【个人笔记】重读React官网doc需要注意并记住的点——Hook篇

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Hook 是 React 16.8 的新增特性。

Hook 不会影响你对 React 概念的理解。 恰恰相反,Hook 为已知的 React 概念提供了更直接的 API:propsstatecontextrefs 以及生命周期。Hook 提供了一种更强大的方式来组合他们。

动机

  1. 你可以使用 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 使你在无需修改组件结构的情况下复用状态逻辑。
  2. 我们经常维护一些组件,组件起初很简单,但是逐渐会被状态逻辑和副作用充斥。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 componentDidMountcomponentDidUpdate 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. class 是学习 React 的一大屏障。你必须去理解 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。Hook 使你在非 class 的情况下可以使用更多的 React 特性。

什么是 Hook?

Hook 是一些可以让你在函数组件里“钩入” React state 及生命周期等特性的函数。

Hook API

基础 Hook

  • useState
  • useEffect
  • useContext

额外的 Hook

  • useReducer
  • useCallback
  • useMemo
  • useRef
  • useImperativeHandle
  • useLayoutEffect
  • useDebugValue

Hook规则

在组件中有些特殊的规则,规定什么地方能使用 Hook,什么地方不能使用。

useState

import React, { useState } from 'react';

function Example() {
  // 声明一个叫 “count” 的 state 变量(局部变量)。
  const [count, setCount] = useState(0);

  return (
    <div>
      <p>You clicked {count} times</p>
      <button onClick={() => setCount(count + 1)}>
        Click me
      </button>
    </div>
  );
}

等价的 class 示例

class Example extends React.Component {
  constructor(props) {
    super(props);
    this.state = {
      count: 0   // 声明一个叫 “count” 的 state 变量(局部变量)。
    };
  }

  render() {
    return (
      <div>
        <p>You clicked {this.state.count} times</p>
        <button onClick={() => this.setState({ count: this.state.count + 1 })}>
          Click me
        </button>
      </div>
    );
  }
}
调用 useState 方法的时候做了什么?

useState 是一种在函数调用时保存变量的新方法,它与 class 里面的 this.state 提供的功能完全相同。一般来说,在函数退出后变量就会”消失”,而** state 中的变量会被 React 保留**。

state 只在组件首次渲染的时候被创建。在下一次重新渲染时,useState 返回给我们当前的 state。否则它就不是 “state”了!这也是 Hook 的名字总是以 use 开头而不叫 createState的一个原因。

初始渲染期间,返回的状态 (state) 与传入的第一个参数 (initialState) 值相同

setState 函数用于更新 state。它接收一个新的 state 值并将组件的一次重新渲染加入队列。

setState(newState);

后续的重新渲染中,useState 返回的第一个值将始终是更新后最新的 state

useState 需要哪些参数?

唯一的参数就是初始 state。不同于 class 的是,我们可以按照需要使用数字或字符串对其进行赋值,而不一定是对象。

useState 方法的返回值是什么?

返回值为:当前 state 以及更新 state 的函数。这与 class 里面 this.state.countthis.setState 类似,唯一区别就是你需要成对的获取它们。

方括号有什么用?数组解构。它意味着我们同时创建了 fruit 和 setFruit 两个变量,fruit 的值为 useState 返回的第一个值,setFruit 是返回的第二个值。

 const [fruit, setFruit] = useState('banana');

它等价于下面的代码:

  var fruitStateVariable = useState('banana'); // 返回一个有两个元素的数组
  var fruit = fruitStateVariable[0]; // 数组里的第一个值
  var setFruit = fruitStateVariable[1]; // 数组里的第二个值
React 怎么知道 useState 对应的是哪个组件?

因为我们并没有传递 this 给 React。

React 保持对当前渲染中的组件的追踪。多亏了 Hook 规范,我们得知 Hook 只会在 React 组件中被调用(或自定义 Hook —— 同样只会在 React 组件中被调用)。

每个组件内部都有一个「记忆单元格」列表。它们只不过是我们用来存储一些数据的 JavaScript 对象。当你用 useState() 调用一个 Hook 的时候,它会读取当前的单元格(或在首次渲染时将其初始化),然后把指针移动到下一个。这就是多个 useState() 调用会得到各自独立的本地 state 的原因。

函数式更新 state

你不必使用多个 state 变量。State 变量可以很好地存储对象和数组,因此,你仍然可以将相关数据分为一组。然而,不像 class 中的 this.setState,更新 state 变量总是替换它而不是合并它。

如果新的 state 需要通过使用先前的 state 计算得出,那么可以将函数传递给 setState。该函数将接收先前的 state,并返回一个更新后的值。

function Counter({initialCount}) {
  const [count, setCount] = useState(initialCount);
  return (
    <>
      Count: {count}
      <button onClick={() => setCount(initialCount)}>Reset</button>
      <button onClick={() => setCount(prevCount => prevCount - 1)}>-</button>
      <button onClick={() => setCount(prevCount => prevCount + 1)}>+</button>
    </>
  );
}

如果你的更新函数返回值与当前 state 完全相同,则随后的重渲染会被完全跳过。

与 class 组件中的 setState 方法不同,useState 不会自动合并更新对象,而是直接替换。你可以用函数式的 setState 结合展开运算符来达到合并更新对象的效果。

setState(prevState => {
  // 也可以使用 Object.assign
  return {...prevState, ...updatedValues};
});

useReducer 是另一种可选方案,它更适合用于管理包含多个子值的 state 对象。

惰性初始 state

initialState 参数只会在组件的初始渲染中起作用,后续渲染时会被忽略。如果初始 state 需要通过复杂计算获得,则可以传入一个函数,在函数中计算并返回初始的 state,此函数只在初始渲染时被调用

const [state, setState] = useState(() => {
  const initialState = someExpensiveComputation(props);
  return initialState;
});
跳过 state 更新

调用 State Hook 的更新函数并传入当前的 state 时,React 将跳过子组件的渲染及 effect 的执行。(React 使用 Object.is 比较算法 来比较 state。)

需要注意的是,React 可能仍需要在跳过渲染前渲染该组件。不过由于 React 不会对组件树的“深层”节点进行不必要的渲染,所以大可不必担心。如果你在渲染期间执行了高开销的计算,则可以使用 useMemo 来进行优化。

useEffect

Effect Hook 可以让你在函数组件中执行副作用操作,数据获取,设置订阅以及手动更改 React 组件中的 DOM 都属于副作用

可以把 useEffect Hook 看做 componentDidMountcomponentDidUpdatecomponentWillUnmount 这三个函数的组合。

import React, { useState, useEffect } from 'react';

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

  // Similar to componentDidMount and componentDidUpdate:
  useEffect(() => {
    // Update the document title using the browser API
    document.title = `You clicked ${count} times`;
  });

  return (
    <div>
      <p>You clicked {count} times</p>
      <button onClick={() => setCount(count + 1)}>
        Click me
      </button>
    </div>
  );
}

在 React 组件中有两种常见副作用操作:

  • 需要清除的
  • 不需要清除的

无需清除的 effect

我们只想在 React 更新 DOM 之后运行一些额外的代码。比如:

  • 发送网络请求
  • 手动变更 DOM
  • 记录日志 这些都是常见的无需清除的操作。因为我们在执行完这些操作之后,就可以忽略他们了。

使用 class 的示例

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>
    );
  }
}

在 React 的 class 组件中,render 函数是不应该有任何副作用的。一般来说,在这里执行操作太早了,我们基本上都希望在 React 更新 DOM 之后才执行我们的操作。

这就是为什么在 React class 中,我们把副作用操作放到 componentDidMountcomponentDidUpdate 函数中。

回到示例中,这是一个 React 计数器的 class 组件。它在 React 对 DOM 进行操作之后,立即更新了 document 的 title 属性。

注意,在这个 class 中,我们需要在两个生命周期函数中编写重复的代码。

这是因为很多情况下,我们希望在组件加载和更新时执行同样的操作。从概念上说,我们希望它在每次渲染之后执行 —— 但 React 的 class 组件没有提供这样的方法。即使我们提取出一个方法,我们还是要在两个地方调用它。

使用 Hook 的示例

import React, { useState, useEffect } from 'react';

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

  useEffect(() => {
    document.title = `You clicked ${count} times`;
  });

  return (
    <div>
      <p>You clicked {count} times</p>
      <button onClick={() => setCount(count + 1)}>
        Click me
      </button>
    </div>
  );
}

我们声明了 count state 变量,并告诉 React 我们需要使用 effect。紧接着传递函数给 useEffect Hook。此函数就是我们的 effect。然后使用 document.title 浏览器 API 设置 document 的 title。我们可以在 effect 中获取到最新的 count 值,因为他在函数的作用域内。当 React 渲染组件时,会保存已使用的 effect,并在更新完 DOM 后执行它。这个过程在每次渲染时都会发生,包括首次渲染。在这个 effect 中,我们设置了 document 的 title 属性,不过我们也可以执行数据获取调用其他命令式的 API

useEffect 做了什么?

通过使用这个 Hook,你可以告诉 React 组件需要在渲染后执行某些操作。React 会保存你传递的函数(我们将它称之为 “effect”),并且在执行 DOM 更新之后调用它。

经验丰富的 JavaScript 开发人员可能会注意到,传递给 useEffect 的函数在每次渲染中都会有所不同,这是刻意为之的。事实上这正是我们可以在 effect 中获取最新的 count 的值,而不用担心其过期的原因。每次我们重新渲染,都会生成新的 effect,替换掉之前的。某种意义上讲,effect 更像是渲染结果的一部分 —— 每个 effect “属于”一次特定的渲染。

为什么在组件内部调用 useEffect?

useEffect 放在组件内部让我们可以在 effect 中直接访问 count state 变量(或其他 props)。我们不需要特殊的 API 来读取它 —— 它已经保存在函数作用域中。Hook 使用了 JavaScript 的闭包机制,而不用在 JavaScript 已经提供了解决方案的情况下,还引入特定的 React API。

useEffect 会在每次渲染后都执行吗?

是的,默认情况下,它在第一次渲染之后和每次更新之后都会执行。你可能会更容易接受 effect 发生在“渲染之后”这种概念,不用再去考虑“挂载”还是“更新”。React 保证了每次运行 effect 的同时,DOM 都已经更新完毕。

componentDidMountcomponentDidUpdate 不同,使用 useEffect 调度的 effect 不会阻塞浏览器更新屏幕,这让你的应用看起来响应更快。大多数情况下,effect 不需要同步地执行。在个别情况下(例如测量布局),有单独的 useLayoutEffect Hook 供你使用,其 API 与 useEffect 相同。

需要清除的 effect

有一些副作用是需要清除的。例如订阅外部数据源。这种情况下,清除工作是非常重要的,可以防止引起内存泄露!

使用 Class 的示例

在 React class 中,你通常会在 componentDidMount 中设置订阅,并在 componentWillUnmount 中清除它。(这个示例还需要编写 componentDidUpdate 方法才能保证完全正确)

class FriendStatus extends React.Component {
  constructor(props) {
    super(props);
    this.state = { isOnline: null };
    this.handleStatusChange = this.handleStatusChange.bind(this);
  }

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

  render() {
    if (this.state.isOnline === null) {
      return 'Loading...';
    }
    return this.state.isOnline ? 'Online' : 'Offline';
  }
}

你会注意到 componentDidMountcomponentWillUnmount 之间相互对应。使用生命周期函数迫使我们拆分这些逻辑代码,即使这两部分代码都作用于相同的副作用。

使用 Hook 的示例

由于添加和删除订阅的代码的紧密性,所以 useEffect 的设计是在同一个地方执行。如果你的 effect 返回一个函数,React 将会在执行清除操作时调用它, 这是 effect 可选的清除机制:

import React, { useState, useEffect } from 'react';

function FriendStatus(props) {
  const [isOnline, setIsOnline] = useState(null);

  useEffect(() => {
    function handleStatusChange(status) {
      setIsOnline(status.isOnline);
    }
    ChatAPI.subscribeToFriendStatus(props.friend.id, handleStatusChange);
    // Specify how to clean up after this effect:
    return function cleanup() {
      ChatAPI.unsubscribeFromFriendStatus(props.friend.id, handleStatusChange);
    };
  });

  if (isOnline === null) {
    return 'Loading...';
  }
  return isOnline ? 'Online' : 'Offline';
}

注意

并不是必须为 effect 中返回的函数命名。这里我们将其命名为 cleanup 是为了表明此函数的目的,但其实也可以返回一个箭头函数或者给起一个别的名字。

 useEffect(() => {
   function handleStatusChange(status) {
     setIsOnline(status.isOnline);
   }

   ChatAPI.subscribeToFriendStatus(props.friend.id, handleStatusChange);
   return () => {
     ChatAPI.unsubscribeFromFriendStatus(props.friend.id, handleStatusChange);
   };
 });
React 何时清除 effect?

React 会在组件卸载的时候执行清除操作。正如之前学到的,effect 在每次渲染的时候都会执行。这就是为什么 React 会在执行当前 effect 之前对上一个 effect 进行清除

使用 Effect 的提示

1. 使用多个 Effect 实现关注点分离

Hook 允许我们按照代码的用途分离他们, 而不是像生命周期函数那样。React 将按照 effect 声明的顺序依次调用组件中的每一个 effect。

使用 Hook 其中一个目的就是要解决 class 中生命周期函数经常包含不相关的逻辑,但又把相关逻辑分离到了几个不同方法中的问题。

class FriendStatusWithCounter extends React.Component {
  constructor(props) {
    super(props);
    this.state = { count: 0, isOnline: null };
    this.handleStatusChange = this.handleStatusChange.bind(this);
  }

  componentDidMount() {
    document.title = `You clicked ${this.state.count} times`;
    ChatAPI.subscribeToFriendStatus(
      this.props.friend.id,
      this.handleStatusChange
    );
  }

  componentDidUpdate() {
    document.title = `You clicked ${this.state.count} times`;
  }

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

  handleStatusChange(status) {
    this.setState({
      isOnline: status.isOnline
    });
  }

可以发现设置 document.title 的逻辑是如何被分割到 componentDidMountcomponentDidUpdate 中的,订阅逻辑又是如何被分割到 componentDidMountcomponentWillUnmount 中的。而且 componentDidMount 中同时包含了两个不同功能的代码。

那么 Hook 如何解决这个问题呢?就像你可以使用多个 state 的 Hook 一样,你也可以使用多个 effect。这会将不相关逻辑分离到不同的 effect 中:

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

  // 好友在线状态指示器
  const [isOnline, setIsOnline] = useState(null);
  useEffect(() => {
    function handleStatusChange(status) {
      setIsOnline(status.isOnline);
    }

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

2. 为什么每次更新的时候都要运行 Effect?

为什么 effect 的清除阶段在每次重新渲染时都会执行,而不是只在卸载组件的时候执行一次?

一个用于显示好友是否在线的 FriendStatus 组件。从 class 中 props 读取 friend.id,然后在组件挂载后订阅好友的状态,并在卸载组件的时候取消订阅。但是当组件已经显示在屏幕上时,friend prop 发生变化时会发生什么? 我们的组件将继续展示原来的好友状态。这是一个 bug。而且我们还会因为取消订阅时使用错误的好友 ID 导致内存泄露或崩溃的问题

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

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

在 class 组件中,我们需要添加 componentDidUpdate 来解决这个问题:

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

  componentDidUpdate(prevProps) {
    // 取消订阅之前的 friend.id
    ChatAPI.unsubscribeFromFriendStatus(
      prevProps.friend.id,
      this.handleStatusChange
    );
    // 订阅新的 friend.id
    ChatAPI.subscribeToFriendStatus(
      this.props.friend.id,
      this.handleStatusChange
    );
  }

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

忘记正确地处理 componentDidUpdate 是 React 应用中常见的 bug 来源。

使用 Hook 的版本

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

不需要特定的代码来处理更新逻辑,因为 useEffect 默认就会处理。它会在调用一个新的 effect 之前对前一个 effect 进行清理。为了说明这一点,下面按时间列出一个可能会产生的订阅和取消订阅操作调用序列:

// Mount with { friend: { id: 100 } } props
ChatAPI.subscribeToFriendStatus(100, handleStatusChange);     // 运行第一个 effect

// Update with { friend: { id: 200 } } props
ChatAPI.unsubscribeFromFriendStatus(100, handleStatusChange); // 清除上一个 effect
ChatAPI.subscribeToFriendStatus(200, handleStatusChange);     // 运行下一个 effect

// Update with { friend: { id: 300 } } props
ChatAPI.unsubscribeFromFriendStatus(200, handleStatusChange); // 清除上一个 effect
ChatAPI.subscribeToFriendStatus(300, handleStatusChange);     // 运行下一个 effect

// Unmount
ChatAPI.unsubscribeFromFriendStatus(300, handleStatusChange); // 清除最后一个 effect

3. 通过跳过 Effect 进行性能优化

在某些情况下,每次渲染后都执行清理或者执行 effect 可能会导致性能问题。在 class 组件中,我们可以通过在 componentDidUpdate 中添加对 prevPropsprevState 的比较逻辑解决:

componentDidUpdate(prevProps, prevState) {
  if (prevState.count !== this.state.count) {
    document.title = `You clicked ${this.state.count} times`;
  }
}

这是很常见的需求,所以它被内置到了 useEffect 的 Hook API 中。如果某些特定值在两次重渲染之间没有发生变化,你可以通知 React 跳过对 effect 的调用,只要传递数组作为 useEffect 的第二个可选参数即可:

useEffect(() => {
  document.title = `You clicked ${count} times`;
}, [count]); // 仅在 count 更改时更新

useEffect(() => {
  function handleStatusChange(status) {
    setIsOnline(status.isOnline);
  }

  ChatAPI.subscribeToFriendStatus(props.friend.id, handleStatusChange);
  return () => {
    ChatAPI.unsubscribeFromFriendStatus(props.friend.id, handleStatusChange);
  };
}, [props.friend.id]); // 仅在 props.friend.id 发生变化时,重新订阅

如果你要使用此优化方式,请确保数组中包含了所有外部作用域中会随时间变化并且在 effect 中使用的变量,否则你的代码会引用到先前渲染中的旧变量。

4. 如何执行只运行一次的 effect(仅在组件挂载和卸载时执行)?

如果想执行只运行一次的 effect(仅在组件挂载和卸载时执行),可以传递一个空数组([])作为第二个参数。这就告诉 React 你的 effect 不依赖于 props 或 state 中的任何值,所以它永远都不需要重复执行。这并不属于特殊情况 —— 它依然遵循依赖数组的工作方式。

5. 如果我的 effect 的依赖频繁变化,我该怎么办?