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2025/12/25 2:42:03 网站建设 项目流程

构建异步 UI 向来都是一件非常困难的事情。导航操作将内容隐藏在加载指示器之后,搜索框在响应无序到达时会产生竞态条件,表单提交则需要手动管理每一个加载状态标志和错误信息。每个异步操作都迫使你手动进行协调。

这不是一个性能问题,而是一个协调问题。现在,React 的原语声明式地解决了它。

对于开发团队而言,这标志着我们构建方式的一次根本性转变。React 不再需要每位开发者在每个组件中重新发明异步处理逻辑,而是提供了标准化的原语来自动处理协调。这意味着更少的 Bug、更一致的用户体验,以及更少的调试竞态条件的时间。

React 的异步协调原语

在 React Conf 2025上,来自 React 团队的 Ricky Hanlon 演示的 Async React 示例,展示了未来的可能性:一个包含搜索、标签页和状态变更的课程浏览应用,在快速网络下感觉即时,在慢速网络下也能保持流畅。UI 更新自动协调,不会闪烁。

这不是一个新库,而是 React 19 的协调 API 与 React 18 的并发特性 的结合。它们共同构成了 React 团队称之为“异步 React(Async React)”的完整系统,通过可组合的原语来构建响应式的异步应用程序:

  • useTransition:跟踪待处理的异步工作。
  • useOptimistic:在状态变更期间提供即时反馈(乐观更新)。
  • Suspense:声明式地处理加载边界。
  • useDeferredValue:在快速更新期间保持稳定的用户体验。
  • use():使数据获取(和上下文读取)变得声明式。

理解这些部分如何协同工作是关键,它使我们能从命令式的异步代码转向声明式的协调。

问题:手动的异步协调

在这些原语出现之前,开发者必须手动编排每一个异步操作。表单提交需要显式的加载和错误状态:

function SubmitButton() { const [isLoading, setIsLoading] = useState(false); const [error, setError] = useState(null); async function handleSubmit() { setIsLoading(true); setError(null); try { await submitToServer(); setIsLoading(false); } catch (e) { setError(e.message); setIsLoading(false); } } return ( <div> <button onClick={handleSubmit} disabled={isLoading}> {isLoading ? '提交中...' : '提交'} </button> {error && <div>错误:{error}</div>} </div> ); }

数据获取也遵循类似的命令式模式,使用
useEffect:

function UserProfile({ userId }) { const [user, setUser] = useState(null); const [isLoading, setIsLoading] = useState(true); const [error, setError] = useState(null); useEffect(() => { setIsLoading(true); setError(null); fetchUser(userId) .then(data => { setUser(data); setIsLoading(false); }) .catch(e => { setError(e.message); setIsLoading(false); }); }, [userId]); if (isLoading) return <div>加载中...</div>; if (error) return <div>错误:{error}</div>; return <div>{user.name}</div>; }

每个异步操作都重复这个模式:跟踪加载状态、处理错误、协调状态更新。当这种模式扩展到几十个组件时,就会导致不一致的加载状态、被遗忘的错误处理,以及难以调试的微妙竞态条件。

原语详解

Actions 自动跟踪异步工作

React 19 引入了 Actions 来声明式地处理异步协调。将一个异步函数包装在startTransition中,可以让 React 跟踪整个操作:

const [isPending, startTransition] = useTransition(); function submitAction() { startTransition(async () => { await submitToServer(); }); }

isPending标志在 Promise 解决之前一直为true。React 会自动处理此状态,并且在 Transition 中抛出的错误会冒泡到错误边界(Error Boundary),而不是在分散的try/catch块中处理(你仍需自己处理预期的错误,如验证失败)。

React 将在 Transition 中调用的任何函数被称为 “Action”。命名约定很重要:为函数添加 “Action” 后缀表示它们运行在 Transition 中(例如,submitActiondeleteAction)。

以下是使用 Actions 重写的相同按钮:

function SubmitButton() { const [isPending, startTransition] = useTransition(); function submitAction() { startTransition(async () => { await submitToServer(); }); } return ( <button onClick={submitAction} disabled={isPending}> {isPending ? '提交中...' : '提交'} </button> ); }

另一种选择是使用 React 19 的<form>组件,它可以通过接受一个action属性并将其自动包装在 Transition 中来为你处理:

async function submitAction(formData) { await submitToServer(formData); } <form action={submitAction}> <input name='username' /> <button>提交</button> </form>;

与手动 Action 一样,错误仍会冒泡到错误边界。当你希望在 UI 中反映表单状态时,React 19 提供了表单实用程序:useFormStatus让子组件可以访问表单的待处理状态,而useActionState则允许你根据 Action 的结果更新组件状态(例如显示验证错误或“点赞”计数)。

相同的模式也适用于按钮、输入框和标签页等可复用组件。你的设计组件可以暴露actionsubmitActionchangeAction等 Action 属性,并在内部使用 Transitions 来管理待处理状态和其他异步行为。我们稍后将回到这个模式。

乐观更新提供即时反馈

Actions 提供了待处理状态,但“待处理”并不总是正确的反馈。当你点击复选框来标记任务完成时,它应该立即切换。等待服务器的响应很可能会破坏流程导致竟态问题。

useOptimistic()在 Transitions 内部工作,用于在异步 Action 在后台运行时显示即时更新:

function CompleteButton({ complete }) { const [optimisticComplete, setOptimisticComplete] = useOptimistic(complete); const [isPending, startTransition] = useTransition(); function completeAction() { startTransition(async () => { setOptimisticComplete(!optimisticComplete); await updateCompletion(!optimisticComplete); }); } return ( <button onClick={completeAction} className={isPending ? 'opacity-50' : ''}> {optimisticComplete ? <CheckIcon /> : <div></div>} </button> ); }

复选框会立即切换。如果请求成功,服务器状态将与乐观更新匹配。如果失败,服务器状态保持旧值,因此复选框会自动恢复其原始状态。

useState(它会延迟 Transition 内部的更新)不同,useOptimistic会立即更新。Transition 边界定义了乐观状态的生命周期:它仅在异步 Action 处于待处理状态时持续存在,一旦 Transition 完成,就会自动“落定”到事实来源(props 或服务器状态)。(注:简单说就是当 transition 为 pending 时 optimisticComplete 为 startTransition 中设定的值,而一旦 transition 完成即 pending 为 false 时,optimisticComplete 会放弃 startTransition 的状态而使用传入的值及为例子中的 complete)

Suspense 声明式地协调加载状态

乐观更新处理了状态变更,但初始数据加载呢?useEffect模式迫使我们手动管理isLoading状态。Suspense通过允许我们声明式地定义加载边界来解决这个问题。我们需要控制显示什么后备 UI 以及如何分割加载,因此应用的独立部分可以并行加载。

Suspense 与“支持 Suspense”的数据源协同工作:异步服务器组件、使用use()API 读取的 Promise(我们接下来会介绍),以及像 TanStack Query 这样的库(它提供了用于缓存和去重的useSuspenseQuery)。

以下是 Suspense 如何协调多个独立数据流:

function App() { return ( <div> <h1>仪表板</h1> <Suspense fallback={<ProfileSkeleton />}> <UserProfile /> </Suspense> <Suspense fallback={<PostsSkeleton />}> <UserPosts /> </Suspense> </div> ); }

每个组件都可以通过自己的后备方案独立挂起。父组件通过 Suspense 边界处理加载状态,而不是协调多个useEffect调用。但有个问题:当你触发导致组件重新获取数据的更新时(如切换标签页或导航),加载后备方案会再次显示,隐藏你已经看到的内容,并产生突兀的加载状态。

结合 Transition 与 Suspense

将 Transition 与 Suspense 结合可以解决这个问题,它告诉 React 保持现有内容可见,而不是立即再次显示后备方案。以下是一个针对标签页切换的适配示例:

function App() { const [tab, setTab] = useState('profile'); const [isPending, startTransition] = useTransition(); function handleTabChange(newTab) { startTransition(() => setTab(newTab)); } return ( <div> <nav> <button onClick={() => handleTabChange('profile')}>个人资料</button> <button onClick={() => handleTabChange('posts')}>帖子</button> </nav> <Suspense fallback={<LoadingSkeleton />}> <div style={{ opacity: isPending ? 0.7 : 1 }}>{tab === 'profile' ? <UserProfile /> : <UserPosts />}</div> </Suspense> </div> ); }

现在,加载后备方案仅在初始加载时显示。当你切换标签页时,Transition 会在新数据在后台加载时保持当前内容可见。不透明度样式使其变暗,以表示更新正在进行。一旦就绪,React 会自动无缝地换入新内容。没有突兀的加载状态,没有卡顿。

关键在于:Transitions 会“暂缓”UI 更新,直到异步工作完成,从而防止 Suspense 边界在导航期间回退到后备状态。像 Next.js 这样的框架使用此功能在新路由加载时保持页面可见。

use()直接读取异步数据

早些时候,我们看到了 Suspense 如何与“支持 Suspense”的数据源协同工作。class="nolink">use() API 就是这样的数据源之一:它为数据获取提供了 useEffect 的替代方案,允许你在渲染期间读取 Promise。

以下是用 Suspense 和 use() 重写的最初的 useEffect 示例:

function UserProfile({ userId }) { const user = use(fetchUser(userId)); return <div>{user.name}</div>; } function App({ userId }) { return ( <ErrorBoundary fallback={<div>加载用户时出错</div>}> <Suspense fallback={<div>加载中...</div>}> <UserProfile userId={userId} /> </Suspense> </ErrorBoundary> ); }

组件在读取 Promise 时挂起,触发最近的 Suspense 边界,然后在 Promise 解决时带着数据重新渲染。错误被错误边界捕获。与 Hooks 不同,use() 可以条件调用。

一个注意事项:Promise 需要被缓存。否则,每次渲染都会重新创建它。在实践中,你可以使用像 Next.js 这样处理缓存和去重的框架。

延迟值防止 UI 过载

Actions 和 Suspense 处理离散的操作:点击、提交、导航。但快速输入(如搜索)需要不同的方法,因为你希望输入框即使在结果加载时也能保持响应。

一种方法可以是设计一个 SearchInput 组件,通过内部乐观状态保持输入响应,并在 Transition 中调用 changeAction,这样父组件只需传递 value 和 changeAction。

当你没有设计组件时,useDeferredValue() 提供了类似的拆分效果。虽然你可以用它来延迟昂贵的 CPU 计算(性能),但此处的目标是稳定的用户体验。

结合 Suspense、use() 和ErrorBoundary,我们可以获得完整的搜索体验:

function SearchApp() { const [query, setQuery] = useState(''); const deferredQuery = useDeferredValue(query); const isStale = query !== deferredQuery; return ( <div> <input value={query} onChange={e => setQuery(e.target.value)} /> <ErrorBoundary fallback={<div>加载结果时出错</div>}> <Suspense fallback={<div>搜索中...</div>}> <div style={{ opacity: isStale ? 0.5 : 1 }}> <SearchResults query={deferredQuery} /> </div> </Suspense> </ErrorBoundary> </div> ); } function SearchResults({ query }) { if (!query) return <div>开始输入以搜索</div>; const results = use(fetchSearchResults(query)); return ( <div> {results.map(r => ( <div key={r.id}>{r.name}</div> ))} </div> ); }

Suspense 后备方案仅在初始加载时显示。在后续搜索期间,useDeferredValue 会在新结果于后台加载时保持旧结果可见(通过 isStale 降低不透明度)。错误边界隔离了失败,即使数据请求失败,搜索输入也能保持功能正常。

综合应用:Async React 示例

到目前为止,我们分别了解了每个原语。Async React 展示了当一个框架将它们整合到路由、数据获取和设计系统中时会发生什么:

尝试切换网络速度以查看 UI 如何适应:在快速连接下即时,在慢速连接下流畅。

路由器将导航包装在 Transitions 中:

function searchAction(value) { router.setParams('q', value); }

更新搜索参数是异步的,会更改 URL 并触发数据重新获取,同时 Transition 会跟踪这一切。

数据层将use()与缓存的 Promise 结合使用:

function LessonList({ tab, search, completeAction }) { const lessons = use(data.getLessons(tab, search)); return ( <Design.List> {lessons.map(item => ( <Lesson item={item} completeAction={completeAction} /> ))} </Design.List> ); }

当数据加载时,组件会挂起,Suspense 在初始加载时显示后备方案,但在切换标签页和搜索期间,Transitions 会保持旧内容可见。

Design 组件暴露 Action 属性:

<Design.SearchInput value={search} changeAction={searchAction} />

SearchInput 在内部使用 useOptimistic,以便在新的 URL 的 Transition 处于待处理状态时立即更新输入值。TabList 同样乐观地更新选中的标签页。

命名约定(“changeAction”)表示传递的函数将在 Transition 中运行。

状态变更以相同方式工作:

async function completeAction(id) { await data.mutateToggle(id); router.refresh(); }

这个 completeAction 通过 LessonList 传递给 Design.CompleteButton,该按钮也暴露了一个 action 属性。该按钮在 Action 运行时乐观地更新完成状态。

这是一个简化版的课程应用示例:

export default function Home() { const router = useRouter(); const search = router.search.q || ''; const tab = router.search.tab || 'all'; function searchAction(value) { router.setParams('q', value); } function tabAction(value) { router.setParams('tab', value); } async function completeAction(id) { await data.mutateToggle(id); router.refresh(); } return ( <> <Design.SearchInput value={search} changeAction={searchAction} /> <Design.TabList activeTab={tab} changeAction={tabAction}> <Suspense fallback={<Design.FallbackList />}> <LessonList tab={tab} search={search} completeAction={completeAction} /> </Suspense> </Design.TabList> </> ); }

协调发生在每个层面:

  • 路由:导航被包装在 Transitions 中。
  • 数据获取:数据层使用 Suspense 和缓存的 Promise。
  • 设计组件:组件暴露“Action”属性以在内部处理乐观更新。

在快速网络上,更新是即时的。在慢速网络上,乐观 UI 和 Transitions 在没有手动逻辑的情况下保持响应性。原语的复杂性由路由器、数据获取设置和设计系统处理。应用代码只需将它们连接起来。

构建自定义异步组件

大多数应用可能会使用已经实现了这些模式的库中的组件。但你也可以自己实现它们来构建自定义异步组件。

这是一个针对 Next.js 的实用示例:一个与 URL 参数同步的可复用选择组件。

这对于过滤器、排序或任何你希望持久化在 URL 中的 UI 状态很有用:

import { useRouter, useSearchParams } from 'next/navigation'; export function RouterSelect({ name, value, options, selectAction }) { const [optimisticValue, setOptimisticValue] = useOptimistic(value); const [isPending, startTransition] = useTransition(); const router = useRouter(); const searchParams = useSearchParams(); function changeAction(e) { const newValue = e.target.value; startTransition(async () => { setOptimisticValue(newValue); await selectAction?.(newValue); const params = new URLSearchParams(searchParams); params.set(name, newValue); router.push(`?${params.toString()}`); }); } return ( <select name={name} value={optimisticValue} onChange={changeAction} style={{ opacity: isPending ? 0.7 : 1 }}> {options.map(opt => ( <option key={opt.value} value={opt.value}> {opt.label} </option> ))} </select> ); }

该组件在内部处理协调。父组件可以通过 selectAction 注入副作用:

function Filters() { const [progress, setProgress] = useState(0); const [optimisticProgress, incrementProgress] = useOptimistic(progress, (prev, increment) => prev + increment); return ( <> <LoadingBar progress={optimisticProgress} /> <RouterSelect name='category' selected={selectedCategory} options={categoryOptions} selectAction={items => { incrementProgress(30); setProgress(100); }} /> </> ); }

在这个例子中,进度条的乐观更新和路由器导航被协调在一起。传递给 selectAction 的任何内容都受益于相同的异步协调。命名约定(“Action”)表示它在 Transition 中运行,并且我们可以在内部调用乐观更新。

这就是 Async React 示例中设计组件使用的模式。SearchInput、TabList 和 CompleteButton 都暴露了 Action 属性,在内部处理 Transitions、乐观更新和待处理状态。

使用 ViewTransition(Canary)实现平滑动画

原语解决了更新何时发生的问题,而 ViewTransition 则解决了它们看起来如何的问题。它包装了浏览器的View Transition API,并专门在 React Transition(由 useTransition、useDeferredValue 或 Suspense 触发)内部更新组件时激活。

默认情况下,它在状态之间进行交叉淡入淡出,你也可以使用 CSS 自定义动画。

以下是 Async React 示例如何使用它为课程列表添加动画:

return ( <ViewTransition key='results' default='none' enter='auto' exit='auto'> <Design.List> {lessons.map(item => ( <ViewTransition key={item.id}> <Lesson item={item} completeAction={completeAction} /> </ViewTransition> ))} </Design.List> </ViewTransition> );

外层的 ViewTransition 在 Suspense 解析或在状态之间切换时(如显示“无结果”)为整个列表添加动画。每个项目上的内层 ViewTransition 为单个课程添加动画:搜索时,现有项目滑动到新位置,而新项目淡入,移除的项目淡出。

注意:ViewTransition 目前仅在 React 的 canary 版本中可用。

实际权衡

采用这些模式通常比它们所替代掉的手动逻辑更简单。你并没有增加复杂性;而是将协调工作丢给了 React。话虽如此,以 Transitions、乐观更新和 Suspense 边界的方式思考确实需要思维转变

何时适用

这些原语在具有丰富交互性的应用中表现出色:仪表板、管理面板和搜索界面。它们消除了整类的 Bug。竞态条件消失了。导航感觉无缝。你可以用更少的样板代码获得“原生应用”的感觉。

不要修复未损坏的东西

如果 useState 和 useEffect 对你来说工作可靠,就没有必要拆除它们。如果你没有在处理竞态条件、突兀的加载状态或输入延迟,你就不需要解决不存在的问题。

迁移路径

你可以选择渐进式的采用。下次构建具有复杂异步状态的功能时,可以尝试用 Transition 代替另一个 isLoading 标识。在即时反馈重要的地方添加乐观 UI。这些工具与现有代码共存,因此你可以逐个功能地采用它们。

结论:向声明式异步的转变

异步 React(Async React)是并发渲染和协调原语的结合,形成了一个用于处理异步工作的完整系统,而这在过去需要手动编排。

随着这些原语在整个生态系统中被采用,这种转变变得切实可行。在 React Conf 2025 上宣布的 Async React 工作组 正在积极致力于在路由器、数据获取库和设计组件中标准化这些模式。

我们已经看到它的实际应用:

  • 路由器(如 Next.js)默认将导航包装在 Transitions 中。
  • 数据库(如 TanStack Query 和 SWR)深度集成了对 Suspense 的支持。
  • 设计系统预计将跟进,暴露 Action 属性以在内部处理待处理状态和乐观更新。

最终,这将异步处理的复杂性从应用代码转移到了框架。你描述应该发生什么(Action、状态变更、导航),而 React 协调它如何发生(待处理状态、乐观更新、加载边界)。React 的下一个时代不仅是关于新功能;更是关于让无缝的异步协调成为应用功能的默认方式。

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