React Hooks的原理分析

今天小編給大家分享一下React Hooks的原理分析的相關知識點，內容詳細，邏輯清晰，相信大部分人都還太了解這方面的知識，所以分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后有所收獲，下面我們一起來了解一下吧。

0x00  React中的useEffect

在React中有非常多的Hooks，其中useEffect使用非常頻繁，針對一些具有副作用的函數進行包裹處理，使用Hook的收益有：增強可復用性、使函數組件有狀態

數據獲取、訂閱或手動修改DOM都屬于副作用(side effects)。

effect會在React的每次render之后執行，如果是有一些需要同步的副作用代碼，則可以借助useLayoutEffect來包裹，它的用法和useEffect類似

useEffect有兩個參數，第一個傳遞一個函數，第二個參數是作為effect是否執行第一個參數中的函數是否執行的標準，換句話說，第二個參數數組中的變量是否變化來決定函數是否執行，函數是否執行依賴于第二個參數的值是否變化。在React中的比較是一個shallow  equal(淺比較)，對于深層次的對象嵌套，無法準確判斷是否發生變化。

useEffect借助了JS的閉包機制，可以說第一個參數就是一個閉包函數，它處在函數組件的作用域中，同時可以訪問其中的局部變量和函數。

多個useEffect串聯，根據是否執行函數(依賴項值是否變化)，依次掛載到執行鏈上

在類組件中，有生命周期的概念，在一些講react hooks的文章中常常會看到如何借助useEffect來模擬 componentDidmount和  componentUnmount的例子，其第二個參數是一個空數組[]，這樣effect在組件掛載時候執行一次，卸載的時候執行一下return的函數。也同樣是閉包的關系，通過return一個函數，來實現閉包以及在React下次運行effect之前執行該return的函數，用于清除副作用。

0x01 構建React Hooks的心智模型

個人在一開始接觸react  hooks的時候，覺得代碼的執行有點違背常識，在對react構建合理的心智模型花了不少時間。函數組件(Functional  Component)沒有生命周期的概念，React控制更新，頻繁的更新但是值有的會變，有的不變，反而使得程序的可理解性變差了。

不過在后來不斷地學習以及運用之后，我個人覺得hooks其實是一種非常輕量的方式，在項目構建中，開發自定義的hooks，然后在應用程序中任意地方調用hook，類似于插件化(可插拔)開發，降低了代碼的耦合度。但隨之也帶來了一些麻煩的事情，有的同學在一個hook里寫了大量的代碼，分離的effect也冗雜在一起，再加上多維度的變量控制，使得其他同學難以理解這個hook到底在干嘛。

針對hook的內部代碼冗雜的問題，首先得明確當前hook的工作，是否可拆分工作，在hook里可以調用其他的hook，所以是否可以進行多個hook拆分?或者組織(梳理)好代碼的運行邏輯?

• React中每次渲染都有自己的effect

React中的hooks更新，筆者認為可以把其看作是一個“快照”，每一次更新都是一次“快照”，這個快照里的變量值是不變的，每個快照會因為react的更新而產生串行(可推導的)差異，而effect中的函數每一次都是一個新的函數。

我對于hooks的心智模型，簡單來講，就是一種插件式、有狀態、有序的工具函數。

0x02  useEffect

針對useEffect，React每一次更新都會根據useEffect的第二個參數中依賴項去判斷是否決定執行包裹的函數。

React會記住我們編寫的effect function，effect  function每次更新都會在作用于DOM，并且讓瀏覽器在繪制屏幕，之后還會調用effect function。

整個執行過程可以簡單總結如下：

1.組件被點擊，觸發更新count為1，通知React，“count值更新為1了”

2.React響應，向組件索要count為1的UI

3.組件：

a.給count為1時候的虛擬DOM

b.告知react完成渲染時，記得調用一下effect中的函數() => {document.title = 'you click' + 1 +  'times!'}

4.React通知瀏覽器繪制DOM，更新UI

5.瀏覽器告知ReactUI已經更新到屏幕

6.React收到屏幕繪制完成的消息后，執行effect中的函數，使得網頁標題變成了“you click 1 times!”。

0x03 useRef

假如已經對上面的思想和流程已經爛熟于心，對于“快照”的概念也十分認同。

有時候，我們想在effect中拿到最新的值，而不是通過事件捕獲，官方提供了useRef的hook，useRef在“生命周期”階段是一個“同步”的變量，我們可以將值存放到其current里，以保證其值是最新的。

對于上面描述，為什么說其值是捕獲而不是最新的，可以通過 setState(x => x +  1)，來理解。傳入的x是前一個值，x+1是新的值，在一些setTimeout異步代碼里，我們想獲取到最新的值，以便于同步最新的狀態，所以用ref來幫助存儲最新更新的值。

這種打破范式的做法，讓程序有一絲絲的dirty，但確實解決了很多問題，這樣做的好處，也可以表明哪些代碼是脆弱的，是需要依賴時間次序的。

而在類組件中，通過 this.setState() 的做法每次拿到的也是最新的值

0x04 effect的清理

在前面的描述中或多或少涉及到對于effect的清理，只是為了便于一個理解，但描述并不完全準確。

例如下面的例子：

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

假設第一次渲染的時候props是{id: 10}，第二次渲染的時候是{id: 20}。你可能會認為發生了下面的這些事：

• React 清除了 {id: 10}的effect。

• React 渲染{id: 20}的UI。

• React 運行{id: 20}的effect。

但是實際情況并非如此，如果按照這種心智模型來理解，那么在清除時候，獲取的值是之前的舊值，因為清除是在渲染新UI之前完成的。這和之前說到的React只會在瀏覽器繪制之后執行effects矛盾。

React這樣做的好處是不會阻塞瀏覽器的一個渲染(屏幕更新)。當然，按照這個規則，effect的清除也被延遲到了瀏覽器繪制UI之后。那么正確的執行順序應該是：

• React渲染了id 20 的UI

• React清除了id 10的effect

• React運行id 20的effect

那么為啥effect里清除的是舊的吶?

• 組件內的每一個函數(包括事件處理函數，effects，定時器或者API調用等等)會捕獲定義它們的那次渲染中的props和state。

那么，effect的清除并不會讀取到“最新”的props，它只能讀取到定義它那次渲染中props的值

人類發展的進程中淘汰的永遠都是不思進取的守舊派。React中亦是如此思想，或許激進，但大多數人們總期待“新桃換舊符”。

0x05  effect的更新依賴

useEffect中的第二個參數，可以是一個參數數組(依賴數組)。React更新DOM的思想，不管過程怎樣，只將結果展示給世人。

React在更新組件的時候，會對比props，通過AST等方式比較，然后僅需更新變化了的DOM。

第二個參數相當于告訴了useEffect，只要我給你的這些參數任中之一發生了改變，你就執行effect就好了。如此，便可以減少每次render之后調用effect的情況，減少了無意義的性能浪費。

那么在開發過程中，我們會嘗試在組件載入時候，通過api獲取遠程數據，并運用于組件的數據渲染，所以我們使用了如下的一個簡單例子：

useEffect(() => {   featchData(); }, []);

由于是空數組，所以只有在組件掛載(mount)時獲取一遍遠程數據，之后將不再執行。如果effect中有涉及到局部變量，那么都會根據當前的狀態發生改變，函數是每次都會創建(每次都是創建的新的匿名函數)。

function Counter() {   const [count, setCount] = useState(0);    useEffect(() => {     const id = setInterval(() => {       setCount(count + 1);     }, 1000);     return () => clearInterval(id);   }, []);    return <h2>{count}</h2>; }

你可能會認為上面的例子，會在組件加載后，每秒UI上count+1，但實際情況是只會執行一次。為什么吶?是不是覺得有些違反直覺了?

因為，并沒有給effect的依賴項加入count，effect只會在第一次渲染時候，創建了一個匿名函數，盡管通過了setInterval包裹，每秒去執行count  + 1，但是count的值始終是為0，所以在UI表現上永遠渲染的是1。

當然，通過一些規則，我們可以通過加上count來改變其值，或者通過useRef，或者通過setState(x =>  x+1)，模式來實現獲取最新的值。例如下面的黑科技操作：

// useRef function Example() {   const [count, setCount] = useState(0);   const countRef = useRef(count);   countRef.current = count; // 假如這一行代碼放到effect函數中會怎么樣吶？可以思考下！   // answer： 在effect中count是effect匿名函數聲明時就有了，值就是0，那么拿到的count值自然也是渲染前（本次props中的值）的count（值為0，再次復盤理解下快照的概念），但由于依賴數組中并不存在任何依賴，所以該匿名函數不會二次執行。   // 但，由于setInterval的原因，函數會不停地setCount，關鍵是其中的參數了，countRef.current = count;取到的值是第一次快照時候的值0，所以其更新的值永遠為0+1 = 1。這樣的結果是符合預期規則的。   // 那為什么放在外面就好了吶？因為countRef.current同步了count的最新值，每次render前就拿到了新的count值，并且賦值給countRef.current，由于ref的同步特性（及時性、統一性），所以循環中獲取的countRef.current也是最新的值，故而能實現計數效果    useEffect(() => {     const id = setInterval(() => {       setCount(countRef.current + 1);     }, 1000);     return () => clearInterval(id);   }, []);    return <h2>{count}</h2>; }  // setState傳入函數 function Example() {   const [count, setCount] = useState(0);    useEffect(() => {     const id = setInterval(() => {       setCount(x => x + 1);  // 傳遞參數為一個函數時候，默認傳遞的第一個參數是之前的值，這是useState的hook在處理     }, 1000);     return () => clearInterval(id);   }, []);    return <h2>{count}</h2>; }  // 使用useReducer function Counter({ step }) {   const [count, dispatch] = useReducer(reducer, 0);    function reducer(state, action) {     if (action.type === 'tick') {       return state + step;     } else {       throw new Error();     }   }    useEffect(() => {     const id = setInterval(() => {       dispatch({ type: 'tick' });     }, 1000);     return () => clearInterval(id);   }, [dispatch]);    return <h2>{count}</h2>; }

上面的做法其實有些自欺欺人了，可以看到如下圖中的log，在setInterval匿名函數中count變量的值并沒有發生改變，這可能會給我們的業務帶來一些風險。

demo示例

不過一般情況下，如果不是對業務或程序有充分的了解，我并不建議大家這樣做。

對于依賴，首先得誠實地寫入相關聯的參數，其次，可以優化effect，考慮是否真的需要某參數，是否可以替換?

依賴項中dispatch、setState、useRef包裹的值都是不變的，這些參數都可以在依賴項中去除。

依賴項是函數

可以把函數定義到useEffect中，這樣添加的依賴變成了函數的參數，這樣子，useEffect就無需添加xxx函數名作為依賴項了。

另外如果單純把函數名放到依賴項中，如果該函數在多個effects中復用，那么在每一次render時，函數都是重新聲明(新的函數)，那么effects就會因新的函數而頻繁執行，這與不添加依賴數組一樣，并沒有起到任何的優化效果，那么該如何改善吶?

方法一：

如果該函數沒有使用組件內的任何值，那么就把該函數放到組件外去定義，該函數就不在渲染范圍內，不受數據流影響，所以其永遠不變

方法二：

用useCallback hook來包裝函數，與useEffect類似，其第二個參數也是作為函數是否更新的依賴項

0x06 競態

常見于異步請求數據，先發后到，后發先到的問題，這就叫做競態，如果該異步函數支持取消，則直接取消即可

那么更簡單的做法，給異步加上一個boolean類型的標記值，就可以實現取消異步請求

function Article({ id }) {   const [article, setArticle] = useState(null);    useEffect(() => {     let didCancel = false;      async function fetchData() {       const article = await API.fetchArticle(id);       if (!didCancel) {         setArticle(article);       }     }      fetchData();      return () => {       didCancel = true;     };   }, [id]);    // ... }

按照之前的規則，例如id=19，并且獲取數據的時間為30s，變成了id=20，其獲取數據的時間僅需5s，那么執行順序應該如下：

1. 鴻蒙官方戰略合作共建——HarmonyOS技術社區

2. id=19組件卸載，didCancle=true，當id=19異步請求收到數據時30s后，由于!didCancle ===  false，則不執行數據更新

3. id=20，因id改變，首先設置了didCancle=false，請求獲取數據，5s后拿到了數據，然后更新數據，最后將更新后數據渲染到屏幕

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