HarmonyOS实战开发-高性能ArkUI组件复用实践案例

概述

若开发者的应用中存在以下场景，并成为UI线程的帧率瓶颈，应该考虑使用组件复用机制提升应用性能：
●列表滚动（本例中的场景）：当应用需要展示大量数据的列表，并且用户进行滚动操作时，频繁创建和销毁列表项的视图可能导致卡顿和性能问题。在这种情况下，使用列表组件的组件复用机制可以重用已经创建的列表项视图，提高滚动的流畅度。

●动态布局更新：如果应用中的界面需要频繁地进行布局更新，例如根据用户的操作或数据变化动态改变视图结构和样式，重复创建和销毁视图可能导致频繁的布局计算，影响帧率。在这种情况下，使用组件复用可以避免不必要的视图创建和布局计算，提高性能。

●地图渲染：在地图渲染这种场景下，频繁创建和销毁数据项的视图可能导致性能问题。使用组件复用可以重用已创建的视图，只更新数据的内容，减少视图的创建和销毁，能有效提高性能。

●HarmonyOS应用框架提供了组件复用能力：可复用组件从组件树上移除时，会进入到一个回收缓存区，后续创建新组件节点时，会复用缓存区中的节点，节约组件重新创建的时间。

本文会介绍如何使用组件复用机制提升应用帧率。

组件复用原理与使用

原理介绍

组件复用机制如下：

1.标记为@Reusable的组件从组件树上被移除时，组件和其对应的JSView对象都会被放入复用缓存中。
2.当列表滑动新的ListItem将要被显示，List组件树上需要新建节点时，将会从复用缓存中查找可复用的组件节点。
3.找到可复用节点并对其进行更新后添加到组件树中。从而节省了组件节点和JSView对象的创建时间。
图1 组件复用原理图

说明
需要注意的是，虽然这里是使用List组件进行举例，但是不代表组件复用只能用在滚动容器里，只要是发生了相同自定义组件消毁和再创建的场景，都可以使用组件复用。

使用规则
组件复用的示例代码如下：

// xxx.ets
export class Message {
  value: string | undefined;

  constructor(value: string) {
    this.value = value
  }
}

@Entry
@Component
struct Index {
  @State switch: boolean = true
  build() {
    Column() {
      Button('Hello World')
        .fontSize(50)
        .fontWeight(FontWeight.Bold)
        .onClick(() => {
          this.switch = !this.switch
        })
      if (this.switch) {
        Child({ message: new Message('Child') })
          // 如果只有一个复用的组件，可以不用设置reuseId
          .reuseId('Child')
      }
    }
    .height("100%")
    .width('100%')
  }
}

@Reusable
@Component
struct Child {
  @State message: Message = new Message('AboutToReuse');

  aboutToReuse(params: Record) {
    console.info("Recycle Child")
    this.message = params.message as Message
  }

  build() {
    Column() {
      Text(this.message.value)
        .fontSize(20)
    }
    .borderWidth(2)
    .height(100)
  }
}

1.@Reusable：自定义组件被@Reusable装饰器修饰，即表示其具备组件复用的能力。

2.aboutToReuse：当一个可复用的自定义组件从复用缓存中重新加入到节点树时，触发aboutToReuse生命周期回调，并将组件的构造参数传递给aboutToReuse。

3.reuseId：用于标记自定义组件复用组，当组件回收复用时，复用框架将根据组件的reuseId来划分组件的复用组。如果只有一个复用的组件，可以不用设置reuseId。

组件复用优化方法

减少组件复用的嵌套层级

在组件复用场景下，过深的自定义组件的嵌套会增加组件复用的使用难度，比如需要逐个实现所有嵌套组件中aboutToReuse回调实现数据更新；因此推荐优先使用@Builder替代自定义组件，减少嵌套层级，利于维护切能提升页面加载速度。正反例如下：

反例：

@Entry
@Component
struct lessEmbeddedComponent {
  aboutToAppear(): void {
    getFriendMomentFromRawfile();
  }

  build() {
    Column() {
      List({ space: ListConstants.LIST_SPACE }) {
        LazyForEach(momentData, (moment: FriendMoment) => {
          ListItem() {
            OneMomentNoBuilder({moment: moment})
          }
        }, (moment: FriendMoment) => moment.id)
      }
      .cachedCount(Constants.CACHED_COUNT)
    }
  }
}

@Reusable
@Component
export struct OneMomentNoBuilder {
  @Prop moment: FriendMoment;

  // 无需对@Prop修饰的变量进行aboutToReuse赋值，因为这些变量是由父组件传递给子组件的。如果在子组件中重新赋值这些变量，会导致重用的组件的内容重新触发状态刷新，从而降低组件的复用性能。
  build() {
    ...
    // 在复用组件中嵌套使用自定义组件
    Row() {
      InteractiveButton({
        imageStr: $r('app.media.ic_share'),
        text: $r('app.string.friendMomentsPage_share')
      })
      Blank()
      InteractiveButton({
        imageStr: $r('app.media.ic_thumbsup'),
        text: $r('app.string.friendMomentsPage_thumbsup')
      })
      Blank()
      InteractiveButton({
        imageStr: $r('app.media.ic_message'),
        text: $r('app.string.friendMomentsPage_message')
      })
    }
    ...
  }
}

@Component
export struct InteractiveButton {
  @State imageStr: ResourceStr;
  @State text: ResourceStr;

  // 嵌套的组件中也需要实现aboutToReuse来进行UI的刷新
  aboutToReuse(params: Record): void {
    this.imageStr = params.imageStr as ResourceStr;
    this.text = params.text as ResourceStr;
  }

  build() {
    Row() {
      Image(this.imageStr)
      Text(this.text)
    }
    .alignItems(VerticalAlign.Center)
  }
}

上述反例的操作中，在复用的自定义组件中嵌套了新的自定义组件。ArkUI中使用自定义组件时，在build阶段将在在后端FrameNode树创建一个相应的CustomNode节点，在渲染阶段时也会创建对应的RenderNode节点。会造成组件复用下，CustomNode创建和RenderNod渲染的耗时。且嵌套的自定义组件InteractiveButton，也需要实现aboutToReuse来进行数据的刷新。

正例：

@Entry
@Component
struct lessEmbeddedComponent {
  aboutToAppear(): void {
    getFriendMomentFromRawfile();
  }

  build() {
    Column() {
      TopBar()
      List({ space: ListConsta