鸿蒙学习实战之路 - 避免冗余刷新最佳实践

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华为开发者联盟 - 避免冗余刷新最佳实践

关于本文

本文主要介绍在 HarmonyOS 应用开发中如何识别和避免组件的冗余刷新问题，提升应用性能和用户体验。

• 本文并不能代替官方文档，所有内容基于官方文档+实践记录
• 所有代码示例都有详细注释，建议自己动手尝试
• 基本所有关键功能都会附上对应的文档链接，强烈建议你点看看看
• 本文将通过实际案例分析冗余刷新的原因，并提供解决方案

代码测试环境

确保你的开发环境符合以下要求：

软件/工具	版本要求
HarmonyOS SDK	API Level 11
TypeScript	5.0+
DevEco Studio	4.1+
设备要求	支持 HarmonyOS NEXT 的真机或模拟器

概述

在 HarmonyOS 应用开发中，组件的刷新机制是影响应用性能的关键因素之一。当组件状态发生变化时，系统会自动触发组件的重新渲染过程。然而，不合理的状态管理和组件设计可能导致不必要的冗余刷新，从而影响应用的响应速度和电池寿命。

本文将从以下几个方面介绍如何避免冗余刷新：

1. 冗余刷新的概念和影响
2. 识别冗余刷新的方法和工具
3. 避免冗余刷新的最佳实践
4. 实际案例分析和解决方案

冗余刷新的概念与影响

什么是冗余刷新

冗余刷新是指在应用运行过程中，组件的渲染过程被不必要地重复触发，而这些重复的渲染并不会导致界面内容的实质性变化。

冗余刷新的影响

频繁的冗余刷新会对应用性能产生以下负面影响：

1. 性能下降：重复的渲染计算会消耗 CPU 和内存资源，导致应用响应变慢
2. 电池消耗：过多的渲染操作会增加设备的能耗，缩短电池寿命
3. 用户体验：界面可能出现卡顿、闪烁等问题，影响用户体验
4. 开发调试困难：冗余刷新可能掩盖真正需要调试的问题

识别冗余刷新的方法

1. 使用状态变量组件定位工具

HarmonyOS 提供了状态变量组件定位工具 hidumper，可以帮助开发者识别哪些组件正在进行冗余刷新。

hidumper -s WindowManagerService -a window -v

2. 组件生命周期日志

在组件的 onPageShow、onPageHide、onPageBackground 等生命周期方法中添加日志，可以帮助追踪组件的渲染情况。

@Entry
@Component
struct MyComponent {
  onPageShow() {
    console.log('MyComponent onPageShow');
  }

  onPageHide() {
    console.log('MyComponent onPageHide');
  }

  build() {
    // 组件内容
  }
}

3. 性能分析工具

使用 DevEco Studio 的性能分析工具，可以直观地查看组件的渲染性能和刷新频率。

避免冗余刷新的最佳实践

1. 合理设计状态变量作用域

问题：将全局状态变量用于局部组件，导致状态变化时所有相关组件都刷新

解决方案：根据状态的使用范围，选择合适的状态管理方式：

• 局部状态：使用 @State
• 父子组件传递：使用 @Prop 或 @Link
• 全局状态：使用 @Provide + @Consume 或 AppStorage

示例代码：

// 不推荐：使用全局状态管理局部数据
@Provide globalCount: number = 0;

@Component
struct GlobalComponent {
  @Consume globalCount: number;

  build() {
    Button(`点击次数: ${this.globalCount}`)
      .onClick(() => {
        this.globalCount++;
      })
  }
}

// 推荐：使用局部状态管理局部数据
@Component
struct LocalComponent {
  @State localCount: number = 0;

  build() {
    Button(`点击次数: ${this.localCount}`)
      .onClick(() => {
        this.localCount++;
      })
  }
}

2. 使用不可变数据结构

问题：直接修改对象或数组的属性，导致组件无法正确识别状态变化

解决方案：使用不可变数据结构，每次修改时创建新的对象或数组实例

示例代码：

// 不推荐：直接修改数组元素
@State todoList: TodoItem[] = [
  { id: 1, title: '学习HarmonyOS', completed: false },
  { id: 2, title: '开发应用', completed: false }
];

updateTodoItem(id: number) {
  // 直接修改数组元素，可能导致冗余刷新
  this.todoList.find(item => item.id === id)!.completed = true;
}

// 推荐：创建新的数组实例
updateTodoItem(id: number) {
  this.todoList = this.todoList.map(item => {
    if (item.id === id) {
      return { ...item, completed: true };
    }
    return item;
  });
}

3. 合理使用条件渲染

问题：条件渲染逻辑复杂，导致组件频繁刷新

解决方案：简化条件渲染逻辑，使用 @Watch 监听特定状态变化

使用 @Watch 装饰器可以监听特定状态变量的变化，只有当该变量发生变化时才执行相应的逻辑，避免不必要的组件刷新。

下面是一个使用 @Watch 实现组件精准刷新的示例效果：

示例代码：

// 不推荐：复杂的条件渲染
@Component
struct ComplexComponent {
  @State condition1: boolean = false;
  @State condition2: boolean = false;
  @State condition3: boolean = false;

  build() {
    if (this.condition1 && this.condition2 || this.condition3) {
      Text('条件满足')
    } else {
      Text('条件不满足')
    }
  }
}

// 推荐：使用计算属性和@Watch
@Component
struct SimpleComponent {
  @State condition1: boolean = false;
  @State condition2: boolean = false;
  @State condition3: boolean = false;
  @Computed get shouldShow() {
    return this.condition1 && this.condition2 || this.condition3;
  }

  build() {
    if (this.shouldShow) {
      Text('条件满足')
    } else {
      Text('条件不满足')
    }
  }
}

4. 使用组件拆分减少刷新范围

问题：大型组件包含多个功能模块，一个模块的状态变化导致整个组件刷新

解决方案：将大型组件拆分为多个独立的子组件，每个子组件只管理自己的状态

示例代码：

// 不推荐：大型组件包含所有功能
@Component
struct LargeComponent {
  @State headerText: string = '标题';
  @State contentText: string = '内容';
  @State footerText: string = '页脚';

  build() {
    Column() {
      Text(this.headerText)
        .fontSize(20)
      Text(this.contentText)
        .fontSize(16)
      Text(this.footerText)
        .fontSize(14)
    }
  }
}

// 推荐：拆分为多个子组件
@Component
struct HeaderComponent {
  @Prop title: string;

  build() {
    Text(this.title)
      .fontSize(20)
  }
}

@Component
struct ContentComponent {
  @Prop content: string;

  build() {
    Text(this.content)
      .fontSize(16)
  }
}

@Component
struct FooterComponent {
  @Prop footer: string;

  build() {
    Text(this.footer)
      .fontSize(14)
  }
}

@Component
struct SplitComponent {
  @State headerText: string = '标题';
  @State contentText: string = '内容';
  @State footerText: string = '页脚';

  build() {
    Column() {
      HeaderComponent({ title: this.headerText })
      ContentComponent({ content: this.contentText })
      FooterComponent({ footer: this.footerText })
    }
  }
}

冗余刷新案例分析

冗余刷新问题演示

下面是一个修改代码前的冗余刷新示例，

案例一：列表项频繁刷新

问题描述：当列表中的一个项发生变化时，整个列表都重新渲染

原因分析：列表组件的状态管理不合理，导致状态变化时触发了整个列表的刷新

解决方案：使用 @Observed 和 @ObjectLink 装饰器，实现对象属性的精确监听

示例代码：

// 定义数据模型
@Observed
class Item {
  id: number;
  name: string;
  value: number;

  constructor(id: number, name: string, value: number) {
    this.id = id;
    this.name = name;
    this.value = value;
  }
}

// 列表项组件
@Component
struct ListItem {
  @ObjectLink item: Item;

  build() {
    Row() {
      Text(this.item.name)
      Text(`值: ${this.item.value}`)
      Button('增加')
        .onClick(() => {
          this.item.value++;
        })
    }
    .width('100%')
    .padding(10)
  }
}

// 列表组件
@Entry
@Component
struct ListComponent {
  @State items: Item[] = [
    new Item(1, '项1', 0),
    new Item(2, '项2', 0),
    new Item(3, '项3', 0)
  ];

  build() {
    List() {
      ForEach(this.items, (item: Item) => {
        ListItem({ item: item })
      }, (item: Item) => item.id.toString())
    }
  }
}

案例二：条件渲染导致的冗余刷新

问题描述：组件的条件渲染逻辑导致组件在不需要刷新时也进行了刷新

原因分析：条件渲染的依赖项设置不合理，导致状态变化时触发了不必要的刷新

解决方案：使用 @Watch 装饰器监听特定状态变化，避免不必要的刷新

示例代码：

@Component
struct ConditionalComponent {
  @State showContent: boolean = false;
  @State count: number = 0;

  @Watch('showContent')
  onShowContentChange(newValue: boolean, oldValue: boolean) {
    console.log(`showContent 变化: ${oldValue} -> ${newValue}`);
  }

  build() {
    Column() {
      Button(`显示内容: ${this.showContent ? '是' : '否'}`)
        .onClick(() => {
          this.showContent = !this.showContent;
        })

      Button(`计数: ${this.count}`)
        .onClick(() => {
          this.count++;
        })

      // 仅当 showContent 变化时才会刷新此部分
      if (this.showContent) {
        Text('这是显示的内容')
          .fontSize(18)
          .fontWeight(FontWeight.Bold)
      }
    }
  }
}

识别冗余刷新的工具

使用 hidumper 工具查看组件刷新情况

hidumper 是 HarmonyOS 提供的一个用于调试和分析系统状态的工具，可以帮助开发者识别组件的冗余刷新问题。

1. 获取应用窗口 Id

首先在设备上打开应用，使用以下命令获取应用的窗口 Id：

hdc shell "hidumper -s WindowManagerService -a '-a'"

在输出结果中找到对应窗口名的 WinId，即为应用的窗口 Id。或者当应用正处于前台运行时，Focus window 的值就是应用的窗口 Id。

2. 查看组件树结构

基于上一步获取的窗口 Id，使用以下命令递归打印应用的自定义组件树：

hdc shell "hidumper -s WindowManagerService -a '-w <windowId> -jsdump -viewHierarchy -r'"

3. 查看组件刷新情况

使用以下命令查看组件的刷新情况：

hidumper -s WindowManagerService -a window -v
hidumper -s AbilityRuntime -a component_tree -v

输出解读：

• 组件名称和类型
• 组件的刷新次数和时间
• 组件的状态变化记录

性能优化建议

1. 减少状态变量数量：只保留必要的状态变量，避免过多的状态管理
2. 合理使用计算属性：使用 @Computed 代替复杂的状态逻辑
3. 避免在 build 方法中创建新对象：在组件的生命周期方法中初始化对象
4. 使用缓存机制：对于复杂的计算结果或网络请求，使用缓存避免重复计算
5. 定期性能测试：使用 DevEco Studio 的性能分析工具定期检查应用性能

常见问题与解决方案

问题一：组件频繁刷新但界面没有变化

解决方案：检查组件的状态管理逻辑，确保只有在必要时才更新状态变量

问题二：状态变化时子组件没有刷新

解决方案：确保使用了正确的状态装饰器，如 @Link 或 @ObjectLink

问题三：使用 List 组件时性能较差

解决方案：使用 @Observed 和 @ObjectLink 装饰器，实现列表项的精确刷新

参考文档

1. 华为开发者联盟 - 避免冗余刷新最佳实践
2. 华为开发者联盟 - 状态管理开发指导
3. 华为开发者联盟 - 性能优化指南
4. 华为开发者联盟 - DevEco Studio 使用指南

总结

避免冗余刷新是提升 HarmonyOS 应用性能的关键步骤之一。通过合理设计状态管理、优化组件结构和使用正确的装饰器，开发者可以显著提高应用的响应速度和用户体验。

本文介绍了冗余刷新的概念、识别方法和解决方案，并通过实际案例分析了常见的冗余刷新问题。希望本文能够帮助开发者更好地理解和解决 HarmonyOS 应用中的性能问题。

最后，再次强调：官方文档永远是你的好伙伴，遇到问题时请及时查阅官方文档或社区资源。