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React Hooks的原理是什么

2024-04-02 19:55

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这篇文章主要讲解了“React Hooks的原理是什么”，文中的讲解内容简单清晰，易于学习与理解，下面请大家跟着小编的思路慢慢深入，一起来研究和学习“React Hooks的原理是什么”吧！

0x00 React中的useEffect

在React中有非常多的Hooks，其中useEffect使用非常频繁，针对一些具有副作用的函数进行包裹处理，使用Hook的收益有：增强可复用性、使函数组件有状态

数据获取、订阅或手动修改DOM都属于副作用(side effects)。

effect会在React的每次render之后执行，如果是有一些需要同步的副作用代码，则可以借助useLayoutEffect来包裹，它的用法和useEffect类似

useEffect有两个参数，第一个传递一个函数，第二个参数是作为effect是否执行第一个参数中的函数是否执行的标准，换句话说，第二个参数数组中的变量是否变化来决定函数是否执行，函数是否执行依赖于第二个参数的值是否变化。在React中的比较是一个shallow equal(浅比较)，对于深层次的对象嵌套，无法准确判断是否发生变化。

useEffect借助了JS的闭包机制，可以说第一个参数就是一个闭包函数，它处在函数组件的作用域中，同时可以访问其中的局部变量和函数。

多个useEffect串联，根据是否执行函数(依赖项值是否变化)，依次挂载到执行链上

在类组件中，有生命周期的概念，在一些讲react hooks的文章中常常会看到如何借助useEffect来模拟 componentDidmount和 componentUnmount的例子，其第二个参数是一个空数组[]，这样effect在组件挂载时候执行一次，卸载的时候执行一下return的函数。也同样是闭包的关系，通过return一个函数，来实现闭包以及在React下次运行effect之前执行该return的函数，用于清除副作用。

0x01 构建React Hooks的心智模型

个人在一开始接触react hooks的时候，觉得代码的执行有点违背常识，在对react构建合理的心智模型花了不少时间。函数组件(Functional Component)没有生命周期的概念，React控制更新，频繁的更新但是值有的会变，有的不变，反而使得程序的可理解性变差了。

不过在后来不断地学习以及运用之后，我个人觉得hooks其实是一种非常轻量的方式，在项目构建中，开发自定义的hooks，然后在应用程序中任意地方调用hook，类似于插件化(可插拔)开发，降低了代码的耦合度。但随之也带来了一些麻烦的事情，有的同学在一个hook里写了大量的代码，分离的effect也冗杂在一起，再加上多维度的变量控制，使得其他同学难以理解这个hook到底在干嘛。

针对hook的内部代码冗杂的问题，首先得明确当前hook的工作，是否可拆分工作，在hook里可以调用其他的hook，所以是否可以进行多个hook拆分?或者组织(梳理)好代码的运行逻辑?

React中每次渲染都有自己的effect

React中的hooks更新，笔者认为可以把其看作是一个“快照”，每一次更新都是一次“快照”，这个快照里的变量值是不变的，每个快照会因为react的更新而产生串行(可推导的)差异，而effect中的函数每一次都是一个新的函数。

我对于hooks的心智模型，简单来讲，就是一种插件式、有状态、有序的工具函数。

0x02 useEffect

针对useEffect，React每一次更新都会根据useEffect的第二个参数中依赖项去判断是否决定执行包裹的函数。

React会记住我们编写的effect function，effect function每次更新都会在作用于DOM，并且让浏览器在绘制屏幕，之后还会调用effect function。

整个执行过程可以简单总结如下：

1.组件被点击，触发更新count为1，通知React，“count值更新为1了”

2.React响应，向组件索要count为1的UI

3.组件：

a.给count为1时候的虚拟DOM

b.告知react完成渲染时，记得调用一下effect中的函数() => {document.title = 'you click' + 1 + 'times!'}

4.React通知浏览器绘制DOM，更新UI

5.浏览器告知ReactUI已经更新到屏幕

6.React收到屏幕绘制完成的消息后，执行effect中的函数，使得网页标题变成了“you click 1 times!”。

0x03 useRef

假如已经对上面的思想和流程已经烂熟于心，对于“快照”的概念也十分认同。

有时候，我们想在effect中拿到最新的值，而不是通过事件捕获，官方提供了useRef的hook，useRef在“生命周期”阶段是一个“同步”的变量，我们可以将值存放到其current里，以保证其值是最新的。

对于上面描述，为什么说其值是捕获而不是最新的，可以通过 setState(x => x + 1)，来理解。传入的x是前一个值，x+1是新的值，在一些setTimeout异步代码里，我们想获取到最新的值，以便于同步最新的状态，所以用ref来帮助存储最新更新的值。

这种打破范式的做法，让程序有一丝丝的dirty，但确实解决了很多问题，这样做的好处，也可以表明哪些代码是脆弱的，是需要依赖时间次序的。

而在类组件中，通过 this.setState() 的做法每次拿到的也是最新的值

0x04 effect的清理

在前面的描述中或多或少涉及到对于effect的清理，只是为了便于一个理解，但描述并不完全准确。

例如下面的例子：

useEffect(() => {   ChatAPI.subscribeToFriendStatus(props.id, handleStatusChange);   return () => {     ChatAPI.unsubscribeFromFriendStatus(props.id, handleStatusChange);   }; });

假设第一次渲染的时候props是{id: 10}，第二次渲染的时候是{id: 20}。你可能会认为发生了下面的这些事：

React 清除了 {id: 10}的effect。
React 渲染{id: 20}的UI。
React 运行{id: 20}的effect。

但是实际情况并非如此，如果按照这种心智模型来理解，那么在清除时候，获取的值是之前的旧值，因为清除是在渲染新UI之前完成的。这和之前说到的React只会在浏览器绘制之后执行effects矛盾。

React这样做的好处是不会阻塞浏览器的一个渲染(屏幕更新)。当然，按照这个规则，effect的清除也被延迟到了浏览器绘制UI之后。那么正确的执行顺序应该是：

React渲染了id 20 的UI
React清除了id 10的effect
React运行id 20的effect

那么为啥effect里清除的是旧的呐?

组件内的每一个函数(包括事件处理函数，effects，定时器或者API调用等等)会捕获定义它们的那次渲染中的props和state。

那么，effect的清除并不会读取到“最新”的props，它只能读取到定义它那次渲染中props的值

人类发展的进程中淘汰的永远都是不思进取的守旧派。React中亦是如此思想，或许激进，但大多数人们总期待“新桃换旧符”。

0x05 effect的更新依赖

useEffect中的第二个参数，可以是一个参数数组(依赖数组)。React更新DOM的思想，不管过程怎样，只将结果展示给世人。

React在更新组件的时候，会对比props，通过AST等方式比较，然后仅需更新变化了的DOM。

第二个参数相当于告诉了useEffect，只要我给你的这些参数任中之一发生了改变，你就执行effect就好了。如此，便可以减少每次render之后调用effect的情况，减少了无意义的性能浪费。

那么在开发过程中，我们会尝试在组件载入时候，通过api获取远程数据，并运用于组件的数据渲染，所以我们使用了如下的一个简单例子：

useEffect(() => {   featchData(); }, []);

由于是空数组，所以只有在组件挂载(mount)时获取一遍远程数据，之后将不再执行。如果effect中有涉及到局部变量，那么都会根据当前的状态发生改变，函数是每次都会创建(每次都是创建的新的匿名函数)。

function Counter() {   const [count, setCount] = useState(0);    useEffect(() => {     const id = setInterval(() => {       setCount(count + 1);     }, 1000);     return () => clearInterval(id);   }, []);    return <h2>{count}</h2>; }

你可能会认为上面的例子，会在组件加载后，每秒UI上count+1，但实际情况是只会执行一次。为什么呐?是不是觉得有些违反直觉了?

因为，并没有给effect的依赖项加入count，effect只会在第一次渲染时候，创建了一个匿名函数，尽管通过了setInterval包裹，每秒去执行count + 1，但是count的值始终是为0，所以在UI表现上永远渲染的是1。

当然，通过一些规则，我们可以通过加上count来改变其值，或者通过useRef，或者通过setState(x => x+1)，模式来实现获取最新的值。例如下面的黑科技操作：

// useRef function Example() {   const [count, setCount] = useState(0);   const countRef = useRef(count);   countRef.current = count; // 假如这一行代码放到effect函数中会怎么样呐？可以思考下！   // answer： 在effect中count是effect匿名函数声明时就有了，值就是0，那么拿到的count值自然也是渲染前（本次props中的值）的count（值为0，再次复盘理解下快照的概念），但由于依赖数组中并不存在任何依赖，所以该匿名函数不会二次执行。   // 但，由于setInterval的原因，函数会不停地setCount，关键是其中的参数了，countRef.current = count;取到的值是第一次快照时候的值0，所以其更新的值永远为0+1 = 1。这样的结果是符合预期规则的。   // 那为什么放在外面就好了呐？因为countRef.current同步了count的最新值，每次render前就拿到了新的count值，并且赋值给countRef.current，由于ref的同步特性（及时性、统一性），所以循环中获取的countRef.current也是最新的值，故而能实现计数效果    useEffect(() => {     const id = setInterval(() => {       setCount(countRef.current + 1);     }, 1000);     return () => clearInterval(id);   }, []);    return <h2>{count}</h2>; }  // setState传入函数 function Example() {   const [count, setCount] = useState(0);    useEffect(() => {     const id = setInterval(() => {       setCount(x => x + 1);  // 传递参数为一个函数时候，默认传递的第一个参数是之前的值，这是useState的hook在处理     }, 1000);     return () => clearInterval(id);   }, []);    return <h2>{count}</h2>; }  // 使用useReducer function Counter({ step }) {   const [count, dispatch] = useReducer(reducer, 0);    function reducer(state, action) {     if (action.type === 'tick') {       return state + step;     } else {       throw new Error();     }   }    useEffect(() => {     const id = setInterval(() => {       dispatch({ type: 'tick' });     }, 1000);     return () => clearInterval(id);   }, [dispatch]);    return <h2>{count}</h2>; }

上面的做法其实有些自欺欺人了，可以看到如下图中的log，在setInterval匿名函数中count变量的值并没有发生改变，这可能会给我们的业务带来一些风险。

React Hooks的原理是什么

demo示例

不过一般情况下，如果不是对业务或程序有充分的了解，我并不建议大家这样做。

对于依赖，首先得诚实地写入相关联的参数，其次，可以优化effect，考虑是否真的需要某参数，是否可以替换?

依赖项中dispatch、setState、useRef包裹的值都是不变的，这些参数都可以在依赖项中去除。

依赖项是函数

可以把函数定义到useEffect中，这样添加的依赖变成了函数的参数，这样子，useEffect就无需添加xxx函数名作为依赖项了。

另外如果单纯把函数名放到依赖项中，如果该函数在多个effects中复用，那么在每一次render时，函数都是重新声明(新的函数)，那么effects就会因新的函数而频繁执行，这与不添加依赖数组一样，并没有起到任何的优化效果，那么该如何改善呐?

方法一：

如果该函数没有使用组件内的任何值，那么就把该函数放到组件外去定义，该函数就不在渲染范围内，不受数据流影响，所以其永远不变

方法二：

用useCallback hook来包装函数，与useEffect类似，其第二个参数也是作为函数是否更新的依赖项

0x06 竞态

常见于异步请求数据，先发后到，后发先到的问题，这就叫做竞态，如果该异步函数支持取消，则直接取消即可

那么更简单的做法，给异步加上一个boolean类型的标记值，就可以实现取消异步请求

function Article({ id }) {   const [article, setArticle] = useState(null);    useEffect(() => {     let didCancel = false;      async function fetchData() {       const article = await API.fetchArticle(id);       if (!didCancel) {         setArticle(article);       }     }      fetchData();      return () => {       didCancel = true;     };   }, [id]);    // ... }

按照之前的规则，例如id=19，并且获取数据的时间为30s，变成了id=20，其获取数据的时间仅需5s，那么执行顺序应该如下：