快速了解 React Hooks 原理

爱丽丝13 等级 737 0 0

为了保证的可读性,本文采用意译而非直译。

我们大部分 React 类组件可以保存状态,而函数组件不能? 并且类组件具有生命周期,而函数组件却不能?

React 早期版本,类组件可以通过继承PureComponent来优化一些不必要的渲染,相对于函数组件,React 官网没有提供对应的方法来缓存函数组件以减少一些不必要的渲染,直接 16.6 出来的 React.memo函数。

React 16.8 新出来的Hook可以让React 函数组件具有状态,并提供类似 componentDidMountcomponentDidUpdate等生命周期方法。

类被会替代吗?

Hooks不会替换类,它们只是一个你可以使用的新工具。React 团队表示他们没有计划在React中弃用类,所以如果你想继续使用它们,可以继续用。

我能体会那种总有新东西要学的感觉有多痛苦,不会就感觉咱们总是落后一样。Hooks 可以当作一个很好的新特性来使用。当然没有必要用 Hook 来重构原来的代码, React团队也建议不要这样做。

Go Go

来看看Hooks的例子,咱们先从最熟悉的开始:函数组件。

以下 OneTimeButton 是函数组件,所做的事情就是当我们点击的时候调用 sayHi 方法。

import React from 'react';
import { render } from 'react-dom';

function OneTimeButton(props) {
  return (
    <button onClick={props.onClick}>
        点我点我
    </button>
  )
}

function sayHi() {
  console.log('yo')
}

render(
  <OneTimeButton onClick={sayHi}/>,
  document.querySelector('#root')
) 

我们想让这个组件做的是,跟踪它是否被点击,如果被点击了,禁用按钮,就像一次性开关一样。

但它需要一个state,因为是一个函数,它不可能有状态(React 16.8之前),所以需要重构成类。

函数组件转换为类组件的过程中大概有5个阶段:

*否认:也许它不需要是一个类,我们可以把 state 放到其它地方。

  • 实现: 废话,必须把它变成一个class,不是吗?
  • 接受:好吧,我会改的。
  • 努力加班重写:首先 写 class Thing extends React.Component,然后 实现 render等等 。
  • 最后:添加state。
class OneTimeButton extends React.Component {
  state = {
    clicked: false
  }

  handleClick = () => {
    this.props.onClick();

    // Ok, no more clicking.
    this.setState({ clicked: true });
  }

  render() {
    return (
      <button
        onClick={this.handleClick}
        disabled={this.state.clicked}
      >
        You Can Only Click Me Once
      </button>
    );
  }
} 

这是相当多的代码,组件的结构也发生了很大的变化, 我们需要多个小的功能,就需要改写很多。

使用 Hook 轻松添加 State

接下来,使用新的 useState hook向普通函数组件添加状态:

import React, { useState } from 'react'

function OneTimeButton(props) {
  const [clicked, setClicked] = useState(false)

  function doClick() {
    props.onClick();
    setClicked(true)
  }

  return (
    <button
      onClick={clicked ? undefined : doClick}
      disabled={clicked}
    >
      点我点我
    </button>
  )
} 

这段代码是如何工作的

这段代码的大部分看起来像我们一分钟前写的普通函数组件,除了useState

useState是一个hook。 它的名字以“use”开头(这是Hooks的规则之一 - 它们的名字必须以“use”开头)。

useState hook 的参数是 state 的初始值,返回一个包含两个元素的数组:当前state和一个用于更改state 的函数。

类组件有一个大的state对象,一个函数this.setState一次改变整个state对象。

函数组件根本没有状态,但useState hook允许我们在需要时添加很小的状态块。 因此,如果只需要一个布尔值,我们就可以创建一些状态来保存它。

由于Hook以某种特殊方式创建这些状态,并且在函数组件内也没有像setState函数来更改状态,因此 Hook 需要一个函数来更新每个状态。 所以 useState 返回是一对对应关系:一个值,一个更新该值函数。 当然,值可以是任何东西 - 任何JS类型 - 数字,布尔值,对象,数组等。

现在,你应该有很多疑问,如:

  • 当组件重新渲染时,每次都不会重新创建新的状态吗? React如何知道旧状态是什么?
  • 为什么hook 名称必须以“use”开头? 这看起来很可疑。
  • 如果这是一个命名规则,那是否意味着我可以自定义 Hook。
  • 如何存储更复杂的状态,很多场景不单单只有一个状态值这么简单。

Hooks 的魔力

将有状态信息存储在看似无状态的函数组件中,这是一个奇怪的悖论。这是第一个关于钩子的问题,咱们必须弄清楚它们是如何工作的。

原作者得的第一个猜测是某种编译器的在背后操众。搜索代码useWhatever并以某种方式用有状态逻辑替换它。

然后再听说了调用顺序规则(它们每次必须以相同的顺序调用),这让我更加困惑。这就是它的工作原理。

React第一次渲染函数组件时,它同时会创建一个对象与之共存,该对象是该组件实例的定制对象,而不是全局对象。只要组件存在于DOM中,这个组件的对象就会一直存在。

使用该对象,React可以跟踪属于组件的各种元数据位。

请记住,React组件甚至函数组件都从未进行过自渲染。它们不直接返回HTML。组件依赖于React在适当的时候调用它们,它们返回的对象结构React可以转换为DOM节点。

React有能力在调用每个组件之前做一些设置,这就是它设置这个状态的时候。

其中做的一件事设置 Hooks 数组。 它开始是空的, 每次调用一个hook时,React 都会向该数组添加该 hook

为什么顺序很重要

假设咱们有以下这个组件:

function AudioPlayer() {
  const [volume, setVolume] = useState(80);
  const [position, setPosition] = useState(0);
  const [isPlaying, setPlaying] = useState(false);

  .....
} 

因为它调用useState 3次,React 会在第一次渲染时将这三个 hook 放入 Hooks 数组中。

下次渲染时,同样的3hooks以相同的顺序被调用,所以React可以查看它的数组,并发现已经在位置0有一个useState hook ,所以React不会创建一个新状态,而是返回现有状态。

这就是React能够在多个函数调用中创建和维护状态的方式,即使变量本身每次都超出作用域。

多个useState 调用示例

让咱们更详细地看看这是如何实现的,第一次渲染:

  1. React 创建组件时,它还没有调用函数。React 创建元数据对象和Hooks的空数组。假设这个对象有一个名为nextHook的属性,它被放到索引为0的位置上,运行的第一个hook将占用位置0
  2. React 调用你的组件(这意味着它知道存储hooks的元数据对象)。
  3. 调用useState,React创建一个新的状态,将它放在hooks数组的第0位,并返回[volume,setVolume]对,并将volume 设置为其初始值80,它还将nextHook索引递增1。
  4. 再次调用useState,React查看数组的第1位,看到它是空的,并创建一个新的状态。 然后它将nextHook索引递增为2,并返回[position,setPosition]
  5. 第三次调用useState。 React看到位置2为空,同样创建新状态,将nextHook递增到3,并返回[isPlaying,setPlaying]

现在,hooks 数组中有3个hook,渲染完成。 下一次渲染会发生什么?

  1. React需要重新渲染组件, 由于 React 之前已经看过这个组件,它已经有了元数据关联。
  2. ReactnextHook索引重置为0,并调用组件。
  3. 调用useState,React查看索引0处的hooks数组,并发现它已经在该槽中有一个hook。,所以无需重新创建一个,它将nextHook推进到索引1并返回[volume,setVolume],其中volume仍设置为80
  4. 再次调用useState。 这次,nextHook1,所以React检查数组的索引1。同样,hook 已经存在,所以它递增nextHook并返回[position,setPosition]
  5. 第三次调用useState,我想你知道现在发生了什么。

就是这样了,知道了原理,看起来也就不那么神奇了, 但它确实依赖于一些规则,所以才有使用 Hooks 规则。

Hooks 的规则

自定义 hooks 函数只需要遵守规则 3 :它们的名称必须以“use”为前缀。

例如,我们可以从AudioPlayer组件中将3个状态提取到自己的自定义钩子中:

function AudioPlayer() {
  // Extract these 3 pieces of state:
  const [volume, setVolume] = useState(80);
  const [position, setPosition] = useState(0);
  const [isPlaying, setPlaying] = useState(false);

  // < beautiful audio player goes here >
} 

因此,咱们可以创建一个专门处理这些状态的新函数,并使用一些额外的方法返回一个对象,以便更容易启动和停止播放,例如:

function usePlayerState(lengthOfClip) {
  const [volume, setVolume] = useState(80);
  const [position, setPosition] = useState(0);
  const [isPlaying, setPlaying] = useState(false);

  const stop = () => {
    setPlaying(false);
    setPosition(0);
  }

  const start = () => {
    setPlaying(true);
  }

  return {
    volume,
    position,
    isPlaying,
    setVolume,
    setPosition,
    start,
    stop
  };
} 

像这样提取状态的一个好处是可以将相关的逻辑和行为组合在一起。可以提取一组状态和相关事件处理程序以及其他更新逻辑,这不仅可以清理组件代码,还可以使这些逻辑和行为可重用。

另外,通过在自定义hooks中调用自定义hooks,可以将hooks组合在一起。hooks只是函数,当然,函数可以调用其他函数。

总结

Hooks 提供了一种新的方式来处理React中的问题,其中的思想是很有意思且新奇的。

React团队整合了一组很棒的文档和一个常见问题解答,从是否需要重写所有的类组件到钩Hooks是否因为在渲染中创建函数而变慢? 以及两者之间的所有东西,所以一定要看看。

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