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你真的了解React Hooks吗?

你真的了解React Hooks吗?

ReactHooks从发布到现在也已经有年头了, 它的发布确实带来了很多革命性的变化, 比如大家更频繁的使用了functional component, 甚至以前的函数签名也从 SFC 变成了 FC , 因为hooks 让它从 stateless变成了现在的模样.

那我们在使用过程中是否有思考过, 这些巧妙的方案, 到底是如何实现的呢?

以及, 为了实现这些, react团队做了那些巧思?

这篇文章, 我通过自己的方式, 带大家了解一下, react hooks的魔法.

react 是怎么捕获到hooks的执行上下文,是在函数组件内部的?

这里我们需要来展示一下简单版的 renderWithHooks 方法

export function renderWithHooks<Props, SecondArg>(
  current: Fiber | null,
  workInProgress: Fiber,
  Component: (p: Props, arg: SecondArg) => any,
  props: Props,
  secondArg: SecondArg,
  nextRenderLanes: Lanes,
): any {
  renderLanes = nextRenderLanes;
  currentlyRenderingFiber = workInProgress;
  workInProgress.memoizedState = null;
  workInProgress.updateQueue = null;
  workInProgress.lanes = NoLanes;

	ReactCurrentDispatcher.current =
      current === null || current.memoizedState === null
        ? HooksDispatcherOnMount
        : HooksDispatcherOnUpdate;

  let children = Component(props, secondArg);

  // Check if there was a render phase update
  if (didScheduleRenderPhaseUpdateDuringThisPass) {
    // Keep rendering in a loop for as long as render phase updates continue to
    // be scheduled. Use a counter to prevent infinite loops.
    let numberOfReRenders: number = 0;
    do {
      didScheduleRenderPhaseUpdateDuringThisPass = false;
      invariant(
        numberOfReRenders < RE_RENDER_LIMIT,
        'Too many re-renders. React limits the number of renders to prevent ' +
          'an infinite loop.',
      );

      children = Component(props, secondArg);
    } while (didScheduleRenderPhaseUpdateDuringThisPass);
  }

  // We can assume the previous dispatcher is always this one, since we set it
  // at the beginning of the render phase and there's no re-entrancy.
  ReactCurrentDispatcher.current = ContextOnlyDispatcher;

  return children;
}
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先插一句题外话, 我们在写组件的过程中, 有可能会遇到死循环导致的崩溃报错, 很少有人有耐心一次一次的debug完, 知道 重复渲染的限制次数.

在读源码的过程中, 我们发现了这个常量

const RE_RENDER_LIMIT = 25;

invariant(
        numberOfReRenders < RE_RENDER_LIMIT,
        'Too many re-renders. React limits the number of renders to prevent ' +
          'an infinite loop.',
      )
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言归正传,

我们会在这里 先执行 currentlyRenderingFiber = workInProgress 将准备渲染的内容放在当前渲染队列当中. 并且选择是 创建 还是 更新 的hook方法, 再使用这一行去执行渲染更新我们的组件 children = Component(props, secondArg).
ReactCurrentDispatcher.current = ContextOnlyDispatcher 这一句写在组件渲染之后, 也就是组件之外执行. 是为了让ReactCurrentDispatcher只能调用readContext, 调用其它内容都会报错. 简而言之就是, 在组件外执行hooks就会报错.

export const ContextOnlyDispatcher: Dispatcher = {
  readContext,
  useState: throwInvalidHookError,
	...
};

function throwInvalidHookError() {
  invariant(
    false,
    'Invalid hook call. Hooks can only be called inside of the body of a function component. This could happen for' +
      ' one of the following reasons:\n' +
      '1. You might have mismatching versions of React and the renderer (such as React DOM)\n' +
      '2. You might be breaking the Rules of Hooks\n' +
      '3. You might have more than one copy of React in the same app\n' +
      'See https://reactjs.org/link/invalid-hook-call for tips about how to debug and fix this problem.',
  );
}
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为什么不能条件语句中,声明hooks? 并且需要在return语句之前声明?

React hooks: not magic, just arrays

这篇文章比较久远了, 大概是在hooks即将发布的那段日子里. 里面猜测了react hooks的实现方法, 他的推测是使用数组.会用两个数组存储 一个存state, 一个存setter, 并且按照顺序进行一一对应. 如果在条件语句中使用的话, 会造成你声明的hook值对应不上的问题. 二次渲染的时候就会报错了.

原理大概是这个意思.

这条理论从分析上来讲, 实现是有可能的. 但是react团队最终还是采取了由fiber主导的性能优化方案链表.

也就是说, 使用的是 .next 指向下一个hook, 如果在条件语句进行声明, 会导致mountHook的next和updateHook的next指向不一致, 这样就会出错了. 下文会详细进行解释.

ReactCurrentDispatcher.current =
      current === null || current.memoizedState === null
        ? HooksDispatcherOnMount
        : HooksDispatcherOnUpdate;
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这里用 useState 来举例, 在 renderWithHooks 方法里, 我们可以看到, 是这样加载hook的方法. 而这两个对象的区别在于, 一个是 mountState 一个是 updateState .

这里讲 mountState 根据 @flowtypes的定义可以看出来, 这里是接收了一个初始值, 返回了一个数组, [初始值, dispatch]. 接收的初始值可以是一个方法, 但是返回的初始值一定是一个值.

const [value, setValue] = useState('name')
// value 为 'name'

const [value, setValue] = useState(()=>'name')
// value 为 'name'
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function mountState<S>(
  initialState: (() => S) | S,
): [S, Dispatch<BasicStateAction<S>>] {
  const hook = mountWorkInProgressHook();
  if (typeof initialState === 'function') {
    // $FlowFixMe: Flow doesn't like mixed types
    initialState = initialState();
  }
  hook.memoizedState = hook.baseState = initialState;
  const queue = (hook.queue = {
    pending: null,
    interleaved: null,
    lanes: NoLanes,
    dispatch: null,
    lastRenderedReducer: basicStateReducer,
    lastRenderedState: (initialState: any),
  });
  const dispatch: Dispatch<
    BasicStateAction<S>,
  > = (queue.dispatch = (dispatchAction.bind(
    null,
    currentlyRenderingFiber,
    queue,
  ): any));
  return [hook.memoizedState, dispatch];
}
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接着来说这个函数. 第一行 const hook = mountWorkInProgressHook() , 这里就可以看到fiber的巧思了, 它是创建了一个新的Hook对象, 如果当前没有其它的hook, 那么就将它直接赋值给了当前的 workInprogressHook . 如果已经存在了hooks, 就将它添加到了 workInprogressHook 的最后. (利用链表的数据结构, 使用next指向)

currentlyRenderingFiber.memoizedState是fiber的实现, 这里先不讲.

function mountWorkInProgressHook(): Hook {
  const hook: Hook = {
    memoizedState: null,

    baseState: null,
    baseQueue: null,
    queue: null,

    next: null,
  };

  if (workInProgressHook === null) {
    // This is the first hook in the list
    currentlyRenderingFiber.memoizedState = workInProgressHook = hook;
  } else {
    // Append to the end of the list
    workInProgressHook = workInProgressHook.next = hook;
  }
  return workInProgressHook;
}
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继续讲 queue 的定义. 这里先将默认 UpdateQueue 对象赋给了hook.queue, 再赋值给了queue.

然后再继续通过 dispatchAction 方法, 创造出了一个dispatch对象. 返回.

function函数组件中的useState,和 class类组件 setState有什么区别?

class组件, 它是一个实例. 实例化了以后, 内部会有它自己的状态. 而对于function来说, 它本身是一个方法, 是无状态的. 所以在class的state, 是可以保存的. 而function的state则依赖其它的方式保存它的状态, 比如hooks.

useEffect,useMemo 中,为什么useRef不需要依赖注入,就能访问到最新的改变值?

function updateRef<T>(initialValue: T): {|current: T|} {
  const hook = updateWorkInProgressHook();
  return hook.memoizedState;
}
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可以看到, 不论你的值如何更改, 你返回的内容都是 hook.memoizedState, 而它在内存当中都指向的是一个对象 memoizedState . 对象里的值不论怎么修改, 你都会直接拿到最新的值.

我们经常会在useEffect中调用 useState 返回数组的第二个元素 setter 的时候发现, 因为产生了闭包的关系, 里面的value永远不会更新. 这个时候我们就可以借助ref的方式进行处理了.

useMemo是怎么对值做缓存的?如何应用它优化性能?

function mountMemo<T>(
  nextCreate: () => T,
  deps: Array<mixed> | void | null,
): T {
  const hook = mountWorkInProgressHook();
  const nextDeps = deps === undefined ? null : deps;
  const nextValue = nextCreate();
  hook.memoizedState = [nextValue, nextDeps];
  return nextValue;
}
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其实我们这里就是记录了两个内容, 直接将当前的 依赖参数 deps记录了下来, 并且执行了 memo的第一个参数, 获取结果 存入 nextValue=nextCreate() 当中. 并且返回.

function updateMemo<T>(
  nextCreate: () => T,
  deps: Array<mixed> | void | null,
): T {
  const hook = updateWorkInProgressHook();
  const nextDeps = deps === undefined ? null : deps;
  const prevState = hook.memoizedState;
  if (prevState !== null) {
    // Assume these are defined. If they're not, areHookInputsEqual will warn.
    if (nextDeps !== null) {
      const prevDeps: Array<mixed> | null = prevState[1];
      if (areHookInputsEqual(nextDeps, prevDeps)) {
        return prevState[0];
      }
    }
  }
  const nextValue = nextCreate();
  hook.memoizedState = [nextValue, nextDeps];
  return nextValue;
}
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在updateMemo里, 我们使用 areHookInputsEqual(nextDeps, prevDeps) 进行比较, 如果两次deps没有变动, 那么我们依旧返回刚才的数据. 这样就进行了一次性能优化了.

如果变动了, 就和mountMemo的操作一致.

这里的 areHookInputsEqual 方法, 也是 useEffect 等比较deps的方法.

里面利用的 Object.is 的方式进行比较, 这也解释了为什么只能进行浅diff操作

Object.is() - JavaScript | MDN

整篇文章读完了, 如果你看到这里, 我想提一个问题.

为什么 useState 的返回值是 数组? 而不是一个对象?

如果让你猜猜看, 你觉得这样做是为什么? 好处又是什么呢?

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