深入浅出 React Hooks

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这是一个创建于 2005 天前的主题，其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

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React Hooks 是什么？

Hooks 顾名思义，字面意义上来说就是 React 钩子的概念。通过一个 case 我们对 React Hooks 先有一个第一印象。

假设现在要实现一个计数器的组件。如果使用组件化的方式，我们需要做的事情相对更多一些，比如说声明 state，编写计数器的方法等，而且需要理解的概念可能更多一些，比如 Javascript 的类的概念，this 上下文的指向等。

示例

import React, { Component } from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom';

class Counter extends React.Component {
  state = {
  	count: 0
  }

  countUp = () => {
    const { count } = this.state;
  	this.setState({ count: count + 1 });
  }
  
  countDown = () => {
    const { count } = this.state;
  	this.setState({ count: count - 1 });
  }
  
  render() {
    const { count } = this.state;
  	return (
      <div>
        <button onClick={this.countUp}>+</button>
        <h1>{count}</h1>
        <button onClick={this.countDown}>-</button>
      </div>
    )
  }
}

ReactDOM.render(<Counter />, document.getElementById('root'));

使用 React Hooks，我们可以这么写。

示例

import React, { useState } from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom';

function Counter() {
  const [count, setCount] = useState(0);
  return (
    <div>
      <button onClick={() => setCount(count + 1)}>+</button>
      <h1>{count}</h1>
      <button onClick={() => setCount(count - 1)}>-</button>
    </div>
  )
}

ReactDOM.render(<Counter />, document.getElementById('root'));

通过上面的例子，显而易见的是 React Hooks 提供了一种简洁的、函数式（ FP ）的程序风格，通过纯函数组件和可控的数据流来实现状态到 UI 的交互（ MVVM ）。

Hooks API

useState

useState 是最基本的 API，它传入一个初始值，每次函数执行都能拿到新值。

import React, { useState } from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom';

function Counter() {
  const [count, setCount] = useState(0);
  return (
    <div>
      <button onClick={() => setCount(count + 1)}>+</button>
      <h1>{count}</h1>
      <button onClick={() => setCount(count - 1)}>-</button>
    </div>
  )
}

ReactDOM.render(<Counter />, document.getElementById('root'));

需要注意的是，通过 useState 得到的状态 count，在 Counter 组件中的表现为一个常量，每一次通过 setCount 进行修改后，又重新通过 useState 获取到一个新的常量。

useReducer

useReducer 和 useState 几乎是一样的，需要外置外置 reducer (全局)，通过这种方式可以对多个状态同时进行控制。仔细端详起来，其实跟 redux 中的数据流的概念非常接近。

import { useState, useReducer } from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom';

function reducer(state, action) {
  switch (action.type) {
    case 'up':
      return { count: state.count + 1 };
    case 'down':
      return { count: state.count - 1 };
  }
}

function Counter() {
  const [state, dispatch] = useReducer(reducer, { count: 1 })
  return (
    <div>
      {state.count}
      <button onClick={() => dispatch({ type: 'up' })}>+</button>
      <button onClick={() => dispatch({ type: 'down' })}>+</button>
    </div>
  );
}

ReactDOM.render(<Counter />, document.getElementById('root'));

useEffect

一个至关重要的 Hooks API，顾名思义，useEffect 是用于处理各种状态变化造成的副作用，也就是说只有在特定的时刻，才会执行的逻辑。

import { useState, useEffect } from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom';

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

  // => componentDidMount/componentDidUpdate
  useEffect(() => {
    // update 
    document.title = `You clicked ${count} times`;
    // => componentWillUnMount
    return function cleanup() {
    	document.title = 'app';
    }
  }, [count]);

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

ReactDOM.render(<Example />, document.getElementById('root'));

useMemo

useMemo 主要用于渲染过程优化，两个参数依次是计算函数（通常是组件函数）和依赖状态列表，当依赖的状态发生改变时，才会触发计算函数的执行。如果没有指定依赖，则每一次渲染过程都会执行该计算函数。

const memoizedValue = useMemo(() => computeExpensiveValue(a, b), [a, b]);

import { useState, useMemo } from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom';

function Time() {
	return <p>{Date.now()}</p>;
}

function Counter() {
  const [count, setCount] = useState(0);
  
  const memoizedChildComponent = useMemo((count) => {
    return <Time />;
  }, [count]);

  return (
    <div>
      <h1>{count}</h1>
      <button onClick={() => setCount(count + 1)}>+</button>
      <div>{memoizedChildComponent}</div>
    </div>
  );
}

ReactDOM.render(<Counter />, document.getElementById('root'));

useContext

context 是在外部 create，内部 use 的 state，它和全局变量的区别在于，如果多个组件同时 useContext，那么这些组件都会 rerender，如果多个组件同时 useState 同一个全局变量，则只有触发 setState 的当前组件 rerender。

示例-未使用 useContext

import { useState, useContext, createContext } from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom';

// 1. 使用 createContext 创建上下文
const UserContext = new createContext();

// 2. 创建 Provider
const UserProvider = props => {
  let [username, handleChangeUsername] = useState('');
  return (
    <UserContext.Provider value={{ username, handleChangeUsername }}>
      {props.children}
    </UserContext.Provider>
  );
};

// 3. 创建 Consumer
const UserConsumer = UserContext.Consumer;

// 4. 使用 Consumer 包裹组件
const Pannel = () => (
  <UserConsumer>
    {({ username, handleChangeUsername }) => (
      <div>
        <div>user: {username}</div>
        <input onChange={e => handleChangeUsername(e.target.value)} />
      </div>
    )}
  </UserConsumer>
);

const Form = () => <Pannel />;

const App = () => (
  <div>
    <UserProvider>
      <Form />
    </UserProvider>
  </div>
);

ReactDOM.render(<App />, document.getElementById('root'));

示例 - 使用 useContext

import { useState, useContext, createContext } from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom';

// 1. 使用 createContext 创建上下文
const UserContext = new createContext();

// 2. 创建 Provider
const UserProvider = props => {
  let [username, handleChangeUsername] = useState('');
  return (
    <UserContext.Provider value={{ username, handleChangeUsername }}>
      {props.children}
    </UserContext.Provider>
  );
};

const Pannel = () => {
  const { username, handleChangeUsername } = useContext(UserContext); // 3. 使用 Context
  return (
    <div>
      <div>user: {username}</div>
      <input onChange={e => handleChangeUsername(e.target.value)} />
    </div>
  );
};

const Form = () => <Pannel />;

const App = () => (
  <div>
    <UserProvider>
      <Form />
    </UserProvider>
  </div>
);

ReactDOM.render(<App />, document.getElementById('root'));

useRef

useRef 返回一个可变的 ref 对象，其 .current 属性初始化为传递的参数（ initialValue ）。返回的对象将持续整个组件的生命周期。事实上 useRef 是一个非常有用的 API，许多情况下，我们需要保存一些改变的东西，它会派上大用场的。

示例

function TextInputWithFocusButton() {
  const inputEl = useRef(null);
  const onButtonClick = () => {
    // `current` points to the mounted text input element
    inputEl.current.focus();
  };
  return (
    <>
      <input ref={inputEl} type="text" />
      <button onClick={onButtonClick}>Focus the input</button>
    </>
  );
}

React 状态共享方案

说到状态共享，最简单和直接的方式就是通过 props 逐级进行状态的传递，这种方式耦合于组件的父子关系，一旦组件嵌套结构发生变化，就需要重新编写代码，维护成本非常昂贵。随着时间的推移，官方推出了各种方案来解决状态共享和代码复用的问题。

Mixins

React 中，只有通过 createClass 创建的组件才能使用 mixins。这种高耦合，依赖难以控制，复杂度高的方式随着 ES6 的浪潮逐渐淡出了历史舞台。

HOC

高阶组件源于函数式编程，由于 React 中的组件也可以视为函数（类），因此天生就可以通过 HOC 的方式来实现代码复用。可以通过属性代理和反向继承来实现，HOC 可以很方便的操控渲染的结果，也可以对组件的 props / state 进行操作，从而可以很方便的进行复杂的代码逻辑复用。

import React from 'react';
import PropTypes from 'prop-types';

// 属性代理
class Show extends React.Component {
  static propTypes = {
    children: PropTypes.element,
    visible: PropTypes.bool,
  };

  render() {
    const { visible, children } = this.props;
    return visible ? children : null;
  }
}

// 反向继承
function Show2(WrappedComponent) {
  return class extends WrappedComponent {
    render() {
      if (this.props.visible === false) {
        return null;
      } else {
        return super.render();
      }
    }
  }
}

function App() {
	return (
  	<Show visible={Math.random() > 0.5}>hello</Show>
  );
}

Redux 中的状态复用是一种典型的 HOC 的实现，我们可以通过 compose 来将数据组装到目标组件中，当然你也可以通过装饰器的方式进行处理。

import React from 'react';
import { connect } from 'react-redux';

// use decorator
@connect(state => ({ name: state.user.name }))
class App extends React.Component{
  render() {
		return <div>hello, {this.props.name}</div>
  }
}

// use compose
connect((state) => ({ name: state.user.name }))(App);

Render Props

显而易见，renderProps 就是一种将 render 方法作为 props 传递到子组件的方案，相比 HOC 的方案，renderProps 可以保护原有的组件层次结构。

import React from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom';
import PropTypes from 'prop-types';

// 与 HOC 不同，我们可以使用具有 render prop 的普通组件来共享代码
class Mouse extends React.Component {
  static propTypes = {
    render: PropTypes.func.isRequired
  }

  state = { x: 0, y: 0 };

  handleMouseMove = (event) => {
    this.setState({
      x: event.clientX,
      y: event.clientY
    });
  }

  render() {
    return (
      <div style={{ height: '100%' }} onMouseMove={this.handleMouseMove}>
        {this.props.render(this.state)}
      </div>
    );
  }
}

function App() {
  return (
    <div style={{ height: '100%' }}>
      <Mouse render={({ x, y }) => (
          // render prop 给了我们所需要的 state 来渲染我们想要的
          <h1>The mouse position is ({x}, {y})</h1>
        )}/>
    </div>
  );
}

ReactDOM.render(<App/>, document.getElementById('root'));

Hooks

通过组合 Hooks API 和 React 内置的 Context，从前面的示例可以看到通过 Hook 让组件之间的状态共享更清晰和简单。

React Hooks 设计理念

基本原理

function FunctionalComponent () {
  const [state1, setState1] = useState(1);
  const [state2, setState2] = useState(2);
  const [state3, setState3] = useState(3);
}

{
  memoizedState: 'foo',
  next: {
    memoizedState: 'bar',
    next: {
      memoizedState: 'bar',
      next: null
    }
  }
}

函数式贯彻到底

capture props

函数组件天生就是支持 props 的，基本用法上和 class 组件没有太大的差别。需要注意的两个区别是：

class 组件 props 挂载在 this 上下文中，而函数式组件通过形参传入；
由于挂载位置的差异，class 组件中如果 this 发生了变化，那么 this.props 也会随之改变；而在函数组件里 props 始终是不可变的，因此遵守 capture value 原则（即获取的值始终是某一时刻的），Hooks 也遵循这个原则。

通过一个示例来理解一下 capture value，我们可以通过 useRef 来规避 capture value，因为 useRef 是可变的。

state

| | class 组件 | 函数组件 | | --- | --- | --- | | 创建状态 | this.state = {} | useState, useReducer | | 修改状态 | this.setState() | set function | | 更新机制 | 异步更新，多次修改合并到上一个状态，产生一个副本 | 同步更新，直接修改为目标状态 | | 状态管理 | 一个 state 集中式管理多个状态 | 多个 state，可以通过 useReducer 进行状态合并（手动） | | 性能 | 高 | 如果 useState 初始化状态需要通过非常复杂的计算得到，请使用函数的声明方式，否则每次渲染都会重复执行 | | | | |

生命周期

componentDidMount / componentDidUpdate / componentWillUnMount

useEffect 在每一次渲染都会被调用，稍微包装一下就可以作为这些生命周期使用；

shouldComponentUpdate

通常我们优化组件性能时，会优先采用纯组件的方式来减少单个组件的渲染次数。

class Button extends React.PureComponent {}

React Hooks 中可以采用 useMemo 代替，可以实现仅在某些数据变化时重新渲染组件，等同于自带了 shallowEqual 的 shouldComponentUpdate。

强制渲染 forceUpdate

由于默认情况下，每一次修改状态都会造成重新渲染，可以通过一个不使用的 set 函数来当成 forceUpdate。

const forceUpdate = () => useState(0)[1];

实现原理

基于 Hooks，增强 Hooks

来一套组合拳吧！

由于每一个 Hooks API 都是纯函数的概念，使用时更关注输入 (input) 和输出 (output)，因此可以更好的通过组装函数的方式，对不同特性的基础 Hooks API 进行组合，创造拥有新特性的 Hooks。

useState 维护组件状态
useEffect 处理副作用
useContext 监听 provider 更新变化

useDidMount

import { useEffect } from 'react';

const useDidMount = fn => useEffect(() => fn && fn(), []);

export default useDidMount;

useDidUpdate

import { useEffect, useRef } from 'react';

const useDidUpdate = (fn, conditions) => {
  const didMoutRef = useRef(false);
  useEffect(() => {
    if (!didMoutRef.current) {
      didMoutRef.current = true;
      return;
    }
    // Cleanup effects when fn returns a function
    return fn && fn();
  }, conditions);
};

export default useDidUpdate

useWillUnmount

在讲到 useEffect 时已经提及过，其允许返回一个 cleanup 函数，组件在取消挂载时将会执行该 cleanup 函数，因此 useWillUnmount 也能轻松实现~

import { useEffect } from 'react';

const useWillUnmount = fn => useEffect(() => () => fn && fn(), []);

export default useWillUnmount;

useHover

示例

// lib/onHover.js
import { useState } from 'react';

const useHover = () => {
  const [hovered, set] = useState(false);
  return {
    hovered,
    bind: {
      onMouseEnter: () => set(true),
      onMouseLeave: () => set(false),
    },
  };
};

export default useHover;

import { useHover } from './lib/onHover.js';

function Hover() {
  const { hovered, bind } = useHover();
  return (
    <div>
      <div {...bind}>
        hovered:
        {String(hovered)}
      </div>
    </div>
  );
}

useField

示例

// lib/useField.js

import { useState } from 'react';

const useField = (initial) => {
  const [value, set] = useState(initial);

  return {
    value,
    set,
    reset: () => set(initial),
    bind: {
      value,
      onChange: e => set(e.target.value),
    },
  };
}

export default useField;

import { useField } from 'lib/useField';

function Input {
  const { value, bind } = useField('Type Here...');

  return (
    <div>
      input text:
      {value}
      <input type="text" {...bind} />
    </div>
  );
}

function Select() {
  const { value, bind } = useField('apple')
  return (
    <div>
      selected:
      {value}
      <select {...bind}>
        <option value="apple">apple</option>
        <option value="orange">orange</option>
      </select>
    </div>
  );
}