对 React Hook 的理解,它的实现原理是什么

React-Hooks 是 React 团队在 React 组件开发实践中,逐渐认知到的一个改进点,这背后其实涉及对类组件函数组件两种组件形式的思考和侧重。

(1)类组件: 所谓类组件,就是基于 ES6 Class 这种写法,通过继承 React.Component 得来的 React 组件。以下是一个类组件:

class DemoClass extends React.Component {
state = {
text: ""
};
componentDidMount() {
//...
}
changeText = (newText) => {
this.setState({
text: newText
});
};

render() {
return (
<div className="demoClass">
<p>{this.state.text}</p>
<button onClick={this.changeText}>修改</button>
</div>
);
}
}

可以看出,React 类组件内部预置了相当多的“现成的东西”等着我们去调度/定制,state 和生命周期就是这些“现成东西”中的典型。要想得到这些东西,难度也不大,只需要继承一个 React.Component 即可。

当然,这也是类组件的一个不便,它太繁杂了,对于解决许多问题来说,编写一个类组件实在是一个过于复杂的姿势。复杂的姿势必然带来高昂的理解成本,这也是我们所不想看到的。除此之外,由于开发者编写的逻辑在封装后是和组件粘在一起的,这就使得类组件内部的逻辑难以实现拆分和复用。

(2)函数组件:函数组件就是以函数的形态存在的 React 组件。早期并没有 React-Hooks,函数组件内部无法定义和维护 state,因此它还有一个别名叫“无状态组件”。以下是一个函数组件:

function DemoFunction(props) {
const { text } = props
return (
<div className="demoFunction">
<p>{`函数组件接收的内容:[${text}]`}</p>
</div>
);
}

相比于类组件,函数组件肉眼可见的特质自然包括轻量、灵活、易于组织和维护、较低的学习成本等。

通过对比,从形态上可以对两种组件做区分,它们之间的区别如下:

  • 类组件需要继承 class,函数组件不需要;
  • 类组件可以访问生命周期方法,函数组件不能;
  • 类组件中可以获取到实例化后的 this,并基于这个 this 做各种各样的事情,而函数组件不可以;
  • 类组件中可以定义并维护 state(状态),而函数组件不可以;

除此之外,还有一些其他的不同。通过上面的区别,我们不能说谁好谁坏,它们各有自己的优势。在 React-Hooks 出现之前,类组件的能力边界明显强于函数组件。

实际上,类组件和函数组件之间,是面向对象和函数式编程这两套不同的设计思想之间的差异。而函数组件更加契合 React 框架的设计理念: imagepng React 组件本身的定位就是函数,一个输入数据、输出 UI 的函数。作为开发者,我们编写的是声明式的代码,而 React 框架的主要工作,就是及时地把声明式的代码转换为命令式的 DOM 操作,把数据层面的描述映射到用户可见的 UI 变化中去。这就意味着从原则上来讲,React 的数据应该总是紧紧地和渲染绑定在一起的,而类组件做不到这一点。函数组件就真正地将数据和渲染绑定到了一起。函数组件是一个更加匹配其设计理念、也更有利于逻辑拆分与重用的组件表达形式。

为了能让开发者更好的的去编写函数式组件。于是,React-Hooks 便应运而生。

React-Hooks 是一套能够使函数组件更强大、更灵活的“钩子”。

函数组件比起类组件少了很多东西,比如生命周期、对 state 的管理等。这就给函数组件的使用带来了非常多的局限性,导致我们并不能使用函数这种形式,写出一个真正的全功能的组件。而React-Hooks 的出现,就是为了帮助函数组件补齐这些(相对于类组件来说)缺失的能力。

如果说函数组件是一台轻巧的快艇,那么 React-Hooks 就是一个内容丰富的零部件箱。“重装战舰”所预置的那些设备,这个箱子里基本全都有,同时它还不强制你全都要,而是允许你自由地选择和使用你需要的那些能力,然后将这些能力以 Hook(钩子)的形式“钩”进你的组件里,从而定制出一个最适合你的“专属战舰”。

为什么 useState 要使用数组而不是对象

useState 的用法:

const [count, setCount] = useState(0)

可以看到 useState 返回的是一个数组,那么为什么是返回数组而不是返回对象呢?

这里用到了解构赋值,所以先来看一下ES6 的解构赋值:

数组的解构赋值

const foo = [1, 2, 3];
const [one, two, three] = foo;
console.log(one); // 1
console.log(two); // 2
console.log(three); // 3

对象的解构赋值

const user = {
id: 888,
name: "xiaoxin"
};
const { id, name } = user;
console.log(id); // 888
console.log(name); // "xiaoxin"

看完这两个例子,答案应该就出来了:

  • 如果 useState 返回的是数组,那么使用者可以对数组中的元素命名,代码看起来也比较干净
  • 如果 useState 返回的是对象,在解构对象的时候必须要和 useState 内部实现返回的对象同名,想要使用多次的话,必须得设置别名才能使用返回值

下面来看看如果 useState 返回对象的情况:

// 第一次使用
const { state, setState } = useState(false);
// 第二次使用
const { state: counter, setState: setCounter } = useState(0)

这里可以看到,返回对象的使用方式还是挺麻烦的,更何况实际项目中会使用的更频繁。 **总结:**useState 返回的是 array 而不是 object 的原因就是为了**降低使用的复杂度**,返回数组的话可以直接根据顺序解构,而返回对象的话要想使用多次就需要定义别名了。

React Hooks 解决了哪些问题?

React Hooks 主要解决了以下问题:

(1)在组件之间复用状态逻辑很难

React 没有提供将可复用性行为“附加”到组件的途径(例如,把组件连接到 store)解决此类问题可以使用 render props 和 高阶组件。但是这类方案需要重新组织组件结构,这可能会很麻烦,并且会使代码难以理解。由 providers,consumers,高阶组件,render props 等其他抽象层组成的组件会形成“嵌套地狱”。尽管可以在 DevTools 过滤掉它们,但这说明了一个更深层次的问题:React 需要为共享状态逻辑提供更好的原生途径。

可以使用 Hook 从组件中提取状态逻辑,使得这些逻辑可以单独测试并复用。Hook 使我们在无需修改组件结构的情况下复用状态逻辑。 这使得在组件间或社区内共享 Hook 变得更便捷。

(2)复杂组件变得难以理解

在组件中,每个生命周期常常包含一些不相关的逻辑。例如,组件常常在 componentDidMount 和 componentDidUpdate 中获取数据。但是,同一个 componentDidMount 中可能也包含很多其它的逻辑,如设置事件监听,而之后需在 componentWillUnmount 中清除。相互关联且需要对照修改的代码被进行了拆分,而完全不相关的代码却在同一个方法中组合在一起。如此很容易产生 bug,并且导致逻辑不一致。

在多数情况下,不可能将组件拆分为更小的粒度,因为状态逻辑无处不在。这也给测试带来了一定挑战。同时,这也是很多人将 React 与状态管理库结合使用的原因之一。但是,这往往会引入了很多抽象概念,需要你在不同的文件之间来回切换,使得复用变得更加困难。

为了解决这个问题,Hook 将组件中相互关联的部分拆分成更小的函数(比如设置订阅或请求数据),而并非强制按照生命周期划分。你还可以使用 reducer 来管理组件的内部状态,使其更加可预测。

(3)难以理解的 class

除了代码复用和代码管理会遇到困难外,class 是学习 React 的一大屏障。我们必须去理解 JavaScript 中 this 的工作方式,这与其他语言存在巨大差异。还不能忘记绑定事件处理器。没有稳定的语法提案,这些代码非常冗余。大家可以很好地理解 props,state 和自顶向下的数据流,但对 class 却一筹莫展。即便在有经验的 React 开发者之间,对于函数组件与 class 组件的差异也存在分歧,甚至还要区分两种组件的使用场景。

为了解决这些问题,Hook 使你在非 class 的情况下可以使用更多的 React 特性。 从概念上讲,React 组件一直更像是函数。而 Hook 则拥抱了函数,同时也没有牺牲 React 的精神原则。Hook 提供了问题的解决方案,无需学习复杂的函数式或响应式编程技术

React Hook 的使用限制有哪些?

React Hooks 的限制主要有两条:

  • 不要在循环、条件或嵌套函数中调用 Hook;
  • 在 React 的函数组件中调用 Hook。

那为什么会有这样的限制呢?Hooks 的设计初衷是为了改进 React 组件的开发模式。在旧有的开发模式下遇到了三个问题。

  • 组件之间难以复用状态逻辑。过去常见的解决方案是高阶组件、render props 及状态管理框架。
  • 复杂的组件变得难以理解。生命周期函数与业务逻辑耦合太深,导致关联部分难以拆分。
  • 人和机器都很容易混淆类。常见的有 this 的问题,但在 React 团队中还有类难以优化的问题,希望在编译优化层面做出一些改进。

这三个问题在一定程度上阻碍了 React 的后续发展,所以为了解决这三个问题,Hooks 基于函数组件开始设计。然而第三个问题决定了 Hooks 只支持函数组件。

那为什么不要在循环、条件或嵌套函数中调用 Hook 呢?因为 Hooks 的设计是基于数组实现。在调用时按顺序加入数组中,如果使用循环、条件或嵌套函数很有可能导致数组取值错位,执行错误的 Hook。当然,实质上 React 的源码里不是数组,是链表。

这些限制会在编码上造成一定程度的心智负担,新手可能会写错,为了避免这样的情况,可以引入 ESLint 的 Hooks 检查插件进行预防。

useEffect 与 useLayoutEffect 的区别

(1)共同点

  • 运用效果: useEffect 与 useLayoutEffect 两者都是用于处理副作用,这些副作用包括改变 DOM、设置订阅、操作定时器等。在函数组件内部操作副作用是不被允许的,所以需要使用这两个函数去处理。
  • 使用方式: useEffect 与 useLayoutEffect 两者底层的函数签名是完全一致的,都是调用的 mountEffectImpl方法,在使用上也没什么差异,基本可以直接替换。

(2)不同点

  • 使用场景: useEffect 在 React 的渲染过程中是被异步调用的,用于绝大多数场景;而 useLayoutEffect 会在所有的 DOM 变更之后同步调用,主要用于处理 DOM 操作、调整样式、避免页面闪烁等问题。也正因为是同步处理,所以需要避免在 useLayoutEffect 做计算量较大的耗时任务从而造成阻塞。
  • 使用效果: useEffect是按照顺序执行代码的,改变屏幕像素之后执行(先渲染,后改变DOM),当改变屏幕内容时可能会产生闪烁;useLayoutEffect是改变屏幕像素之前就执行了(会推迟页面显示的事件,先改变DOM后渲染),不会产生闪烁。useLayoutEffect总是比useEffect先执行。

在未来的趋势上,两个 API 是会长期共存的,暂时没有删减合并的计划,需要开发者根据场景去自行选择。React 团队的建议非常实用,如果实在分不清,先用 useEffect,一般问题不大;如果页面有异常,再直接替换为 useLayoutEffect 即可。

React Hooks在平时开发中需要注意的问题和原因

(1)不要在循环,条件或嵌套函数中调用Hook,必须始终在 React函数的顶层使用Hook

这是因为React需要利用调用顺序来正确更新相应的状态,以及调用相应的钩子函数。一旦在循环或条件分支语句中调用Hook,就容易导致调用顺序的不一致性,从而产生难以预料到的后果。

(2)使用useState时候,使用push,pop,splice等直接更改数组对象的坑

使用push直接更改数组无法获取到新值,应该采用析构方式,但是在class里面不会有这个问题。代码示例:

function Indicatorfilter() {
let [num,setNums] = useState([0,1,2,3])
const test = () => {
// 这里坑是直接采用push去更新num
// setNums(num)是无法更新num的
// 必须使用num = [...num ,1]
num.push(1)
// num = [...num ,1]
setNums(num)
}
return (
<div className='filter'>
<div onClick={test}>测试</div>
<div>
{num.map((item,index) => (
<div key={index}>{item}</div>
))}
</div>
</div>
)
}

class Indicatorfilter extends React.Component<any,any>{
constructor(props:any){
super(props)
this.state = {
nums:[1,2,3]
}
this.test = this.test.bind(this)
}

test(){
// class采用同样的方式是没有问题的
this.state.nums.push(1)
this.setState({
nums: this.state.nums
})
}

render(){
let {nums} = this.state
return(
<div>
<div onClick={this.test}>测试</div>
<div>
{nums.map((item:any,index:number) => (
<div key={index}>{item}</div>
))}
</div>
</div>

)
}
}

(3)useState设置状态的时候,只有第一次生效,后期需要更新状态,必须通过useEffect

TableDeail是一个公共组件,在调用它的父组件里面,我们通过set改变columns的值,以为传递给TableDeail 的 columns是最新的值,所以tabColumn每次也是最新的值,但是实际tabColumn是最开始的值,不会随着columns的更新而更新:

const TableDeail = ({
columns,
}:TableData) => {
const [tabColumn, setTabColumn] = useState(columns)
}

// 正确的做法是通过useEffect改变这个值
const TableDeail = ({
columns,
}:TableData) => {
const [tabColumn, setTabColumn] = useState(columns)
useEffect(() =>{setTabColumn(columns)},[columns])
}

(4)善用useCallback

父组件传递给子组件事件句柄时,如果我们没有任何参数变动可能会选用useMemo。但是每一次父组件渲染子组件即使没变化也会跟着渲染一次。

(5)不要滥用useContext

可以使用基于 useContext 封装的状态管理工具。

React Hooks 和生命周期的关系?

函数组件 的本质是函数,没有 state 的概念的,因此不存在生命周期一说,仅仅是一个 render 函数而已。 但是引入 Hooks 之后就变得不同了,它能让组件在不使用 class 的情况下拥有 state,所以就有了生命周期的概念,所谓的生命周期其实就是 useStateuseEffect()useLayoutEffect()

即:Hooks 组件(使用了Hooks的函数组件)有生命周期,而函数组件(未使用Hooks的函数组件)是没有生命周期的

下面是具体的 class 与 Hooks 的生命周期对应关系

  • constructor:函数组件不需要构造函数,可以通过调用 **useState 来初始化 state**。如果计算的代价比较昂贵,也可以传一个函数给 useState
const [num, UpdateNum] = useState(0)
  • getDerivedStateFromProps:一般情况下,我们不需要使用它,可以在渲染过程中更新 state,以达到实现 getDerivedStateFromProps 的目的。
function ScrollView({row}) {
let [isScrollingDown, setIsScrollingDown] = useState(false);
let [prevRow, setPrevRow] = useState(null);
if (row !== prevRow) {
// Row 自上次渲染以来发生过改变。更新 isScrollingDown。
setIsScrollingDown(prevRow !== null && row > prevRow);
setPrevRow(row);
}
return `Scrolling down: ${isScrollingDown}`;
}

React 会立即退出第一次渲染并用更新后的 state 重新运行组件以避免耗费太多性能。

  • shouldComponentUpdate:可以用 **React.memo** 包裹一个组件来对它的 props 进行浅比较
const Button = React.memo((props) => {  // 具体的组件});
复制代码

注意:**React.memo 等效于 **``**PureComponent**,它只浅比较 props。这里也可以使用 useMemo 优化每一个节点。

  • render:这是函数组件体本身。
  • componentDidMount, componentDidUpdateuseLayoutEffect 与它们两的调用阶段是一样的。但是,我们推荐你一开始先用 useEffect,只有当它出问题的时候再尝试使用 useLayoutEffectuseEffect 可以表达所有这些的组合。
// componentDidMount
useEffect(()=>{
// 需要在 componentDidMount 执行的内容
}, [])
useEffect(() => {
// 在 componentDidMount,以及 count 更改时 componentDidUpdate 执行的内容
document.title = `You clicked ${count} times`;
return () => {
// 需要在 count 更改时 componentDidUpdate(先于 document.title = ... 执行,遵守先清理后更新)
// 以及 componentWillUnmount 执行的内容
} // 当函数中 Cleanup 函数会按照在代码中定义的顺序先后执行,与函数本身的特性无关
}, [count]); // 仅在 count 更改时更新

请记得 React 会等待浏览器完成画面渲染之后才会延迟调用 ,因此会使得额外操作很方便

  • componentWillUnmount:相当于 useEffect 里面返回的 cleanup 函数
// componentDidMount/componentWillUnmount
useEffect(()=>{
// 需要在 componentDidMount 执行的内容
return function cleanup() {
// 需要在 componentWillUnmount 执行的内容
}
}, [])
  • componentDidCatch and getDerivedStateFromError:目前还没有这些方法的 Hook 等价写法,但很快会加上。
class 组件 Hooks 组件
constructor useState
getDerivedStateFromProps useState 里面 update 函数
shouldComponentUpdate useMemo
render 函数本身
componentDidMount useEffect
componentDidUpdate useEffect
componentWillUnmount useEffect 里面返回的函数
componentDidCatch
getDerivedStateFromError