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【译】在 React Hooks 中使用 useReducer 的几种用例

原文:How to use useReducer in React Hooks for performance optimization

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React Hook 出来已经有一段时间了,具体的一些用法以及它解决的痛点,可以查看 Dan 的两篇文章 useEffect 完整指南以及编写有弹性的组件进行详细了解。

本文主要是介绍了6种在 React Hooks 使用 useReducer 的不同的方法

前言

React Hooks API正式在 React V16.8 版本发布了。这篇博客,主要是介绍了其中 useReducer 的各种用法示例。在读之前,你确保你已经看过 React Hooks官方指南

useReducer hook 属于官方扩展的 hooks:

是 useState 的另一种替代。它接受(state, action) => newState,并且返回了一个与当前state成对的dispatch的方法。(如果你熟悉 Redux ,你也很快就能理解它是怎么工作的。)

尽管 useReducer 是扩展的 hook, 而 useState 是基本的 hook,但 useState 实际上执行的也是一个 useReducer。这意味着 useReducer 是更原生的,你能在任何使用 useState 的地方都替换成使用 useReducer。Reducer 如此给力,所以有各种各样的用例。

本文接下来就介绍了几种代表性的用例。每个例子都代表一种特定的用例,都有相关的代码。

用例1:最小(简单)的模式

可以看这个简单示例的代码。下文都是用这个计数的例子做延伸的。

const initialState = 0;
const reducer = (state, action) => {
  switch (action) {
    case 'increment': return state + 1;
    case 'decrement': return state - 1;
    case 'reset': return 0;
    default: throw new Error('Unexpected action');
  }
};
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首先,我们定义了初始化的 initialState 以及 reducer。注意这里的 state 仅是一个数字,不是对象。熟悉 Redux 的开发者可能是困惑的,但在 hook 中是适宜的。此外,action 仅是一个普通的字符串。

下面是一个使用 useReducer 的组件。

const Example01 = () => {
  const [count, dispatch] = useReducer(reducer, initialState);
  return (
    <div>
      {count}
      <button onClick={() => dispatch('increment')}>+1</button>
      <button onClick={() => dispatch('decrement')}>-1</button>
      <button onClick={() => dispatch('reset')}>reset</button>
    </div>
  );
};
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当用户点击一个按钮,它就会 dispatch 一个 action 来更新计数值 count,页面就会展示更新之后 count。你可以在 reducer中尽可能多定义 action,但这种模式有局限,它的 action是有限的。

下面是完整的代码:

import React, { useReducer } from 'react';

const initialState = 0;
const reducer = (state, action) => {
  switch (action) {
    case 'increment': return state + 1;
    case 'decrement': return state - 1;
    case 'reset': return 0;
    default: throw new Error('Unexpected action');
  }
};

const Example01 = () => {
  const [count, dispatch] = useReducer(reducer, initialState);
  return (
    <div>
      {count}
      <button onClick={() => dispatch('increment')}>+1</button>
      <button onClick={() => dispatch('decrement')}>-1</button>
      <button onClick={() => dispatch('reset')}>reset</button>
    </div>
  );
};

export default Example01;
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用例2:action是一个对象

这个例子 Redux的使用者是熟悉的。我们使用了 state对象以及一个 action对象。

const initialState = {
  count1: 0,
  count2: 0,
};
const reducer = (state, action) => {
  switch (action.type) {
    case 'increment1':
      return { ...state, count1: state.count1 + 1 };
    case 'decrement1':
      return { ...state, count1: state.count1 - 1 };
    case 'set1':
      return { ...state, count1: action.count };
    case 'increment2':
      return { ...state, count2: state.count2 + 1 };
    case 'decrement2':
      return { ...state, count2: state.count2 - 1 };
    case 'set2':
      return { ...state, count2: action.count };
    default:
      throw new Error('Unexpected action');
  }
};
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在 state中存放了两个数字。我们能使用复杂的对象表示 state,只要能把 reducer组织好(列如:react-redux中 combineReducers)。另外,因为 action是一个对象,除了 type值,你还可以给它添加其他属性像action.count。这个例子中 reducer 是有点杂乱的,但不妨碍我们下面这样使用它:

const Example02 = () => {
  const [state, dispatch] = useReducer(reducer, initialState);
  return (
    <>
      <div>
        {state.count1}
        <button onClick={() => dispatch({ type: 'increment1' })}>+1</button>
        <button onClick={() => dispatch({ type: 'decrement1' })}>-1</button>
        <button onClick={() => dispatch({ type: 'set1', count: 0 })}>reset</button>
      </div>
      <div>
        {state.count2}
        <button onClick={() => dispatch({ type: 'increment2' })}>+1</button>
        <button onClick={() => dispatch({ type: 'decrement2' })}>-1</button>
        <button onClick={() => dispatch({ type: 'set2', count: 0 })}>reset</button>
      </div>
    </>
  );
};
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注意到 state 中有两个计数器,定义各自相应的 action 类型来更新它们。在线示例点击这里

用例3:使用多个useReducer

上面的单个 state 中出现两个计数器,这就是一种典型的全局 state 的方法。但我们仅仅需要使用本地(局部)的 state,故有另外一种方法,可以使用 useReducer 两次。

const initialState = 0;
const reducer = (state, action) => {
  switch (action.type) {
    case 'increment': return state + 1;
    case 'decrement': return state - 1;
    case 'set': return action.count;
    default: throw new Error('Unexpected action');
  }
};
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这里的 state 是一个数字,而不是对象,它和用例1中是一致的。注意不同点这里的 action 是一个对象。

组件如何使用呢

const Example03 = () => {
  const [count1, dispatch1] = useReducer(reducer, initialState);
  const [count2, dispatch2] = useReducer(reducer, initialState);
  return (
    <>
      <div>
        {count1}
        <button onClick={() => dispatch1({ type: 'increment' })}>+1</button>
        <button onClick={() => dispatch1({ type: 'decrement' })}>-1</button>
        <button onClick={() => dispatch1({ type: 'set', count: 0 })}>reset</button>
      </div>
      <div>
        {count2}
        <button onClick={() => dispatch2({ type: 'increment' })}>+1</button>
        <button onClick={() => dispatch2({ type: 'decrement' })}>-1</button>
        <button onClick={() => dispatch2({ type: 'set', count: 0 })}>reset</button>
      </div>
    </>
  );
};
复制代码

可以看到,每个计数器有各自的 dispatch 的方法,但共享了 reducer 方法。这个的功能和用例2是一致的。

用例4:文本输入(TextInput)

来看一个真实的例子,多个 useReducer 能各司其职。我们以 React 原生的 input 输入组件为例,在本地状态 state 中存储文本数据。通过调用 dispatch 函数更新文本状态值。

const initialState = '';
const reducer = (state, action) => action;
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注意到每次调用 reducer,之前旧的 state 就会被丢掉。具体使用如下:

const Example04 = () => {
  const [firstName, changeFirstName] = useReducer(reducer, initialState);
  const [lastName, changeLastName] = useReducer(reducer, initialState);
  return (
    <>
      <div>
        First Name:
        <TextInput value={firstName} onChangeText={changeFirstName} />
      </div>
      <div>
        Last Name:
        <TextInput value={lastName} onChangeText={changeLastName} />
      </div>
    </>
  );
};
复制代码

就是这么简单。当然你也可以添加一些校验的逻辑在里面。完整代码:

import React, { useReducer } from 'react';

const initialState = '';
const reducer = (state, action) => action;

const Example04 = () => {
  const [firstName, changeFirstName] = useReducer(reducer, initialState);
  const [lastName, changeLastName] = useReducer(reducer, initialState);
  return (
    <>
      <div>
        First Name:
        <TextInput value={firstName} onChangeText={changeFirstName} />
      </div>
      <div>
        Last Name:
        <TextInput value={lastName} onChangeText={changeLastName} />
      </div>
    </>
  );
};

// ref: https://facebook.github.io/react-native/docs/textinput
const TextInput = ({ value, onChangeText }) => (
  <input type="text" value={value} onChange={e => onChangeText(e.target.value)} />
);

export default Example04;
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用例5:Context

有些时候,我希望在组件之间共享状态(理解为实现全局状态 state )。通常,全局状态会限制组件的复用,因此我们首先考虑使用本地 state,通过 props 进行传递( dispatch 来改变),但当它不是那么方便的时候(理解嵌套传递过多),就可以使用 Context。如果你熟悉 Context 的 API,请点击查看官方文档

这个例子,使用了和用例3一样的 reducer。接下来看怎么创建一个 context。

const CountContext = React.createContext();

const CountProvider = ({ children }) => {
  const contextValue = useReducer(reducer, initialState);
  return (
    <CountContext.Provider value={contextValue}>
      {children}
    </CountContext.Provider>
  );
};

const useCount = () => {
  const contextValue = useContext(CountContext);
  return contextValue;
};
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useCount 就是自定义的 hook,它也和其他官方的 hook 一样使用。如下面一样:

const Counter = () => {
  const [count, dispatch] = useCount();
  return (
    <div>
      {count}
      <button onClick={() => dispatch({ type: 'increment' })}>+1</button>
      <button onClick={() => dispatch({ type: 'decrement' })}>-1</button>
      <button onClick={() => dispatch({ type: 'set', count: 0 })}>reset</button>
    </div>
  );
};
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contextValue就是 useReducer 返回的结果,我们也用 hook 重构了useCount。注意到这个点,使用了哪一个 context是不固定的。

最后,像这样使用 context:

const Example05 = () => (
  <>
    <CountProvider>
      <Counter />
      <Counter />
    </CountProvider>
    <CountProvider>
      <Counter />
      <Counter />
    </CountProvider>
  </>
);
复制代码

如上所示,有两个 CountProvider 组件,意味着有两个计数器,即使我们只使用了一个 context。 在同一个 CountProvider 组件中计数器共享状态 state。你可以运行一下这个用例了解它是怎么工作的。点击这里查看

用例6:Subscription (订阅)

在hooks中实现组件共享状态 state 首选的应该就是 Context,但当在 React 组件的外部早已经有一个共享状态 state 时,该怎么(共享呢)?专业的做法订阅监听状态 state,当共享状态 state 更新时,更新组件。当然它还有一些局限性,不过React官方提供了一个公共功能 create-subscription,你可以用它来进行订阅。

不幸的,这个公共方法包还没有用 React Hooks 进行重写,现在只能靠我们自己用 hooks 尽力去实现。让我们不使用 Context 实现和用例 5 一样的功能。

首先,创建一个自定义的hook:

const useForceUpdate = () => useReducer(state => !state, false)[1];
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这个 reducer 仅仅是对先前的 state 取反,忽略了 action。[1]仅仅返回了 dispatch 而没有 state。接下来,主函数实现共享状态 state 以及返回自定义 hook:

const createSharedState = (reducer, initialState) => {
  const subscribers = [];
  let state = initialState;
  const dispatch = (action) => {
    state = reducer(state, action);
    subscribers.forEach(callback => callback());
  };
  const useSharedState = () => {
    const forceUpdate = useForceUpdate();
    useEffect(() => {
      const callback = () => forceUpdate();
      subscribers.push(callback);
      callback(); // in case it's already updated
      const cleanup = () => {
        const index = subscribers.indexOf(callback);
        subscribers.splice(index, 1);
      };
      return cleanup;
    }, []);
    return [state, dispatch];
  };
  return useSharedState;
};
复制代码

我们使用了 useEffect。它是非常重要的 hook,你需要仔细的看官方文档学习如何使用它。在 useEffect 中,我们订阅了一个回调函数来强制更新组件。在组件销毁的时候需要清除订阅。

接下来,我们可以创建两个共享状态 state。使用了和用例5,用例3一样的 reducer 和初始值 initialState:

const useCount1 = createSharedState(reducer, initialState);
const useCount2 = createSharedState(reducer, initialState);
复制代码

这和用例 5 是不一样的,这两个 hooks 绑定了特定的共享状态 state。然后我们使用这两个 hooks。

const Counter = ({ count, dispatch }) => (
  <div>
    {count}
    <button onClick={() => dispatch({ type: 'increment' })}>+1</button>
    <button onClick={() => dispatch({ type: 'decrement' })}>-1</button>
    <button onClick={() => dispatch({ type: 'set', count: 0 })}>reset</button>
  </div>
);

const Counter1 = () => {
  const [count, dispatch] = useCount1();
  return <Counter count={count} dispatch={dispatch} />
};

const Counter2 = () => {
  const [count, dispatch] = useCount2();
  return <Counter count={count} dispatch={dispatch} />
};
复制代码

注意到,Counter 组件是一个共同的无状态组件。这样子使用:

const Example06 = () => (
  <>
    <Counter1 />
    <Counter1 />
    <Counter2 />
    <Counter2 />
  </>
);
复制代码

可以看到,我们没有用 Context,但是也实现了共享状态。大家应该都要具体看看 useReducer,对于性能优化很有帮助。

文中所有的代码都在这里,要看在线示例点击这里查看

自己的一些总结:

  1. hooks每次 Render 都有自己的 Props 与 State 可以认为每次 Render 的内容都会形成一个快照并保留下来(函数被销毁了,但变量被react保留下来了),因此当状态变更而 Rerender 时,就形成了 N 个 Render 状态,而每个 Render 状态都拥有自己固定不变的 Props 与 State。 这也是函数式的特性--数据不变性
  2. 性能注意事项 useState 函数的参数虽然是初始值,但由于整个函数都是 Render,因此每次初始化都会被调用,如果初始值计算非常消耗时间,建议使用函数传入,这样只会执行一次:
  3. 如果你熟悉 React 的 class 组件的生命周期,你可以认为useEffect Hook就是组合了componentDidMount, componentDidUpdate, 以及 componentWillUnmount(在useEffect的回调中),但是又有区别,useEffect不会阻止浏览器更新屏幕
  4. hooks 把相关的逻辑放在一起统一处理,不在按生命周期把逻辑拆分开
  5. useEffect 是在浏览器 render 之后触发的,想要实现 DOM 改变时同步触发的话,得用 useLayoutEffect,在浏览器重绘之前和 DOM 改变一起,同步触发的。不过尽量在布局的时候,其他的用标准的 useEffect,这样可以避免阻止视图更新。
```
function FunctionComponent(props) {
  const [rows, setRows] = useState(() => createRows(props.count));
}
useRef 不支持这种特性,需要写一些[冗余的函判定是否进行过初始化。](https://reactjs.org/docs/hooks-faq.html#how-to-create-expensive-objects-lazily)
```
复制代码

如果有错误或者不严谨的地方,请务必给予指正,十分感谢!

参考

  1. 精读《useEffect 完全指南》
  2. react 官网
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