React Hooks核心原理深入分析講解
React Hooks已經(jīng)推出一段時間，大家應(yīng)該比較熟悉，或者多多少少在項目中用過。寫這篇文章簡單分析一下Hooks的原理，并帶大家實現(xiàn)一個簡易版的Hooks。
這篇寫的比較細(xì)，相關(guān)的知識點都會解釋，給大家刷新一下記憶。
Hooks
Hooks是React 16.8推出的新功能。以這種更簡單的方式進(jìn)行邏輯復(fù)用。之前函數(shù)組件被認(rèn)為是無狀態(tài)的。但是通過Hooks，函數(shù)組件也可以有狀態(tài)，以及類組件的生命周期方法。
useState用法示例：
import React, { useState } from 'react';
function Example() {
// count是組件的狀態(tài)
const [count, setCount] = useState(0);
return (
<div>
<p>You clicked {count} times</p>
<button onClick={() => setCount(count + 1)}> Click me </button>
</div>
);
}
閉包
開始之前，我們來簡單回顧一下閉包的概念，因為Hooks的實現(xiàn)是高度依賴閉包的。
閉包（Closure），Kyle Simpson在《你不知道的Javascript》中總結(jié)閉包是：
Closure is when a function is able to remember and access its lexical scope even when that function is executing outside its lexical scope.
閉包就是，函數(shù)可以訪問到它所在的詞法作用域，即使是在定義以外的位置調(diào)用。
閉包的一個重要應(yīng)用就是，實現(xiàn)內(nèi)部變量/私有數(shù)據(jù)。
var counter = 0;
// 給計數(shù)器加1
function add() {
counter += 1;
}
// 調(diào)用 add() 3次
add(); // 1
add(); // 2
counter = 1000;
add(); // 1003
這里因為counter不是內(nèi)部變量，所以誰都能修改它的值。我們不想讓人隨意修改counter怎么辦？這時候就可以用閉包：
function getAdd() {
var counter = 0;
return function add() {counter += 1;}
}
var add = getAdd();
add(); // 1
add(); // 2
add(); // 3
counter = 1000 // error! 當(dāng)前位置無法訪問counter
我們還可以把函數(shù)的定義挪到調(diào)用的位置，用一個立即執(zhí)行函數(shù)表達(dá)式IIFE(Immediately Invoked Function Expression)：
var add = (function getAdd() {
var counter = 0;
return function add() {counter += 1;}
})();
add(); // 1
add(); // 2
add(); // 3
這種通過IIFE創(chuàng)建閉包的方式也叫做模塊模式(Module Pattern)，它創(chuàng)建了一個封閉的作用域，只有通過返回的對象/方法來操縱作用域中的值。這個模式由來已久了，之前很多Javascript的庫，比如jQuery，就是用它來導(dǎo)出自己的實例的。
開始動手實現(xiàn)
理清閉包的概念后可以著手寫了。從簡單的入手，先來實現(xiàn)setState。
function useState(initialValue) {
var _val = initialValue; // _val是useState的變量
function state() {
// state是一個內(nèi)部函數(shù)，是閉包
return _val;
}
function setState(newVal) {
_val = newVal;
}
return [state, setState];
}
var [foo, setFoo] = useState(0);
console.log(foo()); // 0
setFoo(1);
console.log(foo()) // 1
根據(jù)useState的定義來實現(xiàn)。比較簡單不需要多解釋。
將useState應(yīng)用到組件中
現(xiàn)在我們將這個簡易版的useState應(yīng)用到一個Counter組件中：
function Counter() {
const [count, setCount] = useState(0);
return {
click: () => setCount(count() + 1),
render: () => console.log('render:', { count: count() })
}
}
const C = Counter();
C.render(); // render: { count: 0 }
C.click();
C.render(); // render: { count: 1 }
這里簡單起見，就不render真實DOM了，因為我們只關(guān)心組件的狀態(tài)，所以每次render的時候打印count的值。
這里點擊click之后，counter的值加一，useState的基本功能實現(xiàn)了。但現(xiàn)在state是一個函數(shù)而不是一個變量，這和React的API不一致，接下來我們就來改正這一點。
過期閉包
function useState(initialValue) {
var _val = initialValue
// 去掉了state()函數(shù)
function setState(newVal) {
_val = newVal
}
return [_val, setState] //直接返回_val
}
var [foo, setFoo] = useState(0)
console.log(foo) // 0
setFoo(1) // 更新_val
console.log(foo) // 0 - BUG！
如果我們直接把state從函數(shù)改成變量，問題就出現(xiàn)了，state不更新了。無論點擊幾次，Counter的值始終不變。這個是過期閉包問題（Stale Closure Problem）。因為在useState返回的時候，state就指向了初始值，所以后面即使counter的值改變了，打印出來的仍然就舊值。我們想要的是，返回一個變量的同時，還能讓這個變量和真實狀態(tài)同步。那如何來實現(xiàn)呢？
模塊模式
解決辦法就是將閉包放在另一個閉包中。
const MyReact = (function() {
let _val //將_val提升到外層閉包
return {
render(Component) {
const Comp = Component()
Comp.render()
return Comp
},
useState(initialValue) {
_val = _val || initialValue //每次刷新
function setState(newVal) {
_val = newVal
}
return [_val, setState]
}
}
})()
我們運用之前提到的模塊模式，創(chuàng)建一個MyReact模塊（第一層閉包），返回的對象中包含useState方法（第二層閉包）。useState返回值中的state，指向的是useState閉包中的_val，而每次調(diào)用useState，_val都會重新綁定到上層的_val上，保證返回的state的值是最新的。解決了過期閉包的問題。
MyReact還提供了另外一個方法render，方法中調(diào)用組件的render方法來“渲染”組件，也是為了不渲染DOM的情況下進(jìn)行測試。
function Counter() {
const [count, setCount] = MyReact.useState(0)
return {
click: () => setCount(count + 1),
render: () => console.log('render:', { count })
}
}
let App
App = MyReact.render(Counter) // render: { count: 0 }
App.click()
App = MyReact.render(Counter) // render: { count: 1 }
這里每次調(diào)用MyReact.render(Counter)，都會生成新的Counter實例，調(diào)用實例的render方法。render方法中調(diào)用了MyReact.useState()。MyReact.useState()在多次執(zhí)行之間，外層閉包中的_val值保持不變，所以count會綁定到當(dāng)前的_val上，這樣就可以打印出正確的count值了。
實現(xiàn)useEffect
實現(xiàn)了useState之后，接下來實現(xiàn)useEffect。
const MyReact = (function() {
let _val, _deps // 將狀態(tài)和依賴數(shù)組保存到外層的閉包中
return {
render(Component) {
const Comp = Component()
Comp.render()
return Comp
},
useEffect(callback, depArray) {
const hasNoDeps = !depArray
const hasChangedDeps = _deps ? !depArray.every((el, i) => el === _deps[i]) : true
if (hasNoDeps || hasChangedDeps) {
callback()
_deps = depArray
}
},
useState(initialValue) {
_val = _val || initialValue
function setState(newVal) {
_val = newVal
}
return [_val, setState]
}
}
})()
// usage
function Counter() {
const [count, setCount] = MyReact.useState(0)
MyReact.useEffect(() => {
console.log('effect', count)
}, [count])
return {
click: () => setCount(count + 1),
noop: () => setCount(count),
render: () => console.log('render', { count })
}
}
let App
App = MyReact.render(Counter)
// effect 0
// render {count: 0}
App.click()
App = MyReact.render(Counter)
// effect 1
// render {count: 1}
App.noop()
App = MyReact.render(Counter)
// // 沒有執(zhí)行effect
// render {count: 1}
App.click()
App = MyReact.render(Counter)
// effect 2
// render {count: 2}
在MyReact.useEffect中，我們將依賴數(shù)組保存到_deps，每次調(diào)用，都和前一次的依賴數(shù)組進(jìn)行比對。發(fā)生變化才觸發(fā)回調(diào)。
注意這里在比較依賴時用的是Object.is, React在比較state變化時也是用它。注意Object.is在比較時不會做類型轉(zhuǎn)換（和==不同）。另外NaN === NaN返回false，但是Object.is(NaN, NaN)會返回true。
(簡單起見，我們實現(xiàn)的useEffect，回調(diào)函數(shù)是同步執(zhí)行的，所以打印出來的log是effect先執(zhí)行，然后才是render。實際React中useEffect的回調(diào)函數(shù)應(yīng)該是異步執(zhí)行的)
支持多個Hooks
到此為止我們已經(jīng)簡單實現(xiàn)了useState和useEffect。但還有一個問題，就是useState和useEffect每個組件中只能用一次。
那么怎么才能支持使用多次hooks呢，我們可以將hooks保存到一個數(shù)組中。
const MyReact = (function() {
let hooks = [],
currentHook = 0 // 存儲hooks的數(shù)組，和數(shù)組指針
return {
render(Component) {
const Comp = Component() // 執(zhí)行effect
Comp.render()
currentHook = 0 // 每次render后，hooks的指針清零
return Comp
},
useEffect(callback, depArray) {
const hasNoDeps = !depArray
const deps = hooks[currentHook]
const hasChangedDeps = deps ? !depArray.some((el, i) => !Object.is(el, deps[i])) : true
if (hasNoDeps || hasChangedDeps) {
callback()
hooks[currentHook] = depArray
}
currentHook++ // 每調(diào)用一次指針加一
},
useState(initialValue) {
hooks[currentHook] = hooks[currentHook] || initialValue
const setStateHookIndex = currentHook // 注意??這句不是沒用。是避免過期閉包問題。
const setState = newState => (hooks[setStateHookIndex] = newState)
return [hooks[currentHook++], setState]
}
}
})()
注意這里用了一個新的變量setStateHookIndex來保存currentHook的值。這是為了避免useState閉包包住舊的currentHook的值。
將改動應(yīng)用到組件中：
function Counter() {
const [count, setCount] = MyReact.useState(0)
const [text, setText] = MyReact.useState('foo') // 第二次用了useState
MyReact.useEffect(() => {
console.log('effect', count, text)
}, [count, text])
return {
click: () => setCount(count + 1),
type: txt => setText(txt),
noop: () => setCount(count),
render: () => console.log('render', { count, text })
}
}
let App
App = MyReact.render(Counter)
// effect 0 foo
// render {count: 0, text: 'foo'}
App.click()
App = MyReact.render(Counter)
// effect 1 foo
// render {count: 1, text: 'foo'}
App.type('bar')
App = MyReact.render(Counter)
// effect 1 bar
// render {count: 1, text: 'bar'}
App.noop()
App = MyReact.render(Counter)
// // 不運行effect
// render {count: 1, text: 'bar'}
App.click()
App = MyReact.render(Counter)
// effect 2 bar
// render {count: 2, text: 'bar'}
實現(xiàn)多個hooks支持的基本思路，就是用一個數(shù)組存放hooks。每次使用hooks時，將hooks指針加1。每次render以后，將指針清零。
Custom Hooks
接下來，可以借助已經(jīng)實現(xiàn)的hooks繼續(xù)實現(xiàn)custom hooks：
function Component() {
const [text, setText] = useSplitURL('www.google.com')
return {
type: txt => setText(txt),
render: () => console.log({ text })
}
}
function useSplitURL(str) {
const [text, setText] = MyReact.useState(str)
const masked = text.split('.')
return [masked, setText]
}
let App
App = MyReact.render(Component)
// { text: [ 'www', 'google', 'com' ] }
App.type('www.reactjs.org')
App = MyReact.render(Component)
// { text: [ 'www', 'reactjs', 'org' ] }}
重新理解Hooks規(guī)則
了解Hooks的實現(xiàn)可以幫助我們理解Hooks的使用規(guī)則。還記得使用Hooks的原則嗎？hooks只能用到組件最外層的代碼中，不能包裹在if或者循環(huán)里，原因是在React內(nèi)部，通過數(shù)組來存儲hooks。所以必須保證每次render，hooks的順序不變，數(shù)量不變，才能做deps的比對。
到此這篇關(guān)于React Hooks核心原理深入分析講解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)React Hooks內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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