学习 React Hooks 可能会遇到的五个灵魂问题
很多读者要求写一篇 React Hooks 相关的,最近正好在知乎上看到一篇关于可能在使用 hooks 的疑问,我觉得写得很棒,所以找作者 橘子小睿 拿到授权,分享给大家,下面是正文:
正文
从 React Hooks 正式发布到现在,我一直在项目使用它。但是,在使用 Hooks 的过程中,我也进入了一些误区,导致写出来的代码隐藏 bug 并且难以维护。这篇文章中,我会具体分析这些问题,并总结一些好的实践,以供大家参考。
问题一:我该使用单个 state 变量还是多个 state 变量?
useState
的出现,让我们可以使用多个 state 变量来保存 state,比如:
const [width, setWidth] = useState(100);
const [height, setHeight] = useState(100);
const [left, setLeft] = useState(0);
const [top, setTop] = useState(0);
但同时,我们也可以像 Class 组件的
this.state
一样,将所有的 state 放到一个
object
中,这样只需一个 state 变量即可:
const [state, setState] = useState({
width: 100,
height: 100,
left: 0,
top: 0
});
那么问题来了,到底该用单个 state 变量还是多个 state 变量呢?
如果使用单个 state 变量,每次更新 state 时需要合并之前的 state。因为
useState
返回的
setState
会替换原来的值。这一点和 Class 组件的
this.setState
不同。
this.setState
会把更新的字段自动合并到
this.state
对象中。
const handleMouseMove = (e) => {
setState((prevState) => ({
...prevState,
left: e.pageX,
top: e.pageY,
};
使用多个 state 变量可以让 state 的粒度更细,更易于逻辑的拆分和组合。比如,我们可以将关联的逻辑提取到自定义 Hook 中:
function usePosition() {
const [left, setLeft] = useState(0);
const [top, setTop] = useState(0);
useEffect(() => {
// ...
}, []);
return [left, top, setLeft, setTop];
}
我们发现,每次更新
left
时
top
也会随之更新。因此,把
top
和
left
拆分为两个 state 变量显得有点多余。
在使用 state 之前,我们需要考虑状态拆分的「粒度」问题。如果粒度过细,代码就会变得比较冗余。如果粒度过粗,代码的可复用性就会降低。那么,到底哪些 state 应该合并,哪些 state 应该拆分呢?我总结了下面两点:
-
将完全不相关的 state 拆分为多组 state。比如
size
和position
。 -
如果某些 state 是相互关联的,或者需要一起发生改变,就可以把它们合并为一组 state。比如
left
和top
。
function Box() {
const [position, setPosition] = usePosition();
const [size, setSize] = useState({width: 100, height: 100});
// ...
function usePosition() {
const [position, setPosition] = useState({left: 0, top: 0});
useEffect(() => {
// ...
}, []);
return [position, setPosition];
}
问题二:deps 依赖过多,导致 Hooks 难以维护?
使用
useEffect
hook 时,为了避免每次 render 都去执行它的 callback,我们通常会传入第二个参数「dependency array」(下面统称为依赖数组)。这样,只有当依赖数组发生变化时,才会执行
useEffect
的回调函数。
function Example({id, name}) {
useEffect(() => {
console.log(id, name);
}, [id, name]);
}
在上面的例子中,只有当
id
或
name
发生变化时,才会打印日志。依赖数组中必须包含在 callback 内部用到的所有参与 React 数据流的值,比如
state
、
props
以及它们的衍生物。如果有遗漏,可能会造成 bug。这其实就是 JS 闭包问题,对闭包不清楚的同学可以自行 google,这里就不展开了。
function Example({id, name}) {
useEffect(() => {
// 由于依赖数组中不包含 name,所以当 name 发生变化时,无法打印日志
console.log(id, name);
}, [id]);
}
在 React 中,除了 useEffect 外,接收依赖数组作为参数的 Hook 还有
useMemo
、
useCallback
和
useImperativeHandle
。我们刚刚也提到了,依赖数组中千万不要遗漏回调函数内部依赖的值。但是,如果依赖数组依赖了过多东西,可能导致代码难以维护。我在项目中就看到了这样一段代码:
const refresh = useCallback(() => {
// ...
}, [name, searchState, address, status, personA, personB, progress, page, siz
不要说内部逻辑了,光是看到这一堆依赖就令人头大!如果项目中到处都是这样的代码,可想而知维护起来多么痛苦。如何才能避免写出这样的代码呢?
首先,你需要重新思考一下,这些 deps 是否真的都需要?看下面这个例子:
function Example({id}) {
const requestParams = useRef({});
requestParams.current = {page: 1, size: 20, id};
const refresh = useCallback(() => {
doRefresh(requestParams.current);
}, []);
useEffect(() => {
id && refresh();
}, [id, refresh]); // 思考这里的 deps list 是否合理?
}
虽然
useEffect
的回调函数依赖了
id
和
refresh
方法,但是观察
refresh
方法可以发现,它在首次 render 被创建之后,永远不会发生改变了。因此,把它作为
useEffect
的 deps 是多余的。
其次,如果这些依赖真的都是需要的,那么这些逻辑是否应该放到同一个 hook 中?
function Example({id, name, address, status, personA, personB, progress}) {
const [page, setPage] = useState();
const [size, setSize] = useState();
const doSearch = useCallback(() => {
// ...
}, []);
const doRefresh = useCallback(() => {
// ...
}, []);
useEffect(() => {
id && doSearch({name, address, status, personA, personB, progress});
page && doRefresh({name, page, size});
}, [id, name, address, status, personA, personB, progress, page, size]);
}
可以看出,在
useEffect
中有两段逻辑,这两段逻辑是相互独立的,因此我们可以将这两段逻辑放到不同
useEffect
中:
useEffect(() => {
id && doSearch({name, address, status, personA, personB, progress});
}, [id, name, address, status, personA, personB, progress]);
useEffect(() => {
page && doRefresh({name, page, size});
}, [name, page, size]);
如果逻辑无法继续拆分,但是依赖数组还是依赖了过多东西,该怎么办呢?就比如我们上面的代码:
useEffect(() => {
id && doSearch({name, address, status, personA, personB, progress});
}, [id, name, address, status, personA, personB, progress]);
这段代码中的
useEffect
依赖了七个值,还是偏多了。仔细观察上面的代码,可以发现这些值都是「过滤条件」的一部分,通过这些条件可以过滤页面上的数据。因此,我们可以将它们看做一个整体,也就是我们前面讲过的合并 state:
const [filters, setFilters] = useState({
name: "",
address: "",
status: "",
personA: "",
personB: "",
progress: ""
useEffect(() => {
id && doSearch(filters);
}, [id, filters]);
如果 state 不能合并,在 callback 内部又使用了
setState
方法,那么可以考虑使用
setState
callback 来减少一些依赖。比如:
const useValues = () => {
const [values, setValues] = useState({
data: {},
count: 0
const [updateData] = useCallback(
(nextData) => {
setValues({
data: nextData,
count: values.count + 1 // 因为 callback 内部依赖了外部的 values 变量,所以必须在依赖数组中指定它
[values],
return [values, updateData];
};
上面的代码中,我们必须在
useCallback
的依赖数组中指定
values
,否则我们无法在 callback 中获取到最新的
values
状态。但是,通过
setState
回调函数,我们不用再依赖外部的
values
变量,因此也无需在依赖数组中指定它。就像下面这样:
const useValues = () => {
const [values, setValues] = useState({});
const [updateData] = useCallback((nextData) => {
setValues((prevValues) => ({
data: nextData,
count: prevValues.count + 1, // 通过 setState 回调函数获取最新的 values 状态,这时 callback 不再依赖于外部的 values 变量了,因此依赖数组中不需要指定任何值
}, []); // 这个 callback 永远不会重新创建
return [values, updateData];
};
最后,还可以通过
ref
来保存可变变量。以前我们只把
ref
用作保持 DOM 节点引用的工具,可
useRef
Hook 能做的事情远不止如此。我们可以用它来保存一些值的引用,并对它进行读写。举个例子:
const useValues = () => {
const [values, setValues] = useState({});
const latestValues = useRef(values);
latestValues.current = values;
const [updateData] = useCallback((nextData) => {
setValues({
data: nextData,
count: latestValues.current.count + 1,
}, []);
return [values, updateData];
};
在使用
ref
时要特别小心,因为它可以随意赋值,所以一定要控制好修改它的方法。特别是一些底层模块,在封装的时候千万不要直接暴露
ref
,而是提供一些修改它的方法。
说了这么多,归根到底都是为了写出更加清晰、易于维护的代码。如果发现依赖数组依赖过多,我们就需要重新审视自己的代码。
- 依赖数组依赖的值最好不要超过 3 个,否则会导致代码会难以维护。
- 如果发现依赖数组依赖的值过多,我们应该采取一些方法来减少它。
- 去掉不必要的依赖。
- 将 Hook 拆分为更小的单元,每个 Hook 依赖于各自的依赖数组。
- 通过合并相关的 state,将多个依赖值聚合为一个。
-
通过
setState
回调函数获取最新的 state,以减少外部依赖。 -
通过
ref
来读取可变变量的值,不过需要注意控制修改它的途径。
问题三:该不该使用
useMemo
?
该不该使用
useMemo
?对于这个问题,有的人从来没有思考过,有的人甚至不觉得这是个问题。不管什么情况,只要用
useMemo
或者
useCallback
「包裹一下」,似乎就能使应用远离性能的问题。但真的是这样吗?有的时候
useMemo
没有任何作用,甚至还会影响应用的性能。
为什么这么说呢?首先,我们需要知道
useMemo
本身也有开销。
useMemo
会「记住」一些值,同时在后续 render 时,将依赖数组中的值取出来和上一次记录的值进行比较,如果不相等才会重新执行回调函数,否则直接返回「记住」的值。这个过程本身就会消耗一定的内存和计算资源。因此,过度使用
useMemo
可能会影响程序的性能。
要想合理使用
useMemo
,我们需要搞清楚
useMemo
适用的场景:
- 有些计算开销很大,我们就需要「记住」它的返回值,避免每次 render 都去重新计算。
- 由于值的引用发生变化,导致下游组件重新渲染,我们也需要「记住」这个值。
让我们来看个例子:
interface IExampleProps {
page: number;
type: string;
const Example = ({page, type}: IExampleProps) => {
const resolvedValue = useMemo(() => {
return getResolvedValue(page, type);
}, [page, type]);
return <ExpensiveComponent resolvedValue={resolvedValue}/>;
};
在上面的例子中,渲染
ExpensiveComponent
的开销很大。所以,当
resolvedValue
的引用发生变化时,作者不想重新渲染这个组件。因此,作者使用了
useMemo
,避免每次 render 重新计算
resolvedValue
,导致它的引用发生改变,从而使下游组件 re-render。
这个担忧是正确的,但是使用
useMemo
之前,我们应该先思考两个问题:
-
传递给
useMemo
的函数开销大不大?在上面的例子中,就是考虑getResolvedValue
函数的开销大不大。JS 中大多数方法都是优化过的,比如Array.map
、Array.forEach
等。如果你执行的操作开销不大,那么就不需要记住返回值。否则,使用useMemo
本身的开销就可能超过重新计算这个值的开销。因此,对于一些简单的 JS 运算来说,我们不需要使用useMemo
来「记住」它的返回值。 -
当输入相同时,「记忆」值的引用是否会发生改变?在上面的例子中,就是当
page
和type
相同时,resolvedValue
的引用是否会发生改变?这里我们就需要考虑resolvedValue
的类型了。如果resolvedValue
是一个对象,由于我们项目上使用「函数式编程」,每次函数调用都会产生一个新的引用。但是,如果resolvedValue
是一个原始值(string
,boolean
,null
,undefined
,number
,symbol
),也就不存在「引用」的概念了,每次计算出来的这个值一定是相等的。也就是说,ExpensiveComponent
组件不会被重新渲染。
因此,如果
getResolvedValue
的开销不大,并且
resolvedValue
返回一个字符串之类的原始值,那我们完全可以去掉
useMemo
,就像下面这样:
interface IExampleProps {
page: number;
type: string;
const Example = ({page, type}: IExampleProps) => {
const resolvedValue = getResolvedValue(page, type);
return <ExpensiveComponent resolvedValue={resolvedValue}/>;
};
还有一个误区就是对创建函数开销的评估。有的人觉得在 render 中创建函数可能会开销比较大,为了避免函数多次创建,使用了
useMemo
或者
useCallback
。但是对于现代浏览器来说,创建函数的成本微乎其微。因此,我们没有必要使用
useMemo
或者
useCallback
去节省这部分性能开销。当然,如果是为了保证每次 render 时回调的引用相等,你可以放心使用
useMemo
或者
useCallback
。
const Example = () => {
const onSubmit = useCallback(() => { // 考虑这里的 useCallback 是否必要?
doSomething();
}, []);
return <form onSubmit={onSubmit}></form>;
};
我之前看过一篇文章(链接在文章的最后),这篇文章中提到,如果只是想在重新渲染时保持值的引用不变,更好的方法是使用
useRef
,而不是
useMemo
。我并不同意这个观点。让我们来看个例子:
// 使用 useMemo
function Example() {
const users = useMemo(() => [1, 2, 3], []);
return <ExpensiveComponent users={users} />
// 使用 useRef
function Example() {
const {current: users} = useRef([1, 2, 3]);
return <ExpensiveComponent users={users} />
}
在上面的例子中,我们用
useMemo
来「记住」
users
数组,不是因为数组本身的开销大,而是因为
users
的引用在每次 render 时都会发生改变,从而导致子组件
ExpensiveComponent
重新渲染(可能会带来较大开销)。
作者认为从语义上不应该使用
useMemo
,而是应该使用
useRef
,否则会消耗更多的内存和计算资源。虽然在 React 中
useRef
和
useMemo
的实现有一点差别,但是当
useMemo
的依赖数组为空数组时,它和
useRef
的开销可以说相差无几。
useRef
甚至可以直接用
useMemo
来实现,就像下面这样:
const useRef = (v) => {
return useMemo(() => ({current: v}), []);
};
因此,我认为使用
useMemo
来保持值的引用一致没有太大问题。
在编写自定义 Hook 时,返回值一定要保持引用的一致性。因为你无法确定外部要如何使用它的返回值。如果返回值被用做其他 Hook 的依赖,并且每次 re-render 时引用不一致(当值相等的情况),就可能会产生 bug。比如:
function Example() {
const data = useData();
const [dataChanged, setDataChanged] = useState(false);
useEffect(() => {
setDataChanged((prevDataChanged) => !prevDataChanged); // 当 data 发生变化时,调用 setState。如果 data 值相同而引用不同,就可能会产生非预期的结果。
}, [data]);
console.log(dataChanged);
return <ExpensiveComponent data={data} />;
const useData = () => {
// 获取异步数据
const resp = getAsyncData([]);
// 处理获取到的异步数据,这里使用了 Array.map。因此,即使 data 相同,每次调用得到的引用也是不同的。
const mapper = (data) => data.map((item) => ({...item, selected: false}));
return resp ? mapper(resp) : resp;
};
在上面的例子中,我们通过
useData
Hook 获取了
data
。每次 render 时
data
的值没有发生变化,但是引用却不一致。如果把
data
用到
useEffect
的依赖数组中,就可能产生非预期的结果。另外,由于引用的不同,也会导致
ExpensiveComponent
组件 re-render,产生性能问题。
如果因为 prop 的值相同而引用不同,从而导致子组件发生 re-render,不一定会造成性能问题。因为 Virtual DOM re-render ≠ DOM re-render。但是当子组件特别大时,Virtual DOM 的 Diff 开销也很大。因此,还是应该尽量避免子组件 re-render。
因此,在使用
useMemo
之前,我们不妨先问自己几个问题:
- 要记住的函数开销很大吗?
- 返回的值是原始值吗?
- 记忆的值会被其他 Hook 或者子组件用到吗?
回答出上面这几个问题,判断是否应该使用
useMemo
也就不再困难了。不过在实际项目中,还是最好定义出一套统一的规范,方便团队中多人协作。比如第一个问题,开销很大如何定义?如果没有明确的标准,执行起来会非常困难。因此,我总结了下面几条规则:
-
如果返回的值是原始值:
string
,boolean
,null
,undefined
,number
,symbol
(不包括动态声明的 Symbol),则不需要使用useMemo
。 -
对于组件内部用到的 object、array、函数等,如果没有用到其他 Hook 的依赖数组中,或者造成子组件 re-render,可以不使用
useMemo
。 -
自定义 Hook 中暴露出来的 object、array、函数等,都应该使用
useMemo
。以确保当值相同时,引用不发生变化。
问题四:Hooks 能替代高阶组件和 Render Props 吗?
在 Hooks 出现之前,我们有两种方法可以复用组件逻辑: Render Props[1] 和 高阶组件[2] 。但是这两种方法都可能会造成 JSX「嵌套地域」的问题。Hooks 的出现,让组件逻辑的复用变得更简单,同时解决了「嵌套地域」的问题。Hooks 之于 React 就像 async / await 之于 Promise 一样。
那 Hooks 能替代高阶组件和 Render Props 吗?官方给出的回答是,在高阶组件或者 Render Props 只渲染一个子组件时,Hook 提供了一种更简单的方式。不过在我看来,Hooks 并不能完全替代 Render Props 和高阶组件。接下来,我们会详细分析这个问题。
高阶组件 HOC
高阶组件是一个函数,它接受一个组件作为参数,返回一个新的组件。
function enhance(Comp) {
// 增加一些其他的功能
return class extends Component {
// ...
render() {
return <Comp />;
}
高阶组件采用了装饰器模式,让我们可以增强原有组件的功能,并且不破坏它原有的特性。例如:
const RedButton = withStyles({
root: {
background: "red",
})(Button);
在上面的代码中,我们希望保留
Button
组件的逻辑,但同时我们又想使用它原有的样式。因此,我们通过
withStyles
这个高阶组件注入了自定义的样式,并且生成了一个新的组件
RedButton
。
Render Props
Render Props 通过父组件将可复用逻辑封装起来,并把数据提供给子组件。至于子组件拿到数据之后要怎么渲染,完全由子组件自己决定,灵活性非常高。而高阶组件中,渲染结果是由父组件决定的。Render Props 不会产生新的组件,而且更加直观的体现了「父子关系」。
<Parent>
{(data) => {
// 你父亲已经把江山给你打好了,并给你留下了一堆金币,至于怎么花就看你自己了
return <Child data={data} />;
</Parent>
Render Props 作为 JSX 的一部分,可以很方便地利用 React 生命周期和 Props、State 来进行渲染,在渲染上有着非常高的自由度。同时,它不像 Hooks 需要遵守一些规则,你可以放心大胆的在它里面使用 if / else、map 等各类操作。
在大部分情况下,高阶组件和 Render Props 是可以相互转换的,也就是说用高阶组件能实现的,用 Render Props 也能实现。只不过在不同的场景下,哪种方式使用起来简单一点罢了。
将上面 HOC 的例子改成 Render Props,使用起来确实要「麻烦」一点:
<RedButton>
{(styles)=>(
<Button styles={styles}/>
</RedButton>
小结
没有 Hooks 之前,高阶组件和 Render Props 本质上都是将复用逻辑提升到父组件中。而 Hooks 出现之后,我们将复用逻辑提取到组件顶层,而不是强行提升到父组件中。这样就能够避免 HOC 和 Render Props 带来的「嵌套地域」。但是,像 Context 的
<Provider/>
和
<Consumer/>
这样有父子层级关系(树状结构关系)的,还是只能使用 Render Props 或者 HOC。
对于 Hooks、Render Props 和高阶组件来说,它们都有各自的使用场景:
- Hooks:
-
替代 Class 的大部分用例,除了
getSnapshotBeforeUpdate
和componentDidCatch
还不支持。 - 提取复用逻辑。除了有明确父子关系的,其他场景都可以使用 Hooks。
- Render Props:在组件渲染上拥有更高的自由度,可以根据父组件提供的数据进行动态渲染。适合有明确父子关系的场景。
- 高阶组件:适合用来做注入,并且生成一个新的可复用组件。适合用来写插件。
不过,能使用 Hooks 的场景还是应该优先使用 Hooks,其次才是 Render Props 和 HOC。当然,Hooks、Render Props 和 HOC 不是对立的关系。我们既可以用 Hook 来写 Render Props 和 HOC,也可以在 HOC 中使用 Render Props 和 Hooks。
问题五:使用 Hooks 时还有哪些好的实践?
- 若 Hook 类型相同,且依赖数组一致时,应该合并成一个 Hook。否则会产生更多开销。
const dataA = useMemo(() => {
return getDataA();
}, [A, B]);
const dataB = useMemo(() => {
return getDataB();
}, [A, B]);
// 应该合并为
const [dataA, dataB] = useMemo(() => {
return [getDataA(), getDataB()]
}, [A, B]);
- 参考原生 Hooks 的设计,自定义 Hooks 的返回值可以使用 Tuple 类型,更易于在外部重命名。但如果返回值的数量超过三个,还是建议返回一个对象。
export const useToggle = (defaultVisible: boolean = false) => {
const [visible, setVisible] = useState(defaultVisible);
const show = () => setVisible(true);
const hide = () => setVisible(false);
return [visible, show, hide] as [typeof visible, typeof show, typeof hide];
const [isOpen, open, close] = useToggle(); // 在外部可以更方便地修改名字
const [visible, show, hide] = useToggle();
-
ref
不要直接暴露给外部使用,而是提供一个修改值的方法。 -
在使用
useMemo
或者useCallback
时,确保返回的函数只创建一次。也就是说,函数不会根据依赖数组的变化而二次创建。举个例子:
export const useCount = () => {
const [count, setCount] = useState(0);
const [increase, decrease] = useMemo(() => {
const increase = () => {
setCount(count + 1);
const decrease = () => {
setCount(count - 1);
return [increase, decrease];
}, [count]);
return [count, increase, decrease];
};
在
useCount
Hook 中,
count
状态的改变会让
useMemo
中的
increase
和
decrease
函数被重新创建。由于闭包特性,如果这两个函数被其他 Hook 用到了,我们应该将这两个函数也添加到相应 Hook 的依赖数组中,否则就会产生 bug。比如:
function Counter() {
const [count, increase] = useCount();
useEffect(() => {
const handleClick = () => {
increase(); // 执行后 count 的值永远都是 1
document.body.addEventListener("click", handleClick);
return () => {
document.body.removeEventListener("click", handleClick);
}, []);
return <h1>{count}</h1>;
}
在
useCount
中,
increase
会随着
count
的变化而被重新创建。但是
increase
被重新创建之后,
useEffect
并不会再次执行,所以
useEffect
中取到的
increase
永远都是首次创建时的
increase
。而首次创建时
count
的值为 0,因此无论点击多少次,
count
的值永远都是 1。
那把
increase
函数放到
useEffect
的依赖数组中不就好了吗?事实上,这会带来更多问题:
-
increase
的变化会导致频繁地绑定事件监听,以及解除事件监听。 -
需求是只在组件 mount 时执行一次
useEffect
,但是increase
的变化会导致useEffect
多次执行,不能满足需求。
如何解决这些问题呢?
一、通过
setState
回调,让函数不依赖外部变量。例如:
export const useCount = () => {
const [count, setCount] = useState(0);
const [increase, decrease] = useMemo(() => {
const increase = () => {
setCount((latestCount) => latestCount + 1);
const decrease = () => {
setCount((latestCount) => latestCount - 1);
return [increase, decrease];
}, []); // 保持依赖数组为空,这样 increase 和 decrease 方法都只会被创建一次
return [count, increase, decrease];
};
二、通过
ref
来保存可变变量。例如:
export const useCount = () => {
const [count, setCount] = useState(0);
const countRef = useRef(count);
countRef.current = count;
const [increase, decrease] = useMemo(() => {
const increase = () => {
setCount(countRef.current + 1);
const decrease = () => {
setCount(countRef.current - 1);