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title: Suspense 引发的样式丢失问题
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date: 2023-07-07
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author: zombieJ
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我们知道，React 18 提供了一个专门为 CSS-IN-JS 使用的 `useInsertionEffect` hooks，它会比 `useLayoutEffect` 拥有更快的时序优先级，从而保证不会因为书写顺序而影响调用顺序的问题：
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```tsx
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useLayoutEffect(() => {
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console.log('layout effect');
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}, []);
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useInsertionEffect(() => {
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console.log('insertion effect');
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}, []);
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// Console:
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// - insertion effect
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// - layout effect
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```
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在早期 `@ant-design/cssinjs` 实现中，由于需要兼容 React 17 版本，我们并没有选择 `useInsertionEffect`，而是通过在 render 阶段添加样式的方式来模拟提前插入的效果：
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```tsx
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// pseudocode. Not used in real world
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function useStyleInsertion(hash: string, counter: Record<string, number>) {
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useMemo(() => {
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if (!counter[hash]) {
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// Insert only when current style not inserted
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}
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counter[hash] += 1;
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}, [hash]);
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useEffect(
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() => () => {
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counter[hash] -= 1;
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if (!counter[hash]) {
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// Remove if set to clear on destroy
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}
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},
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[hash],
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);
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}
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```
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以上代码会对使用样式进行统计，如果发现当前样式没有被插入过，就会在 render 阶段插入样式，否则就不会插入。同样的，如果发现当前样式配置了未使用时卸载，则会在 effect 确认计数后清除。此外，还有一套类似的代码会监听 token 的变化，当存在多份 token 时会对不再使用的 token 对应的所有样式 `<style />` 进行清理，以避免过多的主题切换导致的内存泄漏。
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这段代码在 React 17 可以完美运行，在 React 18 的 StrictMode 下也运行的十分正常。`counter` 总是成对出现与消失。但是它在 Suspense 下，就会有概率出现问题了。
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## StrictMode
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React 18 的 StrictMode 和 [React 17](https://17.reactjs.org/docs/strict-mode.html)不同的是，它会在各个阶段进行多次调用，从而确保开发者对 Effect 进行了清理：
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```tsx
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const My = () => {
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console.log('render');
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useMemo(() => {
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console.log('memo');
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}, []);
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useEffect(() => {
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console.log('effect');
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return () => {
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console.log('effect cleanup');
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};
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}, []);
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};
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<StrictMode>
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<My />
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</StrictMode>;
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// Console:
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// - render
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// - memo
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// - render
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// - memo
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// - effect
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// - effect cleanup
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// - effect
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```
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从上面的例子可以知道，`counter` 在 StrictMode 虽然会累加，但是最终会是正确的值（即每个组件只计算 1 次统计）：
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- memo: 1
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- memo: 2
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- effect cleanup: 1
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但是 StrictMode 只是对 Suspense 的模拟。在真实场景下，执行次数并不会保证成对出现。
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## Suspense
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我们使用 [umi](https://github.com/umijs/umi) 进行站点开发，它默认按页拆包、按需加载。通过 Suspense 的方式在加载过程中显示 loading 状态：
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```tsx
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<BrowserRoutes>
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<Routs>
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<Suspense fallback={<Loading />} />
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</Routs>
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</BrowserRoutes>
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```
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在页面切换时，偶发出现页面往复切换时部分样式丢失的情况：
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<img width="300" alt="Fetch Failed" src="https://github.com/ant-design/ant-design/assets/5378891/f2bc49ed-9db6-4d7e-a5d3-8db0cda7b640" />
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其中 Page 1 丢失部分的样式为 Page 1 独有的样式（通过 ConfigProvider 定制了一些 token），而 Page 2 的样式则为 Page 1 与 Page 2 通用的样式。
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在我们最初介绍的样式管理逻辑可以明白，Page 1 由于为独立 token 对应的样式，因而在 Page 2 渲染时会被清理掉所有的对应 token 的样式 `<style />`。这看起来是符合预期的，那么问题就出在了切回 Page 1 时样式没有被重新插入。
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### 计数器错误
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在经过一系列断点后，我们发现这个问题出现在计数器不同步之上。由于 Suspense 的特性，它会在加载过程中多次调用组件，所以组件样式注册的时机也会被调用多次。而由于我们的计数器是在 render 阶段进行的，所以在 Suspense 下，计数器会被多次调用，从而导致计数器的值不正确：
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- render: 0
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- useMemo: 1
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- render: 1
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- useMemo: 2
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- effect: 2
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- 不像 StrictMode，effect 并没有再次执行，所以 effect cleanup 也不会执行
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计数器不同步导致 token 层面已经认为样式已经没有再使用所以进行了批量清理，而在组件样式层面则认为还有其他组件在使用，所以当重新进入 Page 1 时并不会重新插入样式。
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## useInsertionEffect
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显而易见，Suspense 由于其特性，我们不能通过 `useMemo` 来做计数器，它不会和 `useEffect` 成对出现。所以我们考虑需要使用 `useInsertionEffect` 来进行样式的插入：
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```tsx
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// pseudocode. Not used in real world
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useInsertionEffect(() => {
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if (!counter[hash]) {
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// Insert only when current style not inserted
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}
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counter[hash] += 1;
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return () => {
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counter[hash] -= 1;
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if (!counter[hash]) {
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// Remove if set to clear on destroy
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}
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};
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}, [hash]);
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```
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而对于 React 17 版本，则降级为 `useLayoutEffect`：
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```tsx
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const useMergedInsertionEffect = useInsertionEffect || useLayoutEffect;
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useMergedInsertionEffect(() => {
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// Same as above
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}, [hash]);
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```
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经过这样的修改后，我们发现 React 17 的 CI 挂了。在检查后，发现 `useLayoutEffect` 就会出现时序问题：
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```tsx
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// Some logic measure dom size
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useLayoutEffect(() => {
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// This is not correct since style is not applied
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const { clientHeight } = nodeRef.current;
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}, []);
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// Inject style
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useLayoutEffect(() => {
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// ...
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}, [hash]);
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```
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测量的 `useLayoutEffect` 先于注入样式执行，导致获取了错误的尺寸信息。也可以预测到这会对开发者产生影响。因而我们退而求其次，在 React 17 版本时会降级为原先的 `useMemo` 插入。
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## 新的兼容问题
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在上面的方案中，我们启用了 `useInsertionEffect` 从而完美解决了渲染问题。但在 React 17 及以下版本，我们仍然会在 render 阶段插入样式，但是会在 effect 阶段让引用计数加一。但是这带来了新的问题，我们来看一段代码 ([CodeSandbox](https://codesandbox.io/s/aged-cdn-qjxmpz?file=/src/App.tsx:23-886))：
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```tsx
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import React from 'react';
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const A = () => {
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React.useMemo(() => {
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console.log('A render');
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}, []);
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React.useEffect(() => {
|
||
console.log('A mounted');
|
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return () => {
|
||
console.log('A unmounted');
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};
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}, []);
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return <div>A</div>;
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||
};
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const B = () => {
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||
React.useMemo(() => {
|
||
console.log('B render');
|
||
}, []);
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React.useEffect(() => {
|
||
console.log('B mounted');
|
||
return () => {
|
||
console.log('B unmounted');
|
||
};
|
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}, []);
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return <div>B</div>;
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};
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export default function App() {
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const [show, setShow] = React.useState(true);
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const toggle = () => {
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setShow((prev) => !prev);
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};
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return (
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<div>
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<button onClick={toggle}>toggle</button>
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<div>{show ? <A /> : <B />}</div>
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</div>
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);
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}
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```
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在这段代码（严格模式）中，点击按钮会切换 A 与 B 的渲染。那么从 A 切换到 B 时，顺序会是什么样的呢？答案是:
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```
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B render
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B render
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A unmounted
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B mounted
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B unmounted
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B mounted
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```
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可以看到新组件的渲染是在旧组件的卸载回调之前的。还记得 cssinjs 在 React 17 一下的处理逻辑吗？我们来标记一下：
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```
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B render // 写入 cache，插入样式
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B render // 写入 cache，插入样式（虽然是重复的，但是有缓存，不会有冗余）
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A unmounted // **引用计数减一** （此时原本的计数是 1，执行后变为 0，触发了样式卸载）
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B mounted // 引用计数加一 （此时计数是 1，但是样式已经被 A 连带卸载）
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B unmounted // 引用计数减一
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B mounted // 引用计数加一
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```
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这样就可以发现，当 A 与 B 共用一段样式时，由于计数没有及时更新，导致样式先被卸载了，后续也并没有触发插入逻辑，所以依然会导致丢失。
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解决方案也很简单，当计数从 0 变为 1 时，重新插入样式即可。
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## 总结
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Suspense 在带来渲染能力提升的同时也让时序变得十分重要，仅仅对 StrictMode 进行处理并不是一个最优的方式。针对不同的 React 版本使用不同的逻辑其实会存在不同版本之间的时序问题，`render` 会从父节点到子节点依次触发，而 `useInsertionEffect` 则相反。不过从 antd 角度来说，组件样式之间相互独立，所以这种时序问题并不会对我们产生影响。
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