React Hooks 中的闭包问题

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前言

今天中午在领完盒饭,吃饭的时候,正吃着深海鳕鱼片,蘸上番茄酱,那美味,简直无以言表。突然产品急匆匆的跑过来说:“今天需求能上线吧?”我忽然虎躯一震,想到自己遇到个问题迟迟找不到原因,怯怯的回答道:“能...能吧...”,产品听到‘能’这个字便哼着小曲扬长而去,留下我独自一人,面对着已经变味的深海鳕鱼片...一遍又一遍的想着问题该如何解决...

一、从JS中的闭包说起

JS的闭包本质上源自两点,词法作用域和函数当前值传递。

闭包的形成很简单,就是在函数执行完毕后,返回函数,或者将函数得以保留下来,即形成闭包。

关于词法作用域相关的知识点,可以查阅《你不知道的JavaScript》找到答案。

React Hooks中的闭包和我们在JS中见到的闭包并无不同。

定义一个工厂函数createIncrement(i),返回一个increment函数。每次调用increment函数时,内部计数器的值都会增加i。

function createIncrement(i) {
    let value = 0
    function increment() {
        value += i
        console.log(value)
    }
    return increment
}
const inc = createIncrement(10)
inc() // 10
inc() // 20

createIncrement(10) 返回一个增量函数,该函数赋值给inc变量。当调用inc()时,value 变量加10。

第一次调用inc()返回10,第二次调用返回20,依此类推。

调用inc()时不带参数,JS 仍然可以获取到当前 value 和 i 的增量,来看看它是如何工作的。

原理就在 createIncrement() 中。当在函数上返回一个函数时,就会有闭包产生。闭包捕获了词法作用域中的变量 value 和 i。

词法作用域是定义闭包的外部作用域。在本例中,increment() 的词法作用域是createIncrement()的作用域,其中包含变量 value 和 i。

无论在何处调用 inc(),甚至在 createIncrement() 的作用域之外,它都可以访问 value 和 i。

闭包是一个可以从其词法作用域记住和修改变量的函数,不管执行的作用域是什么。

二、React Hooks中的闭包

通过简化状态重用和副作用管理,Hooks 取代了基于类的组件。此外,咱们可以将重复的逻辑提取到自定义 Hook 中,以便在应用程序之间重用。Hooks 严重依赖于 JS 闭包,但是闭包有时很棘手。

当咱们使用一个有多种副作用和状态管理的 React 组件时,可能会遇到的一个问题是过时的闭包,这可能很难解决。

三、过时的闭包

工厂函数createIncrement(i)返回一个increment函数。increment 函数对value增加i ,并返回一个记录当前value的函数

function createIncrement(i) {
    let value = 0
    function increment() {
        value += i
        console.log(value)
        const message = `Current value is ${value}`
        return function logValue() { // setState相当于logValue函数
            console.log(message)
        }
    }
    return increment
}
const inc = createIncrement(10)
const log = inc() // 10,将当前的value值固定
inc() // 20
inc() // 30

log() // "Current value is 10" 未能正确打印30

在这里还要提一下useRef,为什么当你使用let声明的useRef的时候不会遇到这个问题,而用let声明的变量的时候却会遇到这个问题,这是因为useRef其实并不是一个基础类型变量,而是一个对象,每次在修改值的时候,你实际修改的是对象的值,而对象是以指针的方式进行引用的,因此不管在任何地方取值都能获取到最新的值!

function createIncrement(i) {
    let value = 0
    function increment() {
        value += i
        console.log(value)
        const message = `Current value is ${value}`
        return function logValue() { // setState相当于logValue函数
            console.log(message)
        }
    }
    return increment
}
const inc = createIncrement(1) // i被固定为1,输入几就被固定为几
inc() // 1
const log = inc() // 2
inc() // 3

log() // "Current value is 2" 未能正确打印3

过时的闭包捕获具有过时值的变量。

四、修复过时闭包的问题

(1) 使用新的闭包

解决过时闭包的第一种方法是找到捕获最新变量的闭包。

找到捕获了最新message变量的闭包,就是从最后一次调用inc()返回的闭包。

const inc = createIncrement(1)
inc() // 1
inc() // 2
const latestLog = inc()
latestLog() // "Current value is 3"

以上就是React Hook处理闭包新鲜度的方法了。

Hooks实现假设在组件重新渲染之前,最为Hook回调提供的最新闭包(例如useEffect(callback))已经从组件的函数作用域捕获了最新的变量。也就是说在useEffect的第二个参数[]加入监听变化的值,在每次变化时,执行function,获取最新的闭包。

(2) 关闭已更改的变量

第二种方法是让logValue()直接使用 value。

让我们移动行 const message = ...; 到 logValue() 函数体中:

function createIncrementFixed(i) {
  let value = 0;
  function increment() {
    value += i;
    console.log(value);
    return function logValue() {
      const message = `Current value is ${value}`;
      console.log(message);
    };
  }
  
  return increment;
}

const inc = createIncrementFixed(1);
const log = inc(); // 打印 1
inc();             // 打印 2
inc();             // 打印 3
// 正常工作
log();             // 打印 "Current value is 3"

logValue()关闭createIncrementFixed()作用域内的value变量。log()现在打印正确的消息。

五、Hook中过时的闭包

useEffect()

在使用useEffect Hook时出现闭包的常见情况。

在组件WatchCount中,useEffect每秒打印count的值。

function WatchCount() {
    const [count, setCount] = useState(0)
    useEffect(function() {
        setInterval(function log() {
            console.log(`Count is: ${count}`)
        }, 2000)
    }, [])
    
    return (
      <div>
      {count}
      <button onClick={() => setCount(count + 1)}> 加1 </button>
      </div>
    )
}

点击几次加1按钮,我们从控制台看,每2秒打印的为Count is: 0

在第一渲染时,log()中闭包捕获count变量的值0。过后,即使count增加,log()中使用的仍然是初始化的值0。log()中的闭包是一个过时的闭包。

解决方法:让useEffect()知道log()中的闭包依赖于count:

function WatchCount() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  useEffect(function() {
    const id = setInterval(function log() {
      console.log(`Count is: ${count}`);
    }, 2000);
    return function() {
      clearInterval(id);
    }
  }, [count]); // 看这里,这行是重点,count变化后重新渲染useEffect

  return (
    <div>
      {count}
      <button onClick={() => setCount(count + 1) }>
        Increase
      </button>
    </div>
  );
}

设置依赖项后,一旦count更改,useEffect()就更新闭包。

正确管理 Hook 依赖关系是解决过时闭包问题的关键。推荐安装 eslint-plugin-react-hooks,它可以帮助咱们检测被遗忘的依赖项。

useState()

组件DelayedCount有 2 个按钮

  • 点击按键 “Increase async” 在异步模式下以1秒的延迟递增计数器
  • 在同步模式下,点击按键 “Increase sync” 会立即增加计数器
function DelayedCount() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  function handleClickAsync() {
    setTimeout(function delay() {
      setCount(count + 1);
    }, 1000);
  }

  function handleClickSync() {
    
    setCount(count + 1);
  }

  return (
    <div>
      {count}
      <button onClick={handleClickAsync}>Increase async</button>
      <button onClick={handleClickSync}>Increase sync</button>
    </div>
  )
}

点击 “Increase async” 按键然后立即点击 “Increase sync” 按钮,count 只更新到 1。

这是因为 delay() 是一个过时的闭包。

来看看这个过程发生了什么:

初始渲染:count 值为 0。 点击 'Increase async' 按钮。delay() 闭包捕获 count 的值 0。setTimeout() 1 秒后调用 delay()。 点击 “Increase async” 按键。handleClickSync() 调用 setCount(0 + 1) 将 count 的值设置为 1,组件重新渲染。 1 秒之后,setTimeout() 执行 delay() 函数。但是 delay() 中闭包保存 count 的值是初始渲染的值 0,所以调用 setState(0 + 1),结果count保持为 1。

delay() 是一个过时的闭包,它使用在初始渲染期间捕获的过时的 count 变量。

为了解决这个问题,可以使用函数方法来更新 count 状态:

function DelayedCount() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  function handleClickAsync() {
    setTimeout(function delay() {
      setCount(count => count + 1); // 这行是重点
    }, 1000);
  }

  function handleClickSync() {
    setCount(count + 1);
  }

  return (
    <div>
      {count}
      <button onClick={handleClickAsync}>Increase async</button>
      <button onClick={handleClickSync}>Increase sync</button>
    </div>
  );
}

现在 setCount(count => count + 1) 更新了 delay() 中的 count 状态。React 确保将最新状态值作为参数提供给更新状态函数,过时的闭包的问题就解决了。

useLayoutEffect()

useLayoutEffect 可以看作是 useEffect 的同步版本。

useLayoutEffect其函数签名与 useEffect 相同,但它会在所有的DOM变更之后同步调用effect。可以使用它来读取DOM布局并同步触发重渲染。在浏览器执行绘制之前,useLayoutEffect内部的更新计划将被同步刷新。

因此,要尽可能使用标准的 useEffect 以避免阻塞视觉更新。因为 useLayoutEffect 是同步的,如果我们要在 useLayoutEffect 调用状态更新,或者执行一些非常耗时的计算,可能会导致 React 运行时间过长,阻塞了浏览器的渲染,导致一些卡顿的问题。

如果你正在将代码从 class 组件迁移到使用 Hook 的函数组件,则需要注意 useLayoutEffect 与 componentDidMount、componentDidUpdate 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 useLayoutEffect。

如果你使用服务端渲染,请记住,无论 useLayoutEffect 还是 useEffect 都无法在 Javascript 代码加载完成之前执行。这就是为什么在服务端渲染组件中引入 useLayoutEffect 代码时会触发 React 告警。解决这个问题,需要将代码逻辑移至 useEffect 中(如果首次渲染不需要这段逻辑的情况下),或是将该组件延迟到客户端渲染完成后再显示(如果直到 useLayoutEffect 执行之前 HTML 都显示错乱的情况下)。

若要从服务端渲染的 HTML 中排除依赖布局 effect 的组件,可以通过使用 showChild && <Child /> 进行条件渲染,并使用 useEffect(() => { setShowChild(true); }, []) 延迟展示组件。这样,在客户端渲染完成之前,UI 就不会像之前那样显示错乱了。

总结

闭包是一个函数,它从定义变量的地方(或其词法范围)捕获变量。

当闭包捕获过时的变量时,就会出现过时闭包的问题。

解决闭包的有效方法

  1. 正确设置 React Hook 的依赖项
  2. 对于过时的状态,使用函数方式更新状态