React深入之ReactHooks

全目录

  1. React 深入之 React Diff

  2. React 深入之 v16.4 生命周期的理解

  3. React 深入之 Redux 原理篇
  4. React 深入之 React-Redux 基础用法和原理解析

  5. React 深入之 Fiber 原理

  6. React 深入之 Fiber 源码解析

  7. React 深入之 HOC, RenderProps 类组件复用

  8. React 深入之 ReactHooks

你还在为该使用无状态组件(Function)还是有状态组件(Class)而烦恼吗?
——拥有了 hooks,你再也不需要写 Class 了,你的所有组件都将是 Function。

你还在为搞不清使用哪个生命周期钩子函数而日夜难眠吗?
——拥有了 Hooks,生命周期钩子函数可以先丢一边了。

你在还在为组件中的 this 指向而晕头转向吗?
——既然 Class 都丢掉了,哪里还有 this?你的人生第一次不再需要面对 this。

一个最简单的 Hooks

首先让我们看一下一个简单的有状态组件:

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class Example extends React.Component {
constructor(props) {
super(props);
this.state = {
count: 0
};
}
render() {
return (
<div>
<p>You clicked {this.state.count} times</p>
<button onClick={() => this.setState({ count: this.state.count + 1 })}>
Click me
</button>
</div>
);
}
}

我们再来看一下使用 hooks 后的版本:

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import { useState } from "react";
function Example() {
const [count, setCount] = useState(0);
return (
<div>
<p>You clicked {count} times</p>
<button onClick={() => setCount(count + 1)}>Click me</button>
</div>
);
}

是不是简单多了!可以看到,Example 变成了一个函数,但这个函数却有自己的状态(count),同时它还可以更新自己的状态(setCount)。这个函数之所以这么了不得,就是因为它注入了一个 hook–useState,就是这个 hook 让我们的函数变成了一个有状态的函数。

除了 useState 这个 hook 外,还有很多别的 hook,比如 useEffect 提供了类似于 componentDidMount 等生命周期钩子的功能,useContext 提供了上下文(context)的功能等等。

Hooks 本质上就是一类特殊的函数,它们可以为你的函数型组件(function component)注入一些特殊的功能。咦?这听起来有点像被诟病的 Mixins 啊?难道是 Mixins 要在 react 中死灰复燃了吗?当然不会了,等会我们再来谈两者的区别。总而言之,这些 hooks 的目标就是让你不再写 class,让 function 一统江湖。

React 为什么要搞一个 Hooks?

想要复用一个有状态的组件太麻烦了!

我们都知道 react 的核心思想就是,将一个页面拆成一堆独立的,可复用的组件,并且用自上而下的单向数据流的形式将这些组件串联起来。但假如你在大型的工作项目中用 react,你会发现你的项目中实际上很多 react 组件冗长且难以复用。尤其是那些写成 class 的组件,它们本身包含了状态(state),所以复用这类组件就变得很麻烦。

那之前,官方推荐怎么解决这个问题呢?答案是:渲染属性(Render Props)高阶组件(Higher-Order Components)。我们可以稍微跑下题简单看一下这两种模式。

渲染属性指的是使用一个值为函数的 prop 来传递需要动态渲染的 nodes 或组件。如下面的代码可以看到我们的 DataProvider 组件包含了所有跟状态相关的代码,而 Cat 组件则可以是一个单纯的展示型组件,这样一来 DataProvider 就可以单独复用了。

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import Cat from "components/cat";
class DataProvider extends React.Component {
constructor(props) {
super(props);
this.state = { target: "Zac" };
}
render() {
return <div>{this.props.render(this.state)}</div>;
}
}
<DataProvider render={data => <Cat target={data.target} />} />;

虽然这个模式叫 Render Props,但不是说非用一个叫 render 的 props 不可,习惯上大家更常写成下面这种:

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...
<DataProvider>
{data => (
<Cat target={data.target} />
)}
</DataProvider>

高阶组件这个概念就更好理解了,说白了就是一个函数接受一个组件作为参数,经过一系列加工后,最后返回一个新的组件。看下面的代码示例,withUser 函数就是一个高阶组件,它返回了一个新的组件,这个组件具有了它提供的获取用户信息的功能。

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const withUser = WrappedComponent => {
const user = sessionStorage.getItem("user");
return props => <WrappedComponent user={user} {...props} />;
};
const UserPage = props => (
<div class="user-container">
<p>My name is {props.user}!</p>
</div>
);
export default withUser(UserPage);

以上这两种模式看上去都挺不错的,很多库也运用了这种模式,比如我们常用的 React Router。但我们仔细看这两种模式,会发现它们会增加我们代码的层级关系。最直观的体现,打开 devtool 看看你的组件层级嵌套是不是很夸张吧。这时候再回过头看我们上一节给出的 hooks 例子,是不是简洁多了,没有多余的层级嵌套。把各种想要的功能写成一个一个可复用的自定义 hook,当你的组件想用什么功能时,直接在组件里调用这个 hook 即可。

生命周期钩子函数里的逻辑太乱了吧!

我们通常希望一个函数只做一件事情,但我们的生命周期钩子函数里通常同时做了很多事情。比如我们需要在 componentDidMount 中发起 ajax 请求获取数据,绑定一些事件监听等等。同时,有时候我们还需要在 componentDidUpdate 做一遍同样的事情。当项目变复杂后,这一块的代码也变得不那么直观。

classes 真的太让人困惑了!

我们用 class 来创建 react 组件时,还有一件很麻烦的事情,就是 this 的指向问题。为了保证 this 的指向正确,我们要经常写这样的代码:this.handleClick = this.handleClick.bind(this),或者是这样的代码:<button onClick={() => this.handleClick(e)}>。一旦我们不小心忘了绑定 this,各种 bug 就随之而来,很麻烦。

还有一件让我很苦恼的事情。我在之前的 react 系列文章当中曾经说过,尽可能把你的组件写成无状态组件的形式,因为它们更方便复用,可独立测试。然而很多时候,我们用 function 写了一个简洁完美的无状态组件,后来因为需求变动这个组件必须得有自己的 state,我们又得很麻烦的把 function 改成 class。

在这样的背景下,Hooks 便横空出世了!

什么是 State Hooks?

回到一开始我们用的例子,我们分解来看到底 state hooks 做了什么:

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import { useState } from "react";
function Example() {
const [count, setCount] = useState(0);
return (
<div>
<p>You clicked {count} times</p>
<button onClick={() => setCount(count + 1)}>Click me</button>
</div>
);
}

声明一个状态变量

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import { useState } from 'react';
function Example() {
const [count, setCount] = useState(0);

useState 是 react 自带的一个 hook 函数,它的作用就是用来声明状态变量。useState 这个函数接收的参数是我们的状态初始值(initial state),它返回了一个数组,这个数组的第[0]项是当前当前的状态值,第[1]项是可以改变状态值的方法函数。

所以我们做的事情其实就是,声明了一个状态变量 count,把它的初始值设为 0,同时提供了一个可以更改 count 的函数 setCount。

上面这种表达形式,是借用了 es6 的数组解构(array destructuring),它可以让我们的代码看起来更简洁。

如果不用数组解构的话,可以写成下面这样。实际上数组解构是一件开销很大的事情,用下面这种写法,或者改用对象解构,性能会有很大的提升。具体可以去这篇文章的分析 Array destructuring for multi-value returns (in light of React hooks),这里不详细展开,我们就按照官方推荐使用数组解构就好。

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let \_useState = useState(0);
let count = \_useState[0];
let setCount = \_useState[1];

读取状态值

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<p>You clicked {count} times</p>

是不是超简单?因为我们的状态 count 就是一个单纯的变量而已,我们再也不需要写成{this.state.count}这样了。

更新状态

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<button onClick={() => setCount(count + 1)}>Click me</button>

当用户点击按钮时,我们调用 setCount 函数,这个函数接收的参数是修改过的新状态值。接下来的事情就交给 react 了,react 将会重新渲染我们的 Example 组件,并且使用的是更新后的新的状态,即 count=1。这里我们要停下来思考一下,Example 本质上也是一个普通的函数,为什么它可以记住之前的状态?

假如一个组件有多个状态值怎么办?

首先,useState 是可以多次调用的,所以我们完全可以这样写:

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function ExampleWithManyStates() {
const [age, setAge] = useState(42);
const [fruit, setFruit] = useState('banana');
const [todos, setTodos] = useState([{ text: 'Learn Hooks' }]);

其次,useState 接收的初始值没有规定一定要是 string/number/boolean 这种简单数据类型,它完全可以接收对象或者数组作为参数。唯一需要注意的点是,之前我们的 this.setState 做的是合并状态后返回一个新状态,而 useState 是直接替换老状态后返回新状态。最后,react 也给我们提供了一个 useReducer 的 hook,如果你更喜欢 redux 式的状态管理方案的话。

ExampleWithManyStates 函数我们可以看到,useState 无论调用多少次,相互之间是独立的。这一点至关重要。为什么这么说呢?

其实我们看 hook 的“形态”,有点类似之前被官方否定掉的 Mixins 这种方案,都是提供一种“插拔式的功能注入”的能力。而 mixins 之所以被否定,是因为 Mixins 机制是让多个 Mixins 共享一个对象的数据空间,这样就很难确保不同 Mixins 依赖的状态不发生冲突。

而现在我们的 hook,一方面它是直接用在 function 当中,而不是 class;另一方面每一个 hook 都是相互独立的,不同组件调用同一个 hook 也能保证各自状态的独立性。这就是两者的本质区别了。

react 是怎么保证多个 useState 的相互独立的?

还是看上面给出的 ExampleWithManyStates 例子,我们调用了三次 useState,每次我们传的参数只是一个值(如 42,‘banana’),我们根本没有告诉 react 这些值对应的 key 是哪个,那 react 是怎么保证这三个 useState 找到它对应的 state 呢?

答案是,react 是根据 useState 出现的顺序来定的。我们具体来看一下:

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//第一次渲染
useState(42); //将age初始化为42
useState("banana"); //将fruit初始化为banana
useState([{ text: "Learn Hooks" }]); //...
//第二次渲染
useState(42); //读取状态变量age的值(这时候传的参数42直接被忽略)
useState("banana"); //读取状态变量fruit的值(这时候传的参数banana直接被忽略)
useState([{ text: "Learn Hooks" }]); //...

假如我们改一下代码:

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let showFruit = true;
function ExampleWithManyStates() {
const [age, setAge] = useState(42);
if(showFruit) {
const [fruit, setFruit] = useState('banana');
showFruit = false;
}
const [todos, setTodos] = useState([{ text: 'Learn Hooks' }]);

这样一来,

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//第一次渲染
useState(42); //将age初始化为42
useState("banana"); //将fruit初始化为banana
useState([{ text: "Learn Hooks" }]); //...
//第二次渲染
useState(42); //读取状态变量age的值(这时候传的参数42直接被忽略)
// useState('banana');
useState([{ text: "Learn Hooks" }]); //读取到的却是状态变量fruit的值,导致报错

鉴于此,react 规定我们必须把 hooks 写在函数的最外层,不能写在 ifelse 等条件语句当中,来确保 hooks 的执行顺序一致。

什么是 Effect Hooks?

我们在上一节的例子中增加一个新功能:

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import { useState, useEffect } from "react";
function Example() {
const [count, setCount] = useState(0);
// 类似于componentDidMount 和 componentDidUpdate:
useEffect(() => {
// 更新文档的标题
document.title = `You clicked ${count} times`;
});
return (
<div>
<p>You clicked {count} times</p>
<button onClick={() => setCount(count + 1)}>Click me</button>
</div>
);
}

我们对比着看一下,如果没有 hooks,我们会怎么写?

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class Example extends React.Component {
constructor(props) {
super(props);
this.state = {
count: 0
};
}
componentDidMount() {
document.title = `You clicked ${this.state.count} times`;
}
componentDidUpdate() {
document.title = `You clicked ${this.state.count} times`;
}
render() {
return (
<div>
<p>You clicked {this.state.count} times</p>
<button onClick={() => this.setState({ count: this.state.count + 1 })}>
Click me
</button>
</div>
);
}
}

我们写的有状态组件,通常会产生很多的副作用(side effect),比如发起 ajax 请求获取数据,添加一些监听的注册和取消注册,手动修改 dom 等等。我们之前都把这些副作用的函数写在生命周期函数钩子里,比如 componentDidMountcomponentDidUpdatecomponentWillUnmount。而现在的 useEffect 就相当与这些声明周期函数钩子的集合体。它以一抵三。

同时,由于前文所说 hooks 可以反复多次使用,相互独立。所以我们合理的做法是,给每一个副作用一个单独的 useEffect 钩子。这样一来,这些副作用不再一股脑堆在生命周期钩子里,代码变得更加清晰。

useEffect 做了什么?

我们再梳理一遍下面代码的逻辑:

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function Example() {
const [count, setCount] = useState(0);
useEffect(() => {
document.title = `You clicked ${count} times`;
});

首先,我们声明了一个状态变量 count,将它的初始值设为 0。然后我们告诉 react,我们的这个组件有一个副作用。我们给 useEffect hook 传了一个匿名函数,这个匿名函数就是我们的副作用。在这个例子里,我们的副作用是调用 browser API 来修改文档标题。当 react 要渲染我们的组件时,它会先记住我们用到的副作用。等 react 更新了 DOM 之后,它再依次执行我们定义的副作用函数。

这里要注意几点:

  1. 第一,react 首次渲染和之后的每次渲染都会调用一遍传给 useEffect 的函数。而之前我们要用两个声明周期函数来分别表示首次渲染(componentDidMount),和之后的更新导致的重新渲染(componentDidUpdate)。

  2. 第二,useEffect 中定义的副作用函数的执行不会阻碍浏览器更新视图,也就是说这些函数是异步执行的,而之前的 componentDidMount 或 componentDidUpdate 中的代码则是同步执行的。这种安排对大多数副作用说都是合理的,但有的情况除外,比如我们有时候需要先根据 DOM 计算出某个元素的尺寸再重新渲染,这时候我们希望这次重新渲染是同步发生的,也就是说它会在浏览器真的去绘制这个页面前发生。

useEffect 怎么解绑一些副作用

这种场景很常见,当我们在 componentDidMount 里添加了一个注册,我们得马上在 componentWillUnmount 中,也就是组件被注销之前清除掉我们添加的注册,否则内存泄漏的问题就出现了。

怎么清除呢?让我们传给 useEffect 的副作用函数返回一个新的函数即可。这个新的函数将会在组件下一次重新渲染之后执行。这种模式在一些 pubsub 模式的实现中很常见。看下面的例子:

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import { useState, useEffect } from "react";
function FriendStatus(props) {
const [isOnline, setIsOnline] = useState(null);
function handleStatusChange(status) {
setIsOnline(status.isOnline);
}
useEffect(() => {
ChatAPI.subscribeToFriendStatus(props.friend.id, handleStatusChange);
// 一定注意下这个顺序:告诉react在下次重新渲染组件之后,同时是下次调用ChatAPI.subscribeToFriendStatus之前执行cleanup
return function cleanup() {
ChatAPI.unsubscribeFromFriendStatus(props.friend.id, handleStatusChange);
};
});
if (isOnline === null) {
return "Loading...";
}
return isOnline ? "Online" : "Offline";
}

这里有一个点需要重视!这种解绑的模式跟 componentWillUnmount 不一样。componentWillUnmount 只会在组件被销毁前执行一次而已,而 useEffect 里的函数,每次组件渲染后都会执行一遍,包括副作用函数返回的这个清理函数也会重新执行一遍。所以我们一起来看一下下面这个问题。

为什么要让副作用函数每次组件更新都执行一遍?

我们先看以前的模式:

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componentDidMount() {
ChatAPI.subscribeToFriendStatus(
this.props.friend.id,
this.handleStatusChange
);
}
componentWillUnmount() {
ChatAPI.unsubscribeFromFriendStatus(
this.props.friend.id,
this.handleStatusChange
);
}

很清楚,我们在 componentDidMount 注册,再在 componentWillUnmount 清除注册。但假如这时候 props.friend.id 变了怎么办?我们不得不再添加一个 componentDidUpdate 来处理这种情况:

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...
componentDidUpdate(prevProps) {
// 先把上一个friend.id解绑
ChatAPI.unsubscribeFromFriendStatus(
prevProps.friend.id,
this.handleStatusChange
);
// 再重新注册新但friend.id
ChatAPI.subscribeToFriendStatus(
this.props.friend.id,
this.handleStatusChange
);
}
...

看到了吗?很繁琐,而我们但 useEffect 则没这个问题,因为它在每次组件更新后都会重新执行一遍。所以代码的执行顺序是这样的: 1.页面首次渲染 2.替 friend.id=1 的朋友注册

3.突然 friend.id 变成了 2 4.页面重新渲染 5.清除 friend.id=1 的绑定 6.替 friend.id=2 的朋友注册

怎么跳过一些不必要的副作用函数

按照上一节的思路,每次重新渲染都要执行一遍这些副作用函数,显然是不经济的。怎么跳过一些不必要的计算呢?我们只需要给 useEffect 传第二个参数即可。用第二个参数来告诉 react 只有当这个参数的值发生改变时,才执行我们传的副作用函数(第一个参数)。

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useEffect(() => {
document.title = `You clicked ${count} times`;
}, [count]); // 只有当 count 的值发生变化时,才会重新执行`document.title`这一句

当我们第二个参数传一个空数组[]时,其实就相当于只在首次渲染的时候执行。也就是 componentDidMount 加 componentWillUnmount 的模式。不过这种用法可能带来 bug,少用。

还有哪些自带的 Effect Hooks?

除了上文重点介绍的 useState 和 useEffect,react 还给我们提供来很多有用的 hooks:

  • useContext
  • useReducer
  • useCallback
  • useMemo
  • useRef
  • useImperativeMethods
  • useMutationEffect
  • useLayoutEffect

我不再一一介绍,大家自行去查阅官方文档。

怎么写自定义的 Effect Hooks?

为什么要自己去写一个 Effect Hooks? 这样我们才能把可以复用的逻辑抽离出来,变成一个个可以随意插拔的“插销”,哪个组件要用来,我就插进哪个组件里,so easy!看一个完整的例子,你就明白了。

比如我们可以把上面写的 FriendStatus 组件中判断朋友是否在线的功能抽出来,新建一个 useFriendStatus 的 hook 专门用来判断某个 id 是否在线。

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import { useState, useEffect } from "react";
function useFriendStatus(friendID) {
const [isOnline, setIsOnline] = useState(null);
function handleStatusChange(status) {
setIsOnline(status.isOnline);
}
useEffect(() => {
ChatAPI.subscribeToFriendStatus(friendID, handleStatusChange);
return () => {
ChatAPI.unsubscribeFromFriendStatus(friendID, handleStatusChange);
};
});
return isOnline;
}

这时候 FriendStatus 组件就可以简写为:

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function FriendStatus(props) {
const isOnline = useFriendStatus(props.friend.id);
if (isOnline === null) {
return "Loading...";
}
return isOnline ? "Online" : "Offline";
}

简直 Perfect!假如这个时候我们又有一个朋友列表也需要显示是否在线的信息:

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function FriendListItem(props) {
const isOnline = useFriendStatus(props.friend.id);
return (
<li style={{ color: isOnline ? "green" : "black" }}>{props.friend.name}</li>
);
}

参考资料

React Custom Hooks and the death of Render Props

30 分钟精通 React 今年最劲爆的新特性——React Hooks

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