的结果。setState的批量更新优化也是建立在“异步”（合成事件、钩子函数）之上的，在原生事件和setTimeout 中不会批量更新，在“异步”中如果对同一个值进行多次setState，setState的批量更新策略会对其进行覆盖，取最后一次的执行，如果是同时setState多个不同的值，在更新时会对其进行合并批量更新。
React组件通信如何实现?
React组件间通信方式:
- 父组件向子组件通讯: 父组件可以向子组件通过传 props 的方式，向子组件进行通讯
- 子组件向父组件通讯: props+回调的方式,父组件向子组件传递props进行通讯，此props为作用域为父组件自身的函数，子组件调用该函数，将子组件想要传递的信息，作为参数，传递到父组件的作用域中
- 兄弟组件通信: 找到这两个兄弟节点共同的父节点,结合上面两种方式由父节点转发信息进行通信
- 跨层级通信:
Context设计目的是为了共享那些对于一个组件树而言是“全局”的数据，例如当前认证的用户、主题或首选语言,对于跨越多层的全局数据通过Context通信再适合不过 - 发布订阅模式: 发布者发布事件，订阅者监听事件并做出反应,我们可以通过引入event模块进行通信
- 全局状态管理工具: 借助Redux或者Mobx等全局状态管理工具进行通信,这种工具会维护一个全局状态中心Store,并根据不同的事件产生新的状态
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React有哪些优化性能是手段?
性能优化的手段很多时候是通用的详情见前端性能优化加载篇
React如何进行组件/逻辑复用?
抛开已经被官方弃用的Mixin,组件抽象的技术目前有三种比较主流:
- 高阶组件:
- 属性代理
- 反向继承
- 渲染属性
- react-hooks
组件复用详解见组件复用
mixin、hoc、render props、react-hooks的优劣如何？
Mixin的缺陷：
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组件与 Mixin 之间存在隐式依赖（Mixin 经常依赖组件的特定方法，但在定义组件时并不知道这种依赖关系）
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多个 Mixin 之间可能产生冲突（比如定义了相同的state字段）
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Mixin 倾向于增加更多状态，这降低了应用的可预测性（The more state in your application, the harder it is to reason about it.），导致复杂度剧增
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隐式依赖导致依赖关系不透明，维护成本和理解成本迅速攀升：
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难以快速理解组件行为，需要全盘了解所有依赖 Mixin 的扩展行为，及其之间的相互影响
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组价自身的方法和state字段不敢轻易删改，因为难以确定有没有 Mixin 依赖它
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Mixin 也难以维护，因为 Mixin 逻辑最后会被打平合并到一起，很难搞清楚一个 Mixin 的输入输出
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HOC相比Mixin的优势:
- HOC通过外层组件通过 Props 影响内层组件的状态，而不是直接改变其 State不存在冲突和互相干扰,这就降低了耦合度
- 不同于 Mixin 的打平+合并，HOC 具有天然的层级结构（组件树结构），这又降低了复杂度
HOC的缺陷:
- 扩展性限制: HOC 无法从外部访问子组件的 State因此无法通过shouldComponentUpdate滤掉不必要的更新,React 在支持 ES6 Class 之后提供了React.PureComponent来解决这个问题
- Ref 传递问题: Ref 被隔断,后来的React.forwardRef 来解决这个问题
- Wrapper Hell: HOC可能出现多层包裹组件的情况,多层抽象同样增加了复杂度和理解成本
- 命名冲突: 如果高阶组件多次嵌套,没有使用命名空间的话会产生冲突,然后覆盖老属性
- 不可见性: HOC相当于在原有组件外层再包装一个组件,你压根不知道外层的包装是啥,对于你是黑盒
Render Props优点:
- 上述HOC的缺点Render Props都可以解决
Render Props缺陷:
- 使用繁琐: HOC使用只需要借助装饰器语法通常一行代码就可以进行复用,Render Props无法做到如此简单
- 嵌套过深: Render Props虽然摆脱了组件多层嵌套的问题,但是转化为了函数回调的嵌套
React Hooks优点:
- 简洁: React Hooks解决了HOC和Render Props的嵌套问题,更加简洁
- 解耦: React Hooks可以更方便地把 UI 和状态分离,做到更彻底的解耦
- 组合: Hooks 中可以引用另外的 Hooks形成新的Hooks,组合变化万千
- 函数友好: React Hooks为函数组件而生,从而解决了类组件的几大问题:
- this 指向容易错误
- 分割在不同声明周期中的逻辑使得代码难以理解和维护
- 代码复用成本高（高阶组件容易使代码量剧增）
React Hooks缺陷:
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额外的学习成本（Functional Component 与 Class Component 之间的困惑）
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写法上有限制（不能出现在条件、循环中），并且写法限制增加了重构成本
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破坏了PureComponent、React.memo浅比较的性能优化效果（为了取最新的props和state，每次render()都要重新创建事件处函数）
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在闭包场景可能会引用到旧的state、props值
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内部实现上不直观（依赖一份可变的全局状态，不再那么“纯”）
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React.memo并不能完全替代shouldComponentUpdate（因为拿不到 state change，只针对 props change）
关于react-hooks的评价来源于官方react-hooks RFC
你是如何理解fiber的?
React Fiber 是一种基于浏览器的单线程调度算法.
React 16之前 ，reconcilation 算法实际上是递归，想要中断递归是很困难的，React 16 开始使用了循环来代替之前的递归.
Fiber：一种将 recocilation （递归 diff），拆分成无数个小任务的算法；它随时能够停止，恢复。停止恢复的时机取决于当前的一帧（16ms）内，还有没有足够的时间允许计算。
你对 Time Slice的理解?
时间分片
- React 在渲染（render）的时候，不会阻塞现在的线程
- 如果你的设备足够快，你会感觉渲染是同步的
- 如果你设备非常慢，你会感觉还算是灵敏的
- 虽然是异步渲染，但是你将会看到完整的渲染，而不是一个组件一行行的渲染出来
- 同样书写组件的方式
也就是说，这是React背后在做的事情，对于我们开发者来说，是透明的，具体是什么样的效果呢？
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有图表三个图表，有一个输入框，以及上面的三种模式
这个组件非常的巨大，而且在输入框每次输入东西的时候，就会进去一直在渲染。为了更好的看到渲染的性能，Dan为我们做了一个表。
我们先看看，同步模式：
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同步模式下，我们都知道，我们没输入一个字符，React就开始渲染，当React渲染一颗巨大的树的时候，是非常卡的，所以才会有shouldUpdate的出现，在这里Dan也展示了，这种卡！
我们再来看看第二种（Debounced模式）：
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Debounced模式简单的来说，就是延迟渲染，比如，当你输入完成以后，再开始渲染所有的变化。
这么做的坏处就是，至少不会阻塞用户的输入了，但是依然有非常严重的卡顿。
切换到异步模式：
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异步渲染模式就是不阻塞当前线程，继续跑。在视频里可以看到所有的输入，表上都会是原谅色的。
时间分片正是基于可随时打断、重启的Fiber架构,可打断当前任务,优先处理紧急且重要的任务,保证页面的流畅运行.
redux的工作流程?
首先，我们看下几个核心概念：
- Store：保存数据的地方，你可以把它看成一个容器，整个应用只能有一个Store。
- State：Store对象包含所有数据，如果想得到某个时点的数据，就要对Store生成快照，这种时点的数据集合，就叫做State。
- Action：State的变化，会导致View的变化。但是，用户接触不到State，只能接触到View。所以，State的变化必须是View导致的。Action就是View发出的通知，表示State应该要发生变化了。
- Action Creator：View要发送多少种消息，就会有多少种Action。如果都手写，会很麻烦，所以我们定义一个函数来生成Action，这个函数就叫Action Creator。
- Reducer：Store收到Action以后，必须给出一个新的State，这样View才会发生变化。这种State的计算过程就叫做Reducer。Reducer是一个函数，它接受Action和当前State作为参数，返回一个新的State。
- dispatch：是View发出Action的唯一方法。
然后我们过下整个工作流程：
- 首先，用户（通过View）发出Action，发出方式就用到了dispatch方法。
- 然后，Store自动调用Reducer，并且传入两个参数：当前State和收到的Action，Reducer会返回新的State
- State一旦有变化，Store就会调用监听函数，来更新View。
到这儿为止，一次用户交互流程结束。可以看到，在整个流程中数据都是单向流动的，这种方式保证了流程的清晰。
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react-redux是如何工作的?
- Provider: Provider的作用是从最外部封装了整个应用，并向connect模块传递store
- connect: 负责连接React和Redux
- 获取state: connect通过context获取Provider中的store，通过store.getState()获取整个store tree 上所有state
- 包装原组件: 将state和action通过props的方式传入到原组件内部wrapWithConnect返回一个ReactComponent对象Connect，Connect重新render外部传入的原组件WrappedComponent，并把connect中传入的mapStateToProps, mapDispatchToProps与组件上原有的props合并后，通过属性的方式传给WrappedComponent
- 监听store tree变化: connect缓存了store tree中state的状态,通过当前state状态和变更前state状态进行比较,从而确定是否调用
this.setState()方法触发Connect及其子组件的重新渲染
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redux与mobx的区别?
两者对比:
- redux将数据保存在单一的store中，mobx将数据保存在分散的多个store中
- redux使用plain object保存数据，需要手动处理变化后的操作；mobx适用observable保存数据，数据变化后自动处理响应的操作
- redux使用不可变状态，这意味着状态是只读的，不能直接去修改它，而是应该返回一个新的状态，同时使用纯函数；mobx中的状态是可变的，可以直接对其进行修改
- mobx相对来说比较简单，在其中有很多的抽象，mobx更多的使用面向对象的编程思维；redux会比较复杂，因为其中的函数式编程思想掌握起来不是那么容易，同时需要借助一系列的中间件来处理异步和副作用
- mobx中有更多的抽象和封装，调试会比较困难，同时结果也难以预测；而redux提供能够进行时间回溯的开发工具，同时其纯函数以及更少的抽象，让调试变得更加的容易
场景辨析:
基于以上区别,我们可以简单得分析一下两者的不同使用场景.
mobx更适合数据不复杂的应用: mobx难以调试,很多状态无法回溯,面对复杂度高的应用时,往往力不从心.
redux适合有回溯需求的应用: 比如一个画板应用、一个表格应用，很多时候需要撤销、重做等操作，由于redux不可变的特性，天然支持这些操作.
mobx适合短平快的项目: mobx上手简单,样板代码少,可以很大程度上提高开发效率.
当然mobx和redux也并不一定是非此即彼的关系,你也可以在项目中用redux作为全局状态管理,用mobx作为组件局部状态管理器来用.
redux中如何进行异步操作?
当然,我们可以在componentDidmount中直接进行请求无须借助redux.
但是在一定规模的项目中,上述方法很难进行异步流的管理,通常情况下我们会借助redux的异步中间件进行异步处理.
redux异步流中间件其实有很多,但是当下主流的异步中间件只有两种redux-thunk、redux-saga，当然redux-observable可能也有资格占据一席之地,其余的异步中间件不管是社区活跃度还是npm下载量都比较差了.
redux异步中间件之间的优劣?
redux-thunk优点:
- 体积小: redux-thunk的实现方式很简单,只有不到20行代码
- 使用简单: redux-thunk没有引入像redux-saga或者redux-observable额外的范式,上手简单
redux-thunk缺陷:
- 样板代码过多: 与redux本身一样,通常一个请求需要大量的代码,而且很多都是重复性质的
- 耦合严重: 异步操作与redux的action偶合在一起,不方便管理
- 功能孱弱: 有一些实际开发中常用的功能需要自己进行封装
redux-saga优点:
- 异步解耦: 异步操作被被转移到单独 saga.js 中，不再是掺杂在 action.js 或 component.js 中
- action摆脱thunk function: dispatch 的参数依然是一个纯粹的 action (FSA)，而不是充满 “黑魔法” thunk function
- 异常处理: 受益于 generator function 的 saga 实现，代码异常/请求失败 都可以直接通过 try/catch 语法直接捕获处理
- 功能强大: redux-saga提供了大量的Saga 辅助函数和Effect 创建器供开发者使用,开发者无须封装或者简单封装即可使用
- 灵活: redux-saga可以将多个Saga可以串行/并行组合起来,形成一个非常实用的异步flow
- 易测试，提供了各种case的测试方案，包括mock task，分支覆盖等等
redux-saga缺陷:
- 额外的学习成本: redux-saga不仅在使用难以理解的 generator function,而且有数十个API,学习成本远超redux-thunk,最重要的是你的额外学习成本是只服务于这个库的,与redux-observable不同,redux-observable虽然也有额外学习成本但是背后是rxjs和一整套思想
- 体积庞大: 体积略大,代码近2000行，min版25KB左右
- 功能过剩: 实际上并发控制等功能很难用到,但是我们依然需要引入这些代码
- ts支持不友好: yield无法返回TS类型
redux-observable优点:
- 功能最强: 由于背靠rxjs这个强大的响应式编程的库,借助rxjs的操作符,你可以几乎做任何你能想到的异步处理
- 背靠rxjs: 由于有rxjs的加持,如果你已经学习了rxjs,redux-observable的学习成本并不高,而且随着rxjs的升级redux-observable也会变得更强大
redux-observable缺陷:
- 学习成本奇高: 如果你不会rxjs,则需要额外学习两个复杂的库
- 社区一般: redux-observable的下载量只有redux-saga的1/5,社区也不够活跃,在复杂异步流中间件这个层面redux-saga仍处于领导地位
关于redux-saga与redux-observable的详细比较可见此链接
