前端开发那些事儿React

一文学会React Hooks

2020-08-06  本文已影响0人  南宫__

前言

本文全面介绍了React Hooks的所有API概念、用法、丰富的demo以及部分底层原理。

实际上，React官网已经列出了所有的hooks，但比较零散、缺乏demo。建议阅读本文的同时，结合官网一同学习。

React最早使用React.createElement创建组件，之后演变成ClassComponent，最后有了hooks。每一次演变都是一次性能、开发体验以及能力的进化。

Hook简介

Hook 是 React 16.8 （2019.02.06）的新增特性。它可以让你在不编写 class 的情况下使用 state 以及其他的 React 特性。

去class化，以use开头的函数式组件API。

Hook解决的ClassComponent问题

使用注意

React 中提供的 hooks：

1. State Hooks

1.1 useState

function  Counter({ initialCount }) {

 const [state, setState] = useState(initialState);

 return (

        <>

          Count: {count}

          <button onClick={() => setCount(0)}>Reset</button>

          <button onClick={() => setCount(prevCount => prevCount + 1)}>

            +

          </button>      

          <button onClick={() => setCount(prevCount => prevCount - 1)}>

            -

          </button>   

       </>

    )

}

注意： set 方法不会像类组件的 setState 一样做 merge，所以建议：

1.2 useReducer

const [state, dispatch] = useReducer(reducer, initialArg, init);

function init(initialCount) { 
    return {count: initialCount}; 
} 

function reducer(state, action) { 
    switch (action.type) { 
        case 'increment': 
            return {count: state.count + 1}; 
        case 'decrement': 
            return {count: state.count - 1}; 
        case 'reset': 
            return init(action.payload); 
        default: 
            throw new Error(); 
    } 
} 

function Counter({initialCount}) { 
    const [state, dispatch] = useReducer(reducer, initialCount, init); 
    return ( 
        <> 
        Count: {state.count} 
        <button 
            onClick={() => dispatch({type: 'reset', payload: initialCount})}> 
            Reset 
        </button> 
        <button onClick={() => dispatch({type: 'increment'})}>+</button> 
        <button onClick={() => dispatch({type: 'decrement'})}>-</button> 
        </> 
    ); 
} 

function render () { 
    ReactDOM.render(<Counter initialCount={0} />, 
    document.getElementById('root')); 
}

同时，useReucer 也是 useState 的内部实现.

useState 和 useReucer 的实现原理：

let memoizedState
function useReducer(reducer, initialArg, init) {
    let initState = 0
    if (typeof init === 'function') {
        initState = init(initialArg)
    } else {
        initState = initialArg
    }
    function dispatch(action) {
        memoizedState = reducer(memoizedState, action)
        // React的渲染
        // render()
    }
    memoizedState = memoizedState || initState
    return [memoizedState, dispatch]
}

function useState(initState) {
    return useReducer((oldState, newState) => {
        if (typeof newState === 'function') {
            return newState(oldState)
        }
        return newState
    }, initState)
}

​useState​ 的替代方案。
在某些场景下，​useReducer​ 会比 ​useState​ 更适用，例如 state 逻辑较复杂且包含多个子值，或者下一个 state 依赖于之前的 state 等。并且，使用 ​useReducer​ 还能给那些会触发深更新的组件做性能优化，因为你可以向子组件传递 ​dispatch​ 而不是回调函数 。

跳过 dispatch
如果 Reducer Hook 的返回值与当前 state 相同，React 将跳过子组件的渲染及副作用的执行。（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再次渲染该组件。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。

2. Effect Hooks

2.1 useEffect

useEffect(effect, array);

useEffect 接收两个参数，没有返回值:

2.2 useLayoutEffect

useLayoutEffect(effect, array);

与 useEffect 使用方法一样，只是执行回调函数的时机有着略微区别，运行时机更像是 componentDidMount 和 componentDidUpdate。但是要注意的是，该方法是同步方法，在浏览器 paint 之前执行，会阻碍浏览器 paint，只有当我们需要进行DOM的操作时才使用该函数（比如设定 DOM 布局尺寸，这样可以防抖动）。

useEffect 与 useLayoutEffect:

正常情况用默认的 useEffect 钩子就够了，这可以保证状态变更不阻塞渲染过程，但如果 effect 更新（清理）中涉及 DOM 更新操作，用 useEffect 就会有意想不到的效果，这时我们最好使用 useLayoutEffect 。

比如逐帧动画 requestAnimationFrame ，需要保证同步变更。这也符合作者说到的 useEffect的时期是非常晚，可以保证页面是稳定下来再做事情。

钩子的执行顺序：​useLayoutEffect > requestAnimationFrame > useEffect​

3. Context Hooks

设计目的： context 设计目的是为共享那些被认为对于一个组件树而言是“全局”的数据。

使用场景： context 通过组件树提供了一个传递数据的方法，从而避免了在每一个层级手动的传递 props 属性。

3.1 createContext

const {Provider, Consumer} = React.createContext(
    defaultValue, 
    calculateChangedBits
);

3.1.1 Provider

React 组件允许 ​Consumers 订阅 context 的改变​。而 Provider 就是发布这种状态的组件，该组件​接收一个 value 属性​传递给 Provider 的后代 Consumers。​一个 Provider 可以联系到多个 Consumers​。Providers 可以被嵌套以覆盖组件树内更深层次的值。

export const ProviderComponent = props => {
  return (
    <Provider value={}>
      {props.children}
    </Provider>
  )
}

关于calculateChangedBits：

在​createContext()​函数中的第二个参数为​calculateChangedBits​，它是一个接受 newValue 与 oldValue 的函数，返回值作为 changedBits，在 Provider 中，当 changedBits = 0，将不再触发更新。而在 Consumer 中有一个不稳定的 props，unstable_observedBits，若 Provider 的​changedBits & observedBits = 0​，也将不触发更新。

​calculateChangedBits​涉及位运算，用来判断比较context是否更新，我们可以用它来自定义更新细粒度从而避免不必要的更新。

const Context = React.createContext({foo: 0, bar: 0}, (a, b) => {
    let result = 0
    if (a.foo !== b.foo) {
        result |= 0b01
    }
    if (a.bar !== b.bar) {
        result |= 0b10
    }
    return result
})

​calculateChangedBits​ ​observedBits​这两个api是一对，现在这个东西可能不太稳定，慎用。

3.1.2 Consumer

<Consumer>
  {value => /* render something based on the context value */}
</Consumer>

// 创建一个 theme Context,  默认 theme 的值为 light
const ThemeContext = React.createContext('light');

function ThemedButton(props) {
    // ThemedButton 组件从 context 接收 theme
    return (
        <ThemeContext.Consumer>
            {theme => <Button {...props} theme={theme} />}
        </ThemeContext.Consumer>
    )
}

// 中间组件
function Toolbar(props) {
    return (
        <div>
            <ThemedButton />
        </div>
    )
}

class App extends React.Component {
    render() {
        return (
            <ThemeContext.Provider value="dark">
                <Toolbar />
            </ThemeContext.Provider>
        )
    }
}

3.2 useContext

const Context = React.createContext('light');

// Provider
class Provider extends Component {
  render() {
    return (
      <Context.Provider value={'dark'}>
        <DeepTree />
      </Context.Provider>
    )
  }
}

// Consumer
function Consumer(props) {
  const context = useContext(Context)
  return (
    <div>
      {context} // dark
    </div>
  )
}

3.3 配合useReducer使用

// index.jsx
import React from 'react'
import ShowArea from './ShowArea'
import Buttons from './Buttons'
import { Color } from './Color'
function Demo() {
  return (
    <div>
      <Color>
        <ShowArea />
        <Buttons />
      </Color>
    </div>
  )
}

export default Demo

// Color.jsx
import React, { createContext, useReducer } from 'react'

export const ColorContext = createContext()
export const UPDATE_COLOR = 'UPDATE_COLOR'

function reducer(state, action) {
  switch (action.type) {
    case UPDATE_COLOR:
      return action.color
    default:
      return state
  }
}

export const Color = props => {
  const [color, dispatch] = useReducer(reducer, 'blue')
  return (
    <ColorContext.Provider value={{ color, dispatch }}>
      {props.children}
    </ColorContext.Provider>
  )
}

// Button.jsx
import React, { useContext } from 'react'
import { ColorContext, UPDATE_COLOR } from './Color'
function Buttons() {
  const { dispatch } = useContext(ColorContext)
  return (
    <div>
      <button
        onClick={() => {
          dispatch({ type: UPDATE_COLOR, color: 'red' })
        }}
      >
        red
      </button>
      <button
        onClick={() => {
          dispatch({ type: UPDATE_COLOR, color: 'yellow' })
        }}
      >
        yellow
      </button>
    </div>
  )
}

export default Buttons

// ShowArea.jsx
import React, { useContext } from 'react'
import { ColorContext } from './Color'
function ShowArea() {
  const { color } = useContext(ColorContext)
  return <div style={{ color }}>color:{color}</div>
}

export default ShowArea

4. Ref Hooks

4.1 useRef

4.1.1 组件引用

createRef 使用方法和 useRef 一致，返回的是一个 ref 对象，该对象下面有一个 current 属性指向被引用对象的实例，一般用于操作dom：

import { React, createRef, useRef } from 'react'

const FocusInput = () => {
  const inputElement = createRef()
  // const inputElement = useRef()
  const handleFocusInput = () => {
    inputElement.current.focus()
  }
  return (
    <>
      <input type='text' ref={inputElement} />
      <button onClick={handleFocusInput}>Focus Input</button>
    </>
  )
}

export default FocusInput

但是，这两者对应 ref 的引用其实是有着本质区别的：createRef 每次渲染都会返回一个新的引用，而 useRef 每次都会返回相同的引用。

const App = () => {
  const [renderIndex, setRenderIndex] = React.useState(1)
  const refFromUseRef = React.useRef()
  const refFromCreateRef = React.createRef()

  if (!refFromUseRef.current) {
    refFromUseRef.current = renderIndex
  }

  if (!refFromCreateRef.current) {
    refFromCreateRef.current = renderIndex
  }

  return (
    <>
      <p>Current render index: {renderIndex}</p>
      <p>
        <b>refFromUseRef</b> value: {refFromUseRef.current}
      </p>
      <p>
        <b>refFromCreateRef</b> value:{refFromCreateRef.current}
      </p>

      <button onClick={() => setRenderIndex(prev => prev + 1)}>
        Cause re-render
      </button>
    </>
  )
}

|

image

因为一直都存在 refFromUseRef.current，所以并不会改变值。

4.1.2 替代 this

那么，为什么要赋予 useRef 这种特性，在什么场景下我们需要这种特性呢？

一个经典案例：

import React, { useRef, useState } from 'react'

function App() {
  const [count, setCount] = useState(0)
  function handleAlertClick() {
    setTimeout(() => {
      alert(`Yout clicked on ${count}`)
    }, 3000)
  }
  return (
    <div>
      <p>You click {count} times</p>
      <button onClick={() => setCount(count + 1)}>Click me</button>
      <button onClick={handleAlertClick}>Show alert</button>
    </div>
  )
}

export default App
image

当我们更新状态的时候, React 会重新渲染组件, 每一次渲染都会拿到独立的 count 状态, 并重新渲染一个 handleAlertClick 函数. 每一个 handleAlertClick 里面都有它自己的 count。

你会发现，count 的值并不能够实时的显示更新的数据，这个是由于 JS 中一值就存在的闭包机制导致的，当点击显示弹窗的按钮时，此时的 count 的值已经确定，并且传入到了​alert​方法的回调中，形成闭包，后续值的改变不会影响到定时器的触发。

而如果在类组件中，如果我们使用的是​this.state.count​，得到的结果又会是实时的，因为它们都是指向的同一个引用对象。

在函数组件中，我们可以使用 useRef 来实现实时得到新的值，这就是 useRef 的另外一种用法，它还相当于 this , 可以存放任何变量。useRef 可以很好的解决闭包带来的不方便性。

import React, { useRef, useState } from 'react'

function App() {
  const [count, setCount] = useState(0)
  const lastestCount = useRef()
  lastestCount.current = count
  function handleAlertClick() {
    setTimeout(() => {
      alert(`You clicked on ${lastestCount.current}`) // 实时的结果
    }, 3000)
  }
  return (
    <div>
      <p>Yout click {count} times</p>
      <button onClick={() => setCount(count + 1)}>Click me</button>
      <button onClick={handleAlertClick}>Show alert</button>
    </div>
  )
}

export default App

要值得注意的是，如果我们在 useRef 中传入参数（一般 useRef 中传值就用在这里），使用下面这种方法来访问值，结果又会不同：

import React, { useRef, useState } from 'react'

function App() {
  const [count, setCount] = useState(0)
  
  const lastestCount = useRef(count) // 直接传入count
  
  function handleAlertClick() {
    setTimeout(() => {
      alert(`You clicked on ${lastestCount.current}`)
    }, 3000)
  }
  return (
    <div>
      <p>Yout click {count} times</p>
      <button onClick={() => setCount(count + 1)}>Click me</button>
      <button onClick={handleAlertClick}>Show alert</button>
    </div>
  )
}

export default App

点击的时候我们会发现弹出来的值永远是0，正如我们所说，useRef 返回的都是相同的引用，参数在第一个传入进去的时候已经赋值给了 current 属性，返回了一个实例回来，后续因为已经有了实例了，所以会直接将原来的实例返回，传入的参数也就不再起作用了。

4.2 forwardRef

基本用法：

forwardRef((props, ref) => {
    // dosomething
    return (
     <div ref={ref}></div>
    )
})

forwardRef 准确来说不是 hooks 中的内容，但是如果我们要使用 useImperativeHandle，就需要使用它来进行搭配。

该方法的作用是：引用父组件的 ref 实例，成为子组件的一个参数，可以引用父组件的 ref 绑定到子组件自身的节点上。

该方法可以看做是一个高阶组件，本身 props 只带有 children 这个参数，它能将从父组件拿到的 ref 和 props 传入给子组件，由子组件来调用父组件传入的 ref。

传入的组件会接收到两个参数，一个是父组件传递的 props，另一个就是 ref 的引用。

// 我们可以使用三层组件嵌套，把传入forwardRef的函数看成传值的中间层
function InputWithLabel(props) {
  // 这里的myRef为通过外部打入的父级ref节点
  const { label, myRef } = props
  const [value, setValue] = useState("")
  const handleChange = e => {
    const value = e.target.value
    setValue(value)
  }

  return (
    <div>
      <span>{label}:</span>
      <input type="text" ref={myRef} value={value} onChange={handleChange} />
    </div>
  )
}

// 这里用forwardRef来承接得到父级传入的ref节点，并将其以参数的形式传给子节点
const RefInput = React.forwardRef((props, ref) => (
  <InputWithLabel {...props} myRef={ref} />
))

// 调用该RefInput的过程
function App() {
  // 通过useRef hook 获得相应的ref节点
  const myRef = useRef(null)

  const handleFocus = () => {
    const node = myRef.current
    console.log(node)
    node.focus()
  }

  return (
    <div className="App">
      <RefInput label={"姓名"} ref={myRef} />
      <button onClick={handleFocus}>focus</button>
    </div>
  )
}

4.3 useImperativeHandle

基本用法：

useImperativeHandle(ref, () => ({
    a:1,
    b:2,
    c:3
}))

官方建议 useImperativeHandle 和 forwardRef 同时使用，减少暴露给父组件的属性，避免使用 ref 这样的命令式代码。

useImperativeHandle 有三个参数：

function Example(props, ref) {
    const inputRef = useRef()
    useImperativeHandle(ref, () => ({
        // 父组件可以通过this.xxx.current.focus的方式使用子组件传递出去的focus方法
        focus: () => {
            inputRef.current.focus()
        }
    }))
    return <input ref={inputRef} />
}

export default forwardRef(Example)

class App extends Component {
  constructor(props){
      super(props)
      this.inputRef = createRef()
  }
  
  render() {
    return (
        <>
            <Example ref={this.inputRef}/>
            <button onClick={() => {this.inputRef.current.focus()}}>Click</button>
        </>
    )
  }
}

5. 性能优化

5.1 memo

我们都知道，对于类组件来说，有 PureComponent 可以通过判断父组件传入的 props 是否进行改变来优化渲染性能。所以，在函数式组件中，React 也有一个类似 PureComponent 功能的高阶组件 memo，效果同 PureComponent，都会判断父组件传入的 props 是否发生改变来重新渲染当前组件。

使用方法很简单：

import React, { memo } from 'react'

function Demo(props){
    return (
     <div>{props.name}</div>
    )
}

export default memo(Demo)

5.2 useMemo

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

useMemo 是 React 推出用于优化函数式组件性能的 hooks，它可以传入两个参数：

import React, { useState, useMemo } from 'react'

function Child({ color }) {
 // color值不发生改变不会打印console，但是依旧会触发重新渲染，如果连这个函数都不执行，在最外层加上memo
    const actionColor = useMemo(() => {
        console.log('color update')
        return color
    }, [color])

    return <div style={{ color: actionColor }}>{actionColor}</div>
}

function MemoCount() {
    const [count, setCount] = useState(0)
    const [color, setColor] = useState('blue')
    return (
        <div>
            <button
                onClick={() => {
                    setCount(count + 1)
                }}
                >
                Update Count
            </button>
            <button
                onClick={() => {
                    setColor('green')
                }}
                >
                Update Color
            </button>
            <div>{count}</div>
            <Child color={color} />
        </div>
    )
}

export default MemoCount

上面的例子其实并不是 useMemo 最常用的场景，就像之前说的，在 props 发生改变的时候才会触发被 memo 的组件的重新渲染，但是如果只是 props 的引用对象发生改变，实际的值并没有发生改变，组件还是会被重新渲染。就像下面这样：

import React, { useState, memo } from 'react'

const Child = memo(({ config }) => {
    console.log(config)
    return <div style={{ color:config.color }}>{config.text}</div>
})

function MemoCount() {
    const [count, setCount] = useState(0)
    const [color, setColor] = useState('blue')
    const config = {
        color,
        text:color
    }
    return (
        <div>
            <button
                onClick={() => {
                    setCount(count + 1)
                }}
                >
                Update Count
            </button>
            <button
                onClick={() => {
                    setColor('green')
                }}
                >
                Update Color
            </button>
            <div>{count}</div>
            <Child config={config} />
        </div>
    )
}

export default MemoCount

当我们改变 count 值的时候，我们发现这其实和 config 对象是无关的，但是 Child 组件依旧会重新渲染，因为由于父组件的重新渲染，config 被重新赋值了新的对象，虽然新的对象里面的值都是相同的，但由于是引用类型对象，所以依旧会改变值，要改变这种状况，我们需要：

// 使用useMemo
import React, { useState,useMemo, memo } from 'react'

const Child = memo(({ config }) => {
    console.log(config)
    return <div style={{ color:config.color }}>{config.text}</div>
})

function MemoCount() {
    const [count, setCount] = useState(0)
    const [color, setColor] = useState('blue')
    // 只会根据color的改变来返回不同的对象，否则都会返回同一个引用对象
    const config = useMemo(()=>({
        color,
        text:color
    }),[color])
    
    return (
        <div>
            <button
                onClick={() => {
                    setCount(count + 1)
                }}
                >
                Update Count
            </button>
            <button
                onClick={() => {
                    setColor('green')
                }}
                >
                Update Color
            </button>
            <div>{count}</div>
            <Child config={config} />
        </div>
    )
}

export default MemoCount

这样，当 count 的值发生改变时，子组件就不会再重新渲染了。

5.3 useCallback

const memoizedCallback = useCallback(
  () => {
    doSomething(a, b)
  },
  [a, b],
)

useCallback 的用法和 useMemo 类似，是专门用来缓存函数的 hooks，也是接收两个参数，同时，我们第一个参数传入额回调函数就是要缓存的函数。

注意：第二个参数目前只用于指定需要判断是否变化的参数，并不会作为形参传入回调函数。建议回调函数中使用到的变量都应该在数组中列出。

要在回调函数中传入参数，我们可以使用高阶函数的方法，useCallback 会帮我们缓存这个高阶函数，如上所示。

当然，同样可以在​callback​中写入形参：

const memoizedCallback = useCallback(
  (a, b) => {
    doSomething(a, b)
  },
  [],
)
// memoizedCallback 其实就是传入的回调函数

可以看出，都是当依赖项方式改变时，才触发回调函数。因此，我们可以认为：​useCallback(fn, inputs)​ 等同于 ​useMemo(() => fn, inputs)​

// useCallback的实现原理
let memoizedState = null
function useCallback(callback, inputs) {
  const nextInputs =
    inputs !== undefined && inputs !== null ? inputs : [callback]
  const prevState = memoizedState;
  if (prevState !== null) {
    const prevInputs = prevState[1]
    if (areHookInputsEqual(nextInputs, prevInputs)) {
      return prevState[0]
    }
  }
  memoizedState = [callback, nextInputs]
  return callback
}

// useMemo的实现原理
function useMemo(callback, inputs){
   return useCallback(callbak(),inputs)
}

更多情况，useCallback一般用于在 React 中给事件绑定函数并需要传入参数的时候：

// 下面的情况可以保证组件重新渲染得到的方法都是同一个对象，避免在传给onClick的时候每次都传不同的函数引用
import React, { useState, useCallback } from 'react'

function MemoCount() {
    const [count, setCount] = useState(0)
    
    memoSetCount = useCallback(()=>{
        setCount(count + 1)
    },[])
    
    return (
        <div>
            <button
                onClick={memoSetCount}
                >
                Update Count
            </button>
            <div>{color}</div>
        </div>
    )
}

export default MemoCount

6. Debug

6.1 useDebugValue

useDebugValue(value)
// or
useDebugValue(date, date => date.toDateString());

useDebugValue 可用于在 React 开发者工具中显示自定义 hook 的标签。

useDebugValue 接收两个参数，根据传入参数数量的不同有不同的使用方式：

function useFriendStatus(friendID) {
  const [isOnline, setIsOnline] = useState(null);

  // ...

  // 在开发者工具中的这个 Hook 旁边显示标签
  // e.g. "FriendStatus: Online"
  useDebugValue(isOnline ? 'Online' : 'Offline');

  return isOnline;
}

提示
我们不推荐你向每个自定义 Hook 添加 debug 值。当它作为共享库的一部分时才最有价值。

const date = new Date()

useDebugValue(date, date => date.toDateString())

在某些情况下，格式化值的显示可能是一项开销很大的操作。除非需要检查 Hook，否则没有必要这么做。

7. 自定义 Hooks

自定义 Hook 是一个函数，其名称以​use​开头，函数内部可以调用其他的 Hook

// myhooks.js
// 下面自定义了一个获取窗口长宽值的hooks
import React, { useState, useEffect, useCallback } from 'react'

function useWinSize() {
  const [size, setSize] = useState({
    width: document.documentElement.clientWidth,
    height: document.documentElement.clientHeight
  })
  const onResize = useCallback(() => {
    setSize({
      width: document.documentElement.clientWidth,
      height: document.documentElement.clientHeight
    })
  }, [])

  useEffect(() => {
    window.addEventListener('resize', onResize)
    return () => {
      window.removeEventListener('reisze', onResize)
    }
  }, [onResize])
  return size
}

export const useWinSize

// index.js
import { useWinSize } from './myhooks'
function MyHooksComponent() {
  const size = useWinSize()
  return (
    <div>
      页面Size:{size.width}x{size.height}
    </div>
  )
}

export default MyHooksComponent

8. 复杂页面 hooks 代码组织

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