鸿蒙HarmonyOS NEXT开发：优化复杂UI页面的性能——自定义组件冻结(freezeWhenInactive属性)

文章目录

- - 一、自定义组件冻结
  - - 1、freezeWhenInactive
  - 二、当前支持的场景
  - - 1、页面路由
    - 2、TabContent
    - 3、Navigation
    - 4、组件复用
  - 三、限制条件

一、自定义组件冻结

自定义组件冻结功能专为优化复杂UI页面的性能而设计，尤其适用于包含多个页面栈、长列表或宫格布局的场景。在这些情况下，当状态变量绑定了多个UI组件，其变化可能触发大量UI组件的刷新，进而导致界面卡顿和响应延迟。为了提升这类负载UI界面的刷新性能，开发者可以选择尝试使用自定义组件冻结功能。

组件冻结的工作原理是：

开发者通过设置freezeWhenInactive属性，即可激活组件冻结机制。
启用后，系统将仅对处于激活状态的自定义组件进行更新，这使得UI框架可以尽量缩小更新范围，仅限于用户可见范围内（激活状态）的自定义组件，从而提高复杂UI场景下的刷新效率。
当之前处于inactive状态的自定义组件重新变为active状态时，状态管理框架会对其执行必要的刷新操作，确保UI的正确展示。

简而言之，组件冻结旨在优化复杂界面下的UI刷新性能。在存在多个不可见自定义组件的情况下，如多页面栈、长列表或宫格，通过组件冻结可以实现按需刷新，即仅刷新当前可见的自定义组件，而将不可见自定义组件的刷新延迟至它们变为可见时。

需要注意，组件active/inactive并不等同于其可见性。组件冻结目前仅适用于以下场景：

页面路由：当前栈顶页面为active状态，非栈顶不可见页面为inactive状态。
TabContent：只有当前显示的TabContent中的自定义组件处于active状态，其余则为inactive。
LazyForEach：仅当前显示的LazyForEach中的自定义组件为active状态，而缓存节点的组件则为inactive状态。
Navigation：当前显示的NavDestination中的自定义组件为active状态，而其他未显示的NavDestination组件则为inactive状态。
组件复用：进入复用池的组件为inactive状态，从复用池上树的节点为active状态。

其他场景，如堆叠布局（Stack）下的被遮罩的组件，这些组件尽管不可见，但并不被视为inactive状态，因此不在组件冻结的适用范围内。

1、freezeWhenInactive

名称	类型	必填	说明
freezeWhenInactive	bool	否	是否开启组件冻结。

示例

@Component({ freezeWhenInactive: true })
struct MyComponent {
  build() {
  }
}

二、当前支持的场景

1、页面路由

当页面1调用router.pushUrl接口跳转到页面2时，页面1为隐藏不可见状态，此时如果更新页面1中的状态变量，不会触发页面1刷新。

图示如下：

在这里插入图片描述

页面1：

import { router } from '@kit.ArkUI';

@Entry
@Component({ freezeWhenInactive: true })
struct Page1 {
  @StorageLink('PropA') @Watch("first") storageLink: number = 47;

  first() {
    console.info("first page " + `${this.storageLink}`)
  }

  build() {
    Column() {
      Text(`From first Page ${this.storageLink}`).fontSize(50)
      Button('first page storageLink + 1').fontSize(30)
        .onClick(() => {
          this.storageLink += 1
        })
      Button('go to next page').fontSize(30)
        .onClick(() => {
          router.pushUrl({ url: 'pages/Page2' })
        })
    }
  }
}

页面2：

import { router } from '@kit.ArkUI';

@Entry
@Component({ freezeWhenInactive: true })
struct Page2 {
  @StorageLink('PropA') @Watch("second") storageLink2: number = 1;

  second() {
    console.info("second page: " + `${this.storageLink2}`)
  }

  build() {
    Column() {

      Text(`second Page ${this.storageLink2}`).fontSize(50)
      Button('Change Divider.strokeWidth')
        .onClick(() => {
          router.back()
        })

      Button('second page storageLink2 + 2').fontSize(30)
        .onClick(() => {
          this.storageLink2 += 2
        })

    }
  }
}

在上面的示例中：

1.点击页面1中的Button “first page storageLink + 1”，storageLink状态变量改变，@Watch中注册的方法first会被调用。

2.通过router.pushUrl({url: ‘pages/second’})，跳转到页面2，页面1隐藏，状态由active变为inactive。

3.点击页面2中的Button “this.storageLink2 += 2”，只回调页面2@Watch中注册的方法second，因为页面1的状态变量此时已被冻结。

4.点击“back”，页面2被销毁，页面1的状态由inactive变为active，重新刷新在inactive时被冻结的状态变量，页面1@Watch中注册的方法first被再次调用。

2、TabContent

对Tabs中当前不可见的TabContent进行冻结，不会触发组件的更新。

需要注意的是：在首次渲染的时候，Tab只会创建当前正在显示的TabContent，当切换全部的TabContent后，TabContent才会被全部创建。

图示如下

在这里插入图片描述

@Entry
@Component
struct TabContentTest {
  @State @Watch("onMessageUpdated") message: number = 0;
  private data: number[] = [0, 1]

  onMessageUpdated() {
    console.info(`TabContent message callback func ${this.message}`)
  }

  build() {
    Row() {
      Column() {
        Button('change message').onClick(() => {
          this.message++
        })

        Tabs() {
          ForEach(this.data, (item: number) => {
            TabContent() {
              FreezeChild({ message: this.message, index: item })
            }.tabBar(`tab${item}`)
          }, (item: number) => item.toString())
        }
      }
      .width('100%')
    }
    .height('100%')
  }
}

@Component({ freezeWhenInactive: true })
struct FreezeChild {
  @Link @Watch("onMessageUpdated") message: number
  private index: number = 0

  onMessageUpdated() {
    console.info(`FreezeChild message callback func ${this.message}, index: ${this.index}`)
  }

  build() {
    Text("message" + `${this.message}, index: ${this.index}`)
      .fontSize(50)
      .fontWeight(FontWeight.Bold)
  }
}

在上面的示例中：

1.点击“change message”更改message的值，当前正在显示的TabContent组件中的@Watch中注册的方法onMessageUpdated被触发。

2.点击“two”切换到另外的TabContent，TabContent状态由inactive变为active，对应的@Watch中注册的方法onMessageUpdated被触发。

3.再次点击“change message”更改message的值，仅当前显示的TabContent子组件中的@Watch中注册的方法onMessageUpdated被触发。

在这里插入图片描述

3、Navigation

当NavDestination不可见时，会对其子自定义组件设置成非激活态，不会触发组件的刷新。当返回该页面时，其子自定义组件重新恢复成激活态，触发@Watch回调进行刷新。

在下面例子中，NavigationContentMsgStack会被设置成非激活态，将不再响应状态变量的变化，也不会触发组件刷新。

@Entry
@Component
struct MyNavigationTestStack {
  @Provide('pageInfo') pageInfo: NavPathStack = new NavPathStack();
  @State @Watch("info") message: number = 0;
  @State logNumber: number = 0;

  info() {
    console.info(`freeze-test MyNavigation message callback ${this.message}`);
  }

  @Builder
  PageMap(name: string) {
    if (name === 'pageOne') {
      pageOneStack({ message: this.message, logNumber: this.logNumber })
    } else if (name === 'pageTwo') {
      pageTwoStack({ message: this.message, logNumber: this.logNumber })
    } else if (name === 'pageThree') {
      pageThreeStack({ message: this.message, logNumber: this.logNumber })
    }
  }

  build() {
    Column() {
      Button('change message')
        .onClick(() => {
          this.message++;
        })
      Navigation(this.pageInfo) {
        Column() {
          Button('Next Page', { stateEffect: true, type: ButtonType.Capsule })
            .width('80%')
            .height(40)
            .margin(20)
            .onClick(() => {
              this.pageInfo.pushPath({ name: 'pageOne' }); //将name指定的NavDestination页面信息入栈
            })
        }
      }.title('NavIndex')
      .navDestination(this.PageMap)
      .mode(NavigationMode.Stack)
    }
  }
}

@Component
struct pageOneStack {
  @Consume('pageInfo') pageInfo: NavPathStack;
  @State index: number = 1;
  @Link message: number;
  @Link logNumber: number;

  build() {
    NavDestination() {
      Column() {
        NavigationContentMsgStack({ message: this.message, index: this.index, logNumber: this.logNumber })
        Text("cur stack size:" + `${this.pageInfo.size()}`)
          .fontSize(30)
          .fontWeight(FontWeight.Bold)
        Button('Next Page', { stateEffect: true, type: ButtonType.Capsule })
          .width('80%')
          .height(40)
          .margin(20)
          .onClick(() => {
            this.pageInfo.pushPathByName('pageTwo', null);
          })
        Button('Back Page', { stateEffect: true, type: ButtonType.Capsule })
          .width('80%')
          .height(40)
          .margin(20)
          .onClick(() => {
            this.pageInfo.pop();
          })
      }.width('100%').height('100%')
    }.title('pageOne')
    .onBackPressed(() => {
      this.pageInfo.pop();
      return true;
    })
  }
}

@Component
struct pageTwoStack {
  @Consume('pageInfo') pageInfo: NavPathStack;
  @State index: number = 2;
  @Link message: number;
  @Link logNumber: number;

  build() {
    NavDestination() {
      Column() {
        NavigationContentMsgStack({ message: this.message, index: this.index, logNumber: this.logNumber })
        Text("cur stack size:" + `${this.pageInfo.size()}`)
          .fontSize(30)
          .fontWeight(FontWeight.Bold)
        Button('Next Page', { stateEffect: true, type: ButtonType.Capsule })
          .width('80%')
          .height(40)
          .margin(20)
          .onClick(() => {
            this.pageInfo.pushPathByName('pageThree', null);
          })
        Button('Back Page', { stateEffect: true, type: ButtonType.Capsule })
          .width('80%')
          .height(40)
          .margin(20)
          .onClick(() => {
            this.pageInfo.pop();
          })
      }.width('100%').height('100%')
    }.title('pageTwo')
    .onBackPressed(() => {
      this.pageInfo.pop();
      return true;
    })
  }
}

@Component
struct pageThreeStack {
  @Consume('pageInfo') pageInfo: NavPathStack;
  @State index: number = 3;
  @Link message: number;
  @Link logNumber: number;

  build() {
    NavDestination() {
      Column() {
        NavigationContentMsgStack({ message: this.message, index: this.index, logNumber: this.logNumber })
        Text("cur stack size:" + `${this.pageInfo.size()}`)
          .fontSize(30)
          .fontWeight(FontWeight.Bold)
        Button('Next Page', { stateEffect: true, type: ButtonType.Capsule })
          .width('80%')
          .height(40)
          .margin(20)
          .onClick(() => {
            this.pageInfo.pushPathByName('pageOne', null);
          })
        Button('Back Page', { stateEffect: true, type: ButtonType.Capsule })
          .width('80%')
          .height(40)
          .margin(20)
          .onClick(() => {
            this.pageInfo.pop();
          })
      }.width('100%').height('100%')
    }.title('pageThree')
    .onBackPressed(() => {
      this.pageInfo.pop();
      return true;
    })
  }
}

@Component({ freezeWhenInactive: true })
struct NavigationContentMsgStack {
  @Link @Watch("info") message: number;
  @Link index: number;
  @Link logNumber: number;

  info() {
    console.info(`freeze-test NavigationContent message callback ${this.message}`);
    console.info(`freeze-test ---- called by content ${this.index}`);
    this.logNumber++;
  }

  build() {
    Column() {
      Text("msg:" + `${this.message}`)
        .fontSize(30)
        .fontWeight(FontWeight.Bold)
      Text("log number:" + `${this.logNumber}`)
        .fontSize(30)
        .fontWeight(FontWeight.Bold)
    }
  }
}

在上面的示例中：

1.点击“change message”更改message的值，当前正在显示的MyNavigationTestStack组件中的@Watch中注册的方法info被触发。

2.点击“Next Page”切换到PageOne，创建pageOneStack节点。

3.再次点击“change message”更改message的值，仅pageOneStack中的NavigationContentMsgStack子组件中的@Watch中注册的方法info被触发。

4.再次点击“Next Page”切换到PageTwo，创建pageTwoStack节点。

5.再次点击“change message”更改message的值，仅pageTwoStack中的NavigationContentMsgStack子组件中的@Watch中注册的方法info被触发。

6.再次点击“Next Page”切换到PageThree，创建pageThreeStack节点。

7.再次点击“change message”更改message的值，仅pageThreeStack中的NavigationContentMsgStack子组件中的@Watch中注册的方法info被触发。

8.点击“Back Page”回到PageTwo，此时，仅pageTwoStack中的NavigationContentMsgStack子组件中的@Watch中注册的方法info被触发。

9.再次点击“Back Page”回到PageOne，此时，仅pageOneStack中的NavigationContentMsgStack子组件中的@Watch中注册的方法info被触发。

10.再次点击“Back Page”回到初始页，此时，无任何触发。

在这里插入图片描述

4、组件复用

组件复用通过重利用缓存池中已存在的节点，而非创建新节点，来优化UI性能并提升应用流畅度。复用池中的节点尽管未在UI组件树上展示，但是状态变量的更改仍会触发UI刷新。为了解决复用池中组件异常刷新问题，可以使用组件冻结避免复用池中的组件刷新。

@Reusable
@Component({freezeWhenInactive: true})
struct ChildComponent {
  @Link @Watch('descChange') desc: string;
  @State count: number = 0;
  descChange() {
    console.info(`ChildComponent messageChange ${this.desc}`);
  }

  aboutToReuse(params: Record<string, ESObject>): void {
    this.count = params.count as number;
  }

  aboutToRecycle(): void {
    console.info(`ChildComponent has been recycled`);
  }
  build() {
    Column() {
      Text(`ChildComponent desc: ${this.desc}`)
        .fontSize(20)
      Text(`ChildComponent count ${this.count}`)
        .fontSize(20)
    }.border({width: 2, color: Color.Pink})
  }
}

@Entry
@Component
struct Page {
  @State desc: string = 'Hello World';
  @State flag: boolean = true;
  @State count: number = 0;
  build() {
    Column() {
      Button(`change desc`).onClick(() => {
        this.desc += '!';
      })
      Button(`change flag`).onClick(() => {
        this.count++;
        this.flag =! this.flag;
      })
      if (this.flag) {
        ChildComponent({desc: this.desc, count: this.count})
      }
    }
    .height('100%')
  }
}

具体流程如下：

1.点击change flag，改变flag为false：

被标记@Reusable的ChildComponent组件在下树时，不会被销毁，而是进入复用池，触发aboutToRecycle生命周期，同时设置状态为inactive。
ChildComponent同时也开启了组件冻结，当其状态为inactive时，不会响应任何状态变量变化带来的UI刷新。

2.点击change desc，触发Page的成员变量desc的变化。

desc是@State装饰的，其变化会通知给其子组件ChildComponent@Link装饰的desc。
但因为ChildComponent是inactive状态，且开启了组件冻结，所以这次变化并不会触发@Watch(‘descChange’)的回调，以及ChildComponentUI刷新。如果没有开启组件冻结，当前@Watch(‘descChange’)会立即回调，且复用池内的ChildComponent组件也会对应刷新。

3.再次点击change flag，改变flag为true：

ChildComponent从复用池中重新加入到组件树上。
回调aboutToReuse生命周期，将当前最新的count值同步给子组件。desc是通过@State->@Link同步的，所以无需开发者手动在aboutToReuse中赋值。
设置ChildComponent为active状态，并且刷新在inactive时没有刷新的组件，在当前例子中，就是Text(ChildComponent desc: ${this.desc})。

三、限制条件

如下面的例子所示，FreezeBuildNode中使用了自定义节点BuilderNode。BuilderNode可以通过命令式动态挂载组件，而组件冻结又是强依赖父子关系来通知是否开启组件冻结。如果父组件使用组件冻结，且组件树的中间层级上又启用了BuilderNode，则BuilderNode的子组件将无法被冻结。

import { BuilderNode, FrameNode, NodeController, UIContext } from '@kit.ArkUI';

// 定义一个Params类，用于传递参数
class Params {
  index: number = 0;

  constructor(index: number) {
    this.index = index;
  }
}

// 定义一个buildNodeChild组件，它包含一个message属性和一个index属性
@Component
struct buildNodeChild {
  @StorageProp("buildNodeTest") @Watch("onMessageUpdated") message: string = "hello world";
  @State index: number = 0;

  // 当message更新时，调用此方法
  onMessageUpdated() {
    console.log(`FreezeBuildNode builderNodeChild message callback func ${this.message},index：${this.index}`);
  }

  build() {
    Text(`buildNode Child message: ${this.message}`).fontSize(30)
  }
}

// 定义一个buildText函数，它接收一个Params参数并构建一个Column组件
@Builder
function buildText(params: Params) {
  Column() {
    buildNodeChild({ index: params.index })
  }
}

// 定义一个TextNodeController类，继承自NodeController
class TextNodeController extends NodeController {
  private textNode: BuilderNode<[Params]> | null = null;
  private index: number = 0;

  // 构造函数接收一个index参数
  constructor(index: number) {
    super();
    this.index = index;
  }

  // 创建并返回一个FrameNode
  makeNode(context: UIContext): FrameNode | null {
    this.textNode = new BuilderNode(context);
    this.textNode.build(wrapBuilder<[Params]>(buildText), new Params(this.index));
    return this.textNode.getFrameNode();
  }
}

// 定义一个Index组件，它包含一个message属性和一个data数组
@Entry
@Component
struct Index {
  @StorageLink("buildNodeTest") message: string = "hello";
  private data: number[] = [0, 1];

  build() {
    Row() {
      Column() {
        Button("change").fontSize(30)
          .onClick(() => {
            this.message += 'a';
          })

        Tabs() {
          ForEach(this.data, (item: number) => {
            TabContent() {
              FreezeBuildNode({ index: item })
            }.tabBar(`tab${item}`)
          }, (item: number) => item.toString())
        }
      }
    }
    .width('100%')
    .height('100%')
  }
}

// 定义一个FreezeBuildNode组件，它包含一个message属性和一个index属性
@Component({ freezeWhenInactive: true })
struct FreezeBuildNode {
  @StorageProp("buildNodeTest") @Watch("onMessageUpdated") message: string = "1111";
  @State index: number = 0;

  // 当message更新时，调用此方法
  onMessageUpdated() {
    console.log(`FreezeBuildNode message callback func ${this.message}, index: ${this.index}`);
  }

  build() {
    NodeContainer(new TextNodeController(this.index))
      .width('100%')
      .height('100%')
      .backgroundColor('#FFF0F0F0')
  }
}

在上面的示例中：

点击Button(“change”)。改变message的值，当前正在显示的TabContent组件中的@Watch中注册的方法onMessageUpdated被触发。未显示的TabContent中的BuilderNode节点下组件的@Watch方法onMessageUpdated也被触发，并没有被冻结。

在这里插入图片描述