Signal:更多前端框架的選擇

大家好,我卡頌。
最近,Angular
、Qwik
的作者「MI?KO HEVERY」發(fā)文表示Signal是前端框架的未來,并考慮在Angular
中實(shí)現(xiàn)它。
在此之前,Vue
、Solid.js
、Preact
、Svelte
都已實(shí)現(xiàn)Signal
。實(shí)際上,signal
并不是一個(gè)新概念,他還有很多別名,比如:
響應(yīng)式更新
細(xì)粒度更新
如果你了解過Vue
響應(yīng)式更新的實(shí)現(xiàn)原理,對(duì)Signal
就不會(huì)陌生。
實(shí)際上,Signal
的技術(shù)在10年前Knockout
框架中就有應(yīng)用。為什么這項(xiàng)技術(shù)正受到越來越多前端框架的青睞?
本文,讓我們一起探討下這個(gè)話題。
signal的本質(zhì)
signal
的本質(zhì),是將「對(duì)狀態(tài)的引用」以及「對(duì)狀態(tài)值的獲取」分離開。這么說可能有點(diǎn)抽象,讓我們先看一個(gè)非signal
的例子。
以下是React
中定義狀態(tài)的方式:
useState
的返回值包括兩部分:
state
:狀態(tài)的值dispatch
:狀態(tài)的setter
可以發(fā)現(xiàn),state
耦合了「對(duì)狀態(tài)的引用」以及「對(duì)狀態(tài)值的獲取」這兩個(gè)含義。
再來看一個(gè)signal
的例子。以下是同一個(gè)例子用Solid.js
書寫的樣子:
createSignal
的返回值包括兩部分:
getState
:對(duì)狀態(tài)的引用dispatch
:狀態(tài)的setter
區(qū)別就體現(xiàn)在getState
上,其中:
getState
是對(duì)狀態(tài)的引用getState()
是對(duì)狀態(tài)值的獲取
也就是說,我們可以不必立刻獲取狀態(tài)的值,而是在需要的時(shí)候再獲?。丛谛枰獣r(shí)再執(zhí)行getState()
)。
這么做有什么好處呢?如果我們在需要的時(shí)候再獲取狀態(tài)的值,就能感知當(dāng)前的上下文環(huán)境。
舉個(gè)很粗糙的例子,在下面的代碼中,組件實(shí)例(Component
實(shí)例)在render
時(shí)會(huì)將全局變量cpnContext
指向自己:
那么在createSignal
返回的getState
方法內(nèi)部,可以獲取全局變量cpnContext
來感知當(dāng)前處于哪個(gè)組件的渲染流程:
這么做的目的是建立「狀態(tài)變化」與「需要更新哪個(gè)組件」之間的聯(lián)系。
相比于React
,基于Signal
實(shí)現(xiàn)的框架會(huì)有兩個(gè)優(yōu)勢:
更好的細(xì)粒度更新性能
更好的
DX
(開發(fā)者體驗(yàn))
更好的細(xì)粒度更新性能
由于Signal
建立了狀態(tài)與組件之間的聯(lián)系,所以相比于React
更有性能優(yōu)勢。
比如,在我的電腦上,用Svelte
渲染1w個(gè)li
,點(diǎn)擊某個(gè)li
后改變他的內(nèi)容:
從點(diǎn)擊事件觸發(fā),到Svelte
邏輯運(yùn)行完,再到瀏覽器重排重繪,總用時(shí)18.88ms,其中Svelte
的邏輯執(zhí)行只花了9.5ms:

同樣的例子用React
實(shí)現(xiàn),觸發(fā)點(diǎn)擊后總用時(shí)98.5ms,其中React
的邏輯執(zhí)行了89.38ms:

在這個(gè)例子中,React
性能比Svelte
差了一個(gè)數(shù)量級(jí)。之所以會(huì)有這樣的差異,很大一部分原因在于「Svlete在更新前就知道狀態(tài)變化時(shí)需要更新哪個(gè)組件」。
而這一切的源頭就在于Signal
。
更好的DX
更好的開發(fā)者體驗(yàn)主要體現(xiàn)在兩方面:
Signal
感知上下文環(huán)境的能力減少了代碼心智負(fù)擔(dān)
比如在React
中,useEffect
在使用時(shí)需要指明依賴的狀態(tài):
如果采用Signal
的實(shí)現(xiàn),狀態(tài)能感知到自己在useEffect
上下文環(huán)境,可以自動(dòng)建立兩者之間的聯(lián)系,不用再擔(dān)心少寫依賴狀態(tài)、閉包陷阱等問題,減少心智負(fù)擔(dān)。
比如在Vue
中,類似useEffect
(僅僅是功能類似,兩者的用途其實(shí)是不同的)的watch
,就不需要顯式指明依賴:
2. 減少開發(fā)者性能優(yōu)化的心智負(fù)擔(dān)
使用Signal
的框架通常能獲得不錯(cuò)的運(yùn)行時(shí)性能,所以不需要額外的性能優(yōu)化API
。反觀React
,開發(fā)者如果遇到性能問題,需要手動(dòng)調(diào)用性能優(yōu)化API
(比如React.memo
、useMemo
、PureComponent
)。
總結(jié)
有以上這么多優(yōu)點(diǎn),難怪很多框架都使用了Signal
。那么React
對(duì)Signal
是什么態(tài)度呢?
React
團(tuán)隊(duì)成員對(duì)此的觀點(diǎn)是:

有可能引入類似
Signal
的原語Signal
性能確實(shí)好,但他不太符合React
的理念
React
的理念可以用一句話概括:「UI反映狀態(tài)在某一刻的快照」。
既然是快照,那就不是局部的,而是個(gè)整體概念。在React
中,狀態(tài)更新會(huì)引起整個(gè)應(yīng)用重新render
,就是對(duì)React
快照理念的最好詮釋。
React
現(xiàn)階段的所有實(shí)現(xiàn)都是基于快照理念。所以,即使引入類似Signal
的原語,可能也是類似Mobx
這樣的上層實(shí)現(xiàn),而不是從底層重構(gòu)。
我個(gè)人比較傾向于認(rèn)為:React
團(tuán)隊(duì)承認(rèn)Signal
的優(yōu)點(diǎn),但由于積重難返,而且現(xiàn)代設(shè)備的性能通常是過剩的,所以性能問題并不是首要問題。
如果這個(gè)觀點(diǎn)是正確的,那么React
可能會(huì)在開發(fā)者體驗(yàn)(Signal
的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn))方面努努力。比如去年提出的RFC: useEvent可能就是這方面的一次嘗試。