不优雅的 React Hooks

不优雅的 React Hooks
花呗借呗前端团队 @ 蚂蚁集团

作者 - RichLab 墨书

时至 2021 年年底,React Hooks 已在 React 生态中大放异彩,席卷了几乎所有的 React 应用。而其又与 Function Component 以及 Fiber 架构几近天作之合,在当下,我们好像毫无拒绝它的道理。

诚然,Hooks 解决了 React Mixins 这个老大难的问题,但从它各种奇怪的使用体验上来说,我认为现阶段的 Hooks 并不是一个好的抽象。

红脸太常见,也来唱个黑脸,本文将站在一个「挑刺儿」的视角,聊聊我眼中的 React Hooks ~

「奇怪的」规矩

React 官方制定了一些 Hooks 书写规范用来规避 Bug,但这也恰恰暴露了它存在的问题。

命名

Hooks 并非普通函数,我们一般用use开头命名,以便与其他函数区分。

但相应地,这也破坏了函数命名的语义。固定的use前缀使 Hooks 很难命名,你既为useGetState这样的命名感到困惑,也无法理解useTitle到底是怎么个use法儿。

相比较而言,以_开头的私有成员变量和$尾缀的流,则没有类似的困扰。 当然,这只是使用习惯上的差异,并不是什么大问题。

调用时序

在使用useState的时候,你有没有过这样的疑惑:useState虽然每次render()​都会调用,但却可以为我保持住 State,如果我写了很多个,那它怎么知道我想要的是什么 State 呢?

const [name, setName] = useState('xiaoming')
console.log('some sentences')
const [age, setAge] = useState(18)
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两次useState只有参数上的区别,而且也没有语义上的区分(我们仅仅是给返回值赋予了语义),站在 useState的视角,React 怎么知道我什么时候想要name而什么时候又想要age的呢?

以上面的示例代码来看,为什么第 1 行的useState会返回字符串name,而第 3 行会返回数字age呢? 毕竟看起来,我们只是「平平无奇」地调用了两次useState而已。

答案是「时序」。useState的调用时序决定了结果,也就是,第一次的useState「保存」了 name​的状态,而第二次「保存」了age的状态。

// Class Component 中通过字面量声明与更新 State,无一致性问题
this.setState({
  name: 'xiaoming',  // State 字面量 `name`,`age`
  age: 18,
})
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React 简单粗暴地用「时序」决定了这一切(背后的数据结构是链表),这也导致 Hooks 对调用时序的严格要求。也就是要避免所有的分支结构,不能让 Hooks 「时有时无」。

// ❌ 典型错误
if (some) {
  const [name, setName] = useState('xiaoming')
}
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这种要求完全依赖开发者的经验抑或是 Lint,而站在一般第三方 Lib 的角度看,这种要求调用时序的 API 设计是极为罕见的,非常反直觉。

最理想的 API 封装应当是给开发者认知负担最小的。好比封装一个纯函数add(),不论开发者是在什么环境调用、在多么深的层级调用、用什么样的调用时序,只要传入的参数符合要求,它就可以正常运作,简单而纯粹。

function add(a: number, b: number) {
  return a + b
}

function outer() {
  const m = 123;
  setTimeout(() => {
    request('xx').then((n) => {
      const result = add(m, n)         // 符合直觉的调用:无环境要求
    })
  }, 1e3)
}
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可以说「React 确实没办法让 Hooks 不要求环境」,但也不能否认这种方式的怪异。

类似的情况在redux-saga里也有,开发者很容易写出下面这种「符合直觉」的代码,而且怎么也「看」不出有问题。

import { call } from 'redux-saga/effects'

function* fetch() {
  setTimeout(function* () {
    const user = yield call(fetchUser) 
    console.log('hi', user)                  // 不会执行到这儿
  }, 1e3)                     
}                  
复制代码

yield call()在 Generator 里调用,看起来真的很「合理」。但实际上,function*需要 Generator 执行环境,而call也需要redux-saga的执行环境。双重要求之下,实例代码自然无法正常运行。

useRef 的「排除万难」

从本义上来说,useRef其实是 Class Component 时代React.createRef()的等价替代。

官方文档中最开始的示例代码可以佐证这一点(如下所示,有删减):

function TextInputWithFocusButton() {
  const inputEl = useRef(null);
  return (
    <input ref={inputEl} type="text" />
  );
}
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但因为其实现特殊,也常作他用。

React Hooks 源码中,useRef仅在 Mount 时期初始化对象,而 Update 时期返回 Mount 时期的结果(memoizedState)。这意味着一次完整的生命周期中,useRef​保留的引用始终不会改变。

image.png

image.png

而这一特点却让它成为了 Hooks 闭包救星

「遇事不决,useRef !」(useRef存在许多滥用的情况,本文不多赘述)

每一个 Function 的执行都有与之相应的 Scope,对于面向对象来说,this引用即是连接了所有 Scope 的 Context(当然前提是在同一个 Class 下)。

class Runner {
  runCount = 0

  run() {
    console.log('run')
    this.runCount += 1
  }
  
  xrun() {
    this.run()
    this.run()
    this.run()
  }
  
  output() {
    this.xrun()
    // 即便是「间接调用」`run`,这里「仍然」能获取 `run` 的执行信息
    console.log(this.runCount) // 3
  } 
}
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在 React Hooks 中,每一次的 Render 由彼时的 State 决定,Render 完成 Context 即刷新。优雅的 UI 渲染,干净而利落。

useRef多少违背了设计者的初衷, useRef可以横跨多次 Render 生成的 Scope,它能保留下已执行的渲染逻辑,却也能使已渲染的 Context 得不到释放,威力无穷却也作恶多端

而如果说 this引用是面向对象中最主要的副作用,那么 useRef亦同。从这一点来说,拥有 useRef写法的 Function Component 注定难以达成「函数式」。

小心使用

有缺陷的生命周期

构造时

Class Component 和 Function Component 之间还有一个很大的「Bug」,Class Component 仅实例化一次后续仅执行​render() ,而 Function Component 却是在不断执行自身。

这导致 Function Component 相较 Class Component 实际缺失了对应的constructor构造时。当然如果你有办法只让 Function 里的某段逻辑只执行一遍,倒是也可以模拟出constructor

// 比如使用 useRef 来构造
function useConstructor(callback) {
  const init = useRef(true)
  if (init.current) {
    callback()
    init.current = false
  }
}
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生命周期而言, constructor 不能类同 useEffect ,如果实际节点渲染时长较长,二者会有很大时差。

也就是说,Class Component 和 Function Component 的生命周期 API 并不能完全一一对应,这是一个很引发错误的地方。 ​

设计混乱的 useEffect

在了解useEffect的基本用法后,加上对其字面意思的理解(监听副作用),你会误以为它等同于 Watcher。

useEffect(() => {
  // watch 到 `a` 的变化
  doSomething4A()
}, [a])
复制代码

但很快你就会发现不对劲,如果变量a未能触发 re-render,监听并不会生效。也就是说,实际还是应该用于监听 State 的变化,即useStateEffect。但参数deps却并未限制仅输入 State。如果不是为了某些特殊动作,很难不让人认为是设计缺陷。

const [a] = useState(0)
const [b] = useState(0)

useEffect(() => {
	// 假定此处为 `a` 的监听
}, [a])

useEffect(() => {
	// 假定此处为 `b` 的监听
  // 实际即便 `b` 未变化也并未监听 `a`,但此处仍然因为会因为 `a` 变化而执行
}, [b, Date.now()])        // 因为 Date.now() 每次都是新的值
复制代码

useStateEffect的理解也并不到位,因为useEffect实际还负责了 Mount 的监听,你需要用「空依赖」来区分 Mount 和 Update。

useEffect(onMount, [])
复制代码

单一 API 支持的能力越多,也意味着其设计越混乱。复杂的功能不仅考验开发者的记忆,也难于理解,更容易因错误理解而引发故障。

useCallback

性能问题?

在 Class Component 中我们常常把函数绑在this上,保持其的唯一引用,以减少子组件不必要的重渲染。

class App {
  constructor() {
    // 方法一
    this.onClick = this.onClick.bind(this)
  }
  onClick() {
    console.log('I am `onClick`')
  }

  // 方法二
  onChange = () => {}

  render() {
    return (
      <Sub onClick={this.onClick} onChange={this.onChange} />
    )
  }
}
复制代码

在 Function Component 中对应的方案即​useCallback

// ✅ 有效优化
function App() {
  const onClick = useCallback(() => {
    console.log('I am `onClick`')
  }, [])

  return (<Sub onClick={onClick} />)
}

// ❌ 错误示范,`onClick` 在每次 Render 中都是全新的,<Sub> 会因此重渲染
function App() {
  // ... some states
  const onClick = () => {
    console.log('I am `onClick`')
  }

  return (<Sub onClick={onClick} />)
}
复制代码

useCallback可以在多次重渲染中仍然保持函数的引用, 第2行的onClick也始终是同一个,从而避免了子组件<Sub>的重渲染。

useCallback源码其实也很简单:

image.png

Mount 时期仅保存 callback 及其依赖数组

image.png

Update 时期判断如果依赖数组一致,则返回上次的 callback

顺便再看看useMemo​的实现,其实它与 useCallback 的区别仅仅是多一步 Invoke:

image.png

无限套娃

相比较未使用useCallback带来的性能问题,真正麻烦的是useCallback带来的引用依赖问题。

// 当你决定引入 `useCallback` 来解决重复渲染问题
function App() {
  // 请求 A 所需要的参数
  const [a1, setA1] = useState('')
  const [a2, setA2] = useState('')
  // 请求 B 所需要的参数
  const [b1, setB1] = useState('')
  const [b2, setB2] = useState('')

  // 请求 A,并处理返回结果
  const reqA = useCallback(() => {
    requestA(a1, a2)
  }, [a1, a2])
  
  // 请求 A、B,并处理返回结果
  const reqB = useCallback(() => {
    reqA()											 // `reqA`的引用始终是最开始的那个,
    requestB(b1, b2)					   // 当`a1`,`a2`变化后`reqB`中的`reqA`其实是过时的。
  }, [b1, b2])                   // 当然,把`reqA`加到`reqB`的依赖数组里不就好了?
  															 // 但你在调用`reqA`这个函数的时候,
																 // 你怎么知道「应该」要加到依赖数组里呢?
  return (
    <>
      <Comp onClick={reqA}></Comp>
      <Comp onClick={reqB}></Comp>
    </>
  )
}
复制代码

从上面示例可以看到,当useCallback之前存在依赖关系时,它们的引用维护也变得复杂。调用某个函数时要小心翼翼,你需要考虑它有没有引用过时的问题,如有遗漏又没有将其加入依赖数组,就会产生 Bug。

Use-Universal

Hooks 百花齐放的时期诞生了许多工具库,仅ahooks​就有 62 个自定义 Hooks,真可谓「万物皆可 use」~ 真的有必要封装这么多 Hooks 吗?又或者说我们真的需要这么多 Hooks 吗?

合理封装?

尽管在 React 文档中,官方也建议封装自定义 Hooks 提高逻辑的复用性。但我觉得这也要看情况,并不是所有的生命周期都有必要封装成 Hooks。

// 1. 封装前
function App() {
  useEffect(() => {           // `useEffect` 参数不能是 async function
    (async () => {
      await Promise.all([fetchA(), fetchB()])
      await postC()
    })()
  }, [])
  return (<div>123</div>)
}
// --------------------------------------------------


// 2. 自定义 Hooks
function App() {
  useABC()
  return (<div>123</div>)
}

function useABC() {
  useEffect(() => {
    (async () => {
      await Promise.all([fetchA(), fetchB()])
      await postC()
    })()
  }, [])
}
// --------------------------------------------------

// 3. 传统封装
function App() {
  useEffect(() => {
    requestABC()
  }, [])
  return (<div>123</div>)
}

async function requestABC() {
  await Promise.all([fetchA(), fetchB()])
  await postC()
}
复制代码

在上面的代码中,对生命周期中的逻辑封装为 HookuseABC反而使其耦合了生命周期回调,降低了复用性。即便我们的封装中不包含任何 Hooks,在调用时也仅仅是包一层useEffect而已,不算费事,而且让这段逻辑也可以在 Hooks 以外的地方使用。

如果自定义 Hooks 中使用到的useEffectuseState总次数不超过 2 次,真的应该想一想这个 Hook 的必要性了,是否可以不封装。

简单来说,Hook 要么「挂靠生命周期」要么「处理 State」,否则就没必要。

重复调用

Hook 调用很「反直觉」的就是它会随重渲染而不停调用,这要求 Hook 开发者要对这种反复调用有一定预期。

正如上文示例,对请求的封装,很容易依赖useEffect,毕竟挂靠了生命周期就能确定请求不会反复调

function useFetchUser(userInfo) {
  const [user, setUser] = useState(null)
  useEffect(() => {
    fetch(userInfo).then(setUser)
  }, [])

  return user
}
复制代码

但,useEffect真的合适吗?这个时机如果是DidMount,那执行的时机还是比较晚的,毕竟如果渲染结构复杂、层级过深,DidMount就会很迟。

比如,ul中渲染了 2000 个 li

function App() {
  const start = Date.now()
 
  useEffect(() => {
    console.log('elapsed:', Date.now() - start, 'ms')
  }, [])
 
  return (
    <ul>
      {Array.from({ length: 2e3 }).map((_, i) => (<li key={i}>{i}</li>))}
    </ul>
  )
}

// output
// elapsed: 242 ms
复制代码

那不挂靠生命周期,而使用状态驱动呢?似乎是个好主意,如果状态有变更,就重新获取数据,好像很合理。

useEffect(() => {
  fetch(userInfo).then(setUser)
}, [userInfo])                   // 请求参数变化时,重新获取数据
复制代码

但初次执行时机仍然不理想,还是在DidMount

let start = 0
let f = false

function App() {
  const [id, setId] = useState('123')
  const renderStart = Date.now()

  useEffect(() => {
    const now = Date.now()
    console.log('elapsed from start:', now - start, 'ms')
    console.log('elapsed from render:', now - renderStart, 'ms')
  }, [id])                       // 此处监听 `id` 的变化

  if (!f) {
    f = true
    start = Date.now()
    setTimeout(() => {
      setId('456')
    }, 10)
  }

  return null
}

// output
// elapsed from start: 57 ms
// elapsed from render: 57 ms
// elapsed from start: 67 ms
// elapsed from render: 1 ms
复制代码

这也是上文为什么说useEffect设计混乱,你把它当做 State Watcher 的时候,其实它还暗含了「初次执行在DidMount」的逻辑。从字面意思Effect来看,这个逻辑才是副作用吧。。。

状态驱动的封装除了调用时机以外,其实还有别的问题:

function App() {
  const user = useFetchUser({          // 乍一看似乎没什么问题
    name: 'zhang',               
    age: 20,                       
  })

  return (<div>{user?.name}</div>)
}
复制代码

实际上,组件重渲染会导致请求入参重新计算 -> 字面量声明的对象每次都是全新的 -> useFetchUser因此不停请求 -> 请求变更了 Hook 内的 State user -> 外层组件<App>重渲染。

这是一个死循环!

当然,你可以用Immutable来解决同一参数重复请求的问题。

useEffect(() => {
  // xxxx
}, [ Immutable.Map(userInfo) ])   
复制代码

但总的看来,封装 Hooks 远远不止是变更了你代码的组织形式而已。比如做数据请求,你可能因此而走上状态驱动的道路,同时,你也要解决状态驱动随之带来的新麻烦。

为了 Mixin ?

其实,Mixin 的能力也并非 Hooks 一家独占,我们完全可以使用 Decorator 封装一套 Mixin 机制。也就是说, Hooks 不能依仗 Mixin 能力去力排众议。

const HelloMixin = {
  componentDidMount() {
    console.log('Hello,')
  }
}

function mixin(Mixin) {
  return function (constructor) {
    return class extends constructor {
      componentDidMount() {
        Mixin.componentDidMount()
        super.componentDidMount()
      }
    }
  }
}

@mixin(HelloMixin)
class Test extends React.PureComponent {
  componentDidMount() {
    console.log('I am Test')
  }

  render() {
    return null
  }
}

render(<Test />) // output: Hello, \n I am Test
复制代码

不过 Hooks 的组装能力更强一些,也容易嵌套使用。但需要警惕层数较深的 Hooks,很可能在某个你不知道的角落就潜伏着一个有隐患的useEffect

小结

  • 本文没有鼓吹 Class Component 拒绝使用 React Hooks 的意思,反而是希望通过细致地比对二者,从而更深入理解 Hooks。
  • React Hooks 的各种奇怪之处,也正是潜在症结之所在。
  • 在 Hooks 之前,Function Component 都是 Stateless 的,小巧、可靠但功能有限。Hooks 为 Function Component 赋予了 State 能力并提供了生命周期,使 Function Component 的大规模使用成为了可能。
  • Hooks 的「优雅」来自向函数式的致敬,但useRef​的滥用让 Hooks 离「优雅」相去甚远。
  • 大规模实践 React Hooks 仍然有诸多问题,无论是从语义理解抑或是封装的必要性。
  • 创新不易,期待 React 官方之后会有更好的设计吧。

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