React 18 引入了许多改进，其中最受瞩目的是并发特性 (concurrent features)。这些特性显著提升了应用的响应速度和用户体验，使得在繁重任务中保持界面流畅成为可能。本文将深入探讨其中的自动批处理 (Automatic Batching)、startTransition 和 useTransition的工作原理、使用场景等。

1. 并发特性 (Concurrent Features) 的核心思想

并发特性让 React 可以在必要时暂停某些不紧急的更新任务，从而优先处理用户交互等高优先级操作。在 React 18 中，并发特性不是默认开启的，而是通过使用并发 API 显式开启。

并发渲染的好处

并发渲染允许 React 在后台进行多项更新，并在适当的时候中止、暂停或重新启动渲染，以最大化页面的流畅度。React 18 中的并发特性并不会改变渲染的顺序，而是通过灵活调度后台渲染来提升响应速度。

2. 自动批处理 (Automatic Batching)

自动批处理是 React 18 的一个显著提升。批处理是指将多次状态更新合并为一次渲染。以前，React 只会在事件处理器中自动进行批处理，但在 React 18 中，批处理的范围扩大到了包括 setTimeout、Promise 等的异步函数内。

2.1 什么是批处理？

批处理是指合并多个状态更新，在一个渲染周期中一次性更新 DOM。通过批处理，可以减少重新渲染的次数，进而提升性能。

2.2 React 18 的自动批处理示例

在 React 18 之前的代码中，如果在一个异步操作中连续调用多个 setState，每次调用都会引起一次渲染。例如：

import React, { useState } from 'react';
​
function Counter() {
  const [count, setCount] = useState(0);
  const [message, setMessage] = useState('');
​
  function handleClick() {
    setTimeout(() => {
      setCount((prev) => prev + 1);
      setMessage('Counter updated');
      // React 18之前会触发两次渲染
    }, 1000);
  }
​
  return (
    <div>
      <p>{count}p>
      <p>{message}p>
      <button onClick={handleClick}>Incrementbutton>
    div>
  );
}

在 React 18之前，上述代码会触发两次渲染：一次用于更新 count，一次用于更新 message。而在 React 18 中，以上代码会被自动批处理为一次渲染。

2.3 自动批处理的工作原理

React 18 会在所有的 setState 操作完成后统一触发重新渲染。这样可以减少不必要的渲染次数，并使应用在高并发场景下更加流畅。

示例：自动批处理与非批处理的对比

import React, { useState } from 'react';
​
function AutoBatchingExample() {
  const [count, setCount] = useState(0);
  const [text, setText] = useState('');
​
  const handleAsyncClick = () => {
    fetch('https://api.example.com/data')
      .then(() => {
        setCount(c => c + 1);
        setText('Data fetched');
        // React 18会将这两个setState自动批处理
      });
  };
​
  return (
    <div>
      <p>Count: {count}p>
      <p>Text: {text}p>
      <button onClick={handleAsyncClick}>Fetch Databutton>
    div>
  );
}

在 React 18 中，setCount 和 setText 将被自动批处理，从而只触发一次渲染。这在需要进行多个异步操作时极大地提高了效率。

3. 使用 startTransition 和 useTransition

React 18 引入了新的 API startTransition 和 useTransition，用于处理一些优先级较低的更新任务。通过这两个 API，我们可以标记一个更新为“过渡更新”，从而让 React 在资源允许时再进行处理。

3.1 startTransition 的用法

startTransition 是一个全局 API，用于标记低优先级任务。使用该函数包裹的更新会被视作“非紧急”任务。

示例：使用 startTransition 优化搜索

假设我们在输入搜索内容时，会触发一系列的筛选更新，可能导致用户输入有卡顿感。startTransition 可以帮助将筛选任务设为低优先级，从而保持输入的流畅性。

import React, { useState, startTransition } from 'react';
​
function SearchComponent({ items }) {
  const [query, setQuery] = useState('');
  const [results, setResults] = useState(items);
​
  function handleChange(e) {
    const newQuery = e.target.value;
    setQuery(newQuery);
​
    // 将筛选结果设为低优先级更新
    startTransition(() => {

      setResults(items.filter(item => item.includes(newQuery)));
    });
  }
​
  return (
    <div>
      <input value={query} onChange={handleChange} placeholder="Search..." />
      <ul>
        {results.map((result, index) => (
          <li key={index}>{result}li>
        ))}
      ul>
    div>
  );
}

通过 startTransition 包裹筛选逻辑，React 会优先处理用户输入的状态更新，确保输入框的更新不会因为筛选而受到影响，从而提升用户体验。

3.2 useTransition 的用法

useTransition 是一个 Hook，用于检测当前的任务是否处于过渡状态。它返回一个布尔值表示是否处于过渡中，以及一个函数来启动过渡更新。

示例：使用 useTransition 创建过渡效果

import React, { useState, useTransition } from 'react';
​
function ListComponent({ items }) {
  const [query, setQuery] = useState('');
  const [results, setResults] = useState(items);
  const [isPending, startTransition] = useTransition();
​
  function handleChange(e) {
    const newQuery = e.target.value;
    setQuery(newQuery);
​
    startTransition(() => {
      setResults(items.filter(item => item.includes(newQuery)));
    });
  }
​
  return (
    <div>
      <input value={query} onChange={handleChange} placeholder="Search..." />
      {isPending && <p>Loading...p>}
      <ul>
        {results.map((result, index) => (
          <li key={index}>{result}li>
        ))}
      ul>
    div>
  );
}

在这里，isPending 会在过渡状态期间返回 true，可以用于展示加载指示符，提升用户体验。

4. useDeferredValue：延迟非关键渲染

useDeferredValue 用于将低优先级状态的更新延迟，以保证高优先级任务不被阻塞。与 startTransition 类似，它会延迟非关键的状态更新，但更加简单易用。

import React, { useState, useDeferredValue } from 'react';
​
function DeferredComponent({ items }) {
  const [query, setQuery] = useState('');
  const deferredQuery = useDeferredValue(query);
​
  const results = items.filter(item => item.includes(deferredQuery));
​
  function handleChange(e) {
    setQuery(e.target.value);
  }
​
  return (
    <div>
      <input value={query} onChange={handleChange} placeholder="Search..." />
      <ul>
        {results.map((result, index) => (
          <li key={index}>{result}li>
        ))}
      ul>
    div>
  );
}

在此示例中，useDeferredValue 将 query 的值延迟更新至 deferredQuery，避免频繁的筛选过程导致的渲染卡顿问题。

结论

React 18 的并发特性使得在处理大量异步任务、过渡更新时可以更加流畅地响应用户交互。自动批处理减少了不必要的渲染次数，而 startTransition 和 useTransition 则帮助我们合理分配更新优先级，最终大幅提升了应用的响应速度和性能。