React Hooks的深入理解與使用

你還在為該使用無狀態組件（Function）還是有狀態組件（Class）而煩惱嗎？
——擁有了hooks，你再也不需要寫Class了，你的所有組件都將是Function。

你還在為搞不清使用哪個生命周期鉤子函數而日夜難眠嗎？
——擁有了Hooks，生命周期鉤子函數可以先丟一邊了。

你在還在為組件中的this指向而暈頭轉向嗎？
——既然Class都丟掉了，哪里還有this？你的人生第一次不再需要面對this。

這樣看來，說React Hooks是今年最勁爆的新特性真的毫不夸張。如果你也對react感興趣，或者正在使用react進行項目開發，答應我，請一定抽出至少30分鐘的時間來閱讀本文好嗎？所有你需要了解的React Hooks的知識點，本文都涉及到了，相信完整讀完后你一定會有所收獲。

為什么引入Hooks?

react官方給出的動機是用來解決長時間使用和維護react過程中遇到的一些難以避免的問題。比如：
1.難以重用和共享組件中的與狀態相關的邏輯
2. 邏輯復雜的組件難以開發與維護，當我們的組件需要處理多個互不相關的 local state 時，每個生命周期函數中可能會包含著各種互不相關的邏輯在里面。
3.類組件中的this增加學習成本，類組件在基于現有工具的優化上存在些許問題。
4.由于業務變動，函數組件不得不改為類組件等等。

在進一步了解之前，我們需要先快速的了解一些基本的 Hooks 的用法。

一個最簡單的Hooks

首先讓我們看一下一個簡單的有狀態組件：

class Example extends React.Component {
 constructor(props) {
  super(props);
  this.state = {
   count: 0
  };
 }

 render() {
  return (
   <div>
    <p>You clicked {this.state.count} times</p>
    <button onClick={() => this.setState({ count: this.state.count + 1 })}>
     Click me
    </button>
   </div>
  );
 }
}

我們再來看一下使用hooks后的版本：

import { useState } from 'react';

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

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

是不是簡單多了！可以看到，Example變成了一個函數，但這個函數卻有自己的狀態（count），同時它還可以更新自己的狀態（setCount）。這個函數之所以這么了不得，就是因為它注入了一個hook--useState，就是這個hook讓我們的函數變成了一個有狀態的函數。

除了useState這個hook外，還有很多別的hook，比如useEffect提供了類似于componentDidMount等生命周期鉤子的功能，useContext提供了上下文（context）的功能等等。

Hooks本質上就是一類特殊的函數，它們可以為你的函數型組件（function component）注入一些特殊的功能。咦？這聽起來有點像被詬病的Mixins啊？難道是Mixins要在react中死灰復燃了嗎？當然不會了，等會我們再來談兩者的區別。總而言之，這些hooks的目標就是讓你不再寫class，讓function一統江湖。

React為什么要搞一個Hooks？

想要復用一個有狀態的組件太麻煩了！

我們都知道react都核心思想就是，將一個頁面拆成一堆獨立的，可復用的組件，并且用自上而下的單向數據流的形式將這些組件串聯起來。但假如你在大型的工作項目中用react，你會發現你的項目中實際上很多react組件冗長且難以復用。尤其是那些寫成class的組件，它們本身包含了狀態（state），所以復用這類組件就變得很麻煩。

那之前，官方推薦怎么解決這個問題呢？答案是：渲染屬性（Render Props）和高階組件（Higher-Order Components） 。我們可以稍微跑下題簡單看一下這兩種模式。

渲染屬性指的是使用一個值為函數的prop來傳遞需要動態渲染的nodes或組件。如下面的代碼可以看到我們的DataProvider組件包含了所有跟狀態相關的代碼，而Cat組件則可以是一個單純的展示型組件，這樣一來DataProvider就可以單獨復用了。

import Cat from 'components/cat'
class DataProvider extends React.Component {
 constructor(props) {
  super(props);
  this.state = { target: 'Zac' };
 }

 render() {
  return (
   <div>
    {this.props.render(this.state)}
   </div>
  )
 }
}

<DataProvider render={data => (
 <Cat target={data.target} />
)}/>

雖然這個模式叫Render Props，但不是說非用一個叫render的props不可，習慣上大家更常寫成下面這種：

...
<DataProvider>
 {data => (
  <Cat target={data.target} />
 )}
</DataProvider>

高階組件這個概念就更好理解了，說白了就是一個函數接受一個組件作為參數，經過一系列加工后，最后返回一個新的組件。看下面的代碼示例，withUser函數就是一個高階組件，它返回了一個新的組件，這個組件具有了它提供的獲取用戶信息的功能。

const withUser = WrappedComponent => {
 const user = sessionStorage.getItem("user");
 return props => <WrappedComponent user={user} {...props} />;
};

const UserPage = props => (
 <div class="user-container">
  <p>My name is {props.user}!</p>
 </div>
);
export default withUser(UserPage);

以上這兩種模式看上去都挺不錯的，很多庫也運用了這種模式，比如我們常用的React Router。但我們仔細看這兩種模式，會發現它們會增加我們代碼的層級關系。最直觀的體現，打開devtool看看你的組件層級嵌套是不是很夸張吧。這時候再回過頭看我們上一節給出的hooks例子，是不是簡潔多了，沒有多余的層級嵌套。把各種想要的功能寫成一個一個可復用的自定義hook，當你的組件想用什么功能時，直接在組件里調用這個hook即可。

生命周期鉤子函數里的邏輯太亂了吧！

我們通常希望一個函數只做一件事情，但我們的生命周期鉤子函數里通常同時做了很多事情。比如我們需要在componentDidMount中發起ajax請求獲取數據，綁定一些事件監聽等等。同時，有時候我們還需要在componentDidUpdate做一遍同樣的事情。當項目變復雜后，這一塊的代碼也變得不那么直觀。

classes真的太讓人困惑了！

我們用class來創建react組件時，還有一件很麻煩的事情，就是this的指向問題。為了保證this的指向正確，我們要經常寫這樣的代碼：this.handleClick = this.handleClick.bind(this)，或者是這樣的代碼：<button onClick={() => this.handleClick(e)}>。一旦我們不小心忘了綁定this，各種bug就隨之而來，很麻煩。

還有一件讓我很苦惱的事情。我在之前的react系列文章當中曾經說過，盡可能把你的組件寫成無狀態組件的形式，因為它們更方便復用，可獨立測試。然而很多時候，我們用function寫了一個簡潔完美的無狀態組件，后來因為需求變動這個組件必須得有自己的state，我們又得很麻煩的把function改成class。
在這樣的背景下，Hooks便橫空出世了！

什么是State Hooks？

回到一開始我們用的例子，我們分解來看到底state hooks做了什么：

import { useState } from 'react';

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

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

聲明一個狀態變量

import { useState } from 'react';

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

useState是react自帶的一個hook函數，它的作用就是用來聲明狀態變量。useState這個函數接收的參數是我們的狀態初始值（initial state），它返回了一個數組，這個數組的第[0]項是當前當前的狀態值，第[1]項是可以改變狀態值的方法函數。
所以我們做的事情其實就是，聲明了一個狀態變量count，把它的初始值設為0，同時提供了一個可以更改count的函數setCount。

上面這種表達形式，是借用了es6的數組解構（array destructuring），它可以讓我們的代碼看起來更簡潔

let _useState = useState(0);
let count = _useState[0];
let setCount = _useState[1];

讀取狀態值

<p>You clicked {count} times</p>

是不是超簡單？因為我們的狀態count就是一個單純的變量而已，我們再也不需要寫成{this.state.count}這樣了。

更新狀態

 <button onClick={() => setCount(count + 1)}>
  Click me
 </button>

當用戶點擊按鈕時，我們調用setCount函數，這個函數接收的參數是修改過的新狀態值。接下來的事情就交給react了，react將會重新渲染我們的Example組件，并且使用的是更新后的新的狀態，即count=1。這里我們要停下來思考一下，Example本質上也是一個普通的函數，為什么它可以記住之前的狀態？

一個至關重要的問題

這里我們就發現了問題，通常來說我們在一個函數中聲明的變量，當函數運行完成后，這個變量也就銷毀了（這里我們先不考慮閉包等情況），比如考慮下面的例子：

function add(n) {
  const result = 0;
  return result + 1;
}

add(1); //1
add(1); //1

不管我們反復調用add函數多少次，結果都是1。因為每一次我們調用add時，result變量都是從初始值0開始的。那為什么上面的Example函數每次執行的時候，都是拿的上一次執行完的狀態值作為初始值？答案是：是react幫我們記住的。至于react是用什么機制記住的，我們可以再思考一下。

假如一個組件有多個狀態值怎么辦？

首先，useState是可以多次調用的，所以我們完全可以這樣寫：

function ExampleWithManyStates() {
 const [age, setAge] = useState(42);
 const [fruit, setFruit] = useState('banana');
 const [todos, setTodos] = useState([{ text: 'Learn Hooks' }]);

其次，useState接收的初始值沒有規定一定要是string/number/boolean這種簡單數據類型，它完全可以接收對象或者數組作為參數。唯一需要注意的點是，之前我們的this.setState做的是合并狀態后返回一個新狀態，而useState是直接替換老狀態后返回新狀態。最后，react也給我們提供了一個useReducer的hook，如果你更喜歡redux式的狀態管理方案的話。

從ExampleWithManyStates函數我們可以看到，useState無論調用多少次，相互之間是獨立的。這一點至關重要。為什么這么說呢？

其實我們看hook的“形態”，有點類似之前被官方否定掉的Mixins這種方案，都是提供一種“插拔式的功能注入”的能力。而mixins之所以被否定，是因為Mixins機制是讓多個Mixins共享一個對象的數據空間，這樣就很難確保不同Mixins依賴的狀態不發生沖突。

而現在我們的hook，一方面它是直接用在function當中，而不是class；另一方面每一個hook都是相互獨立的，不同組件調用同一個hook也能保證各自狀態的獨立性。這就是兩者的本質區別了。

react是怎么保證多個useState的相互獨立的？

還是看上面給出的ExampleWithManyStates例子，我們調用了三次useState，每次我們傳的參數只是一個值（如42，‘banana'），我們根本沒有告訴react這些值對應的key是哪個，那react是怎么保證這三個useState找到它對應的state呢？
答案是，react是根據useState出現的順序來定的。我們具體來看一下

 //第一次渲染
 useState(42); //將age初始化為42
 useState('banana'); //將fruit初始化為banana
 useState([{ text: 'Learn Hooks' }]); //...

 //第二次渲染
 useState(42); //讀取狀態變量age的值（這時候傳的參數42直接被忽略）
 useState('banana'); //讀取狀態變量fruit的值（這時候傳的參數banana直接被忽略）
 useState([{ text: 'Learn Hooks' }]); //...

假如我們改一下代碼：

let showFruit = true;
function ExampleWithManyStates() {
 const [age, setAge] = useState(42);
 
 if(showFruit) {
  const [fruit, setFruit] = useState('banana');
  showFruit = false;
 }
 
 const [todos, setTodos] = useState([{ text: 'Learn Hooks' }]);

這樣一來，

 //第一次渲染
 useState(42); //將age初始化為42
 useState('banana'); //將fruit初始化為banana
 useState([{ text: 'Learn Hooks' }]); //...

 //第二次渲染
 useState(42); //讀取狀態變量age的值（這時候傳的參數42直接被忽略）
 // useState('banana'); 
 useState([{ text: 'Learn Hooks' }]); //讀取到的卻是狀態變量fruit的值，導致報錯

鑒于此，react規定我們必須把hooks寫在函數的最外層，不能寫在ifelse等條件語句當中，來確保hooks的執行順序一致。

什么是Effect Hooks?

我們在上一節的例子中增加一個新功能：

import { useState, useEffect } from 'react';

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

 // 類似于componentDidMount 和 componentDidUpdate:
 useEffect(() => {
  // 更新文檔的標題
  document.title = `You clicked ${count} times`;
 });

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

我們對比著看一下，如果沒有hooks，我們會怎么寫？

class Example extends React.Component {
 constructor(props) {
  super(props);
  this.state = {
   count: 0
  };
 }

 componentDidMount() {
  document.title = `You clicked ${this.state.count} times`;
 }

 componentDidUpdate() {
  document.title = `You clicked ${this.state.count} times`;
 }

 render() {
  return (
   <div>
    <p>You clicked {this.state.count} times</p>
    <button onClick={() => this.setState({ count: this.state.count + 1 })}>
     Click me
    </button>
   </div>
  );
 }
}

我們寫的有狀態組件，通常會產生很多的副作用（side effect），比如發起ajax請求獲取數據，添加一些監聽的注冊和取消注冊，手動修改dom等等。我們之前都把這些副作用的函數寫在生命周期函數鉤子里，比如componentDidMount，componentDidUpdate和componentWillUnmount。而現在的useEffect就相當與這些聲明周期函數鉤子的集合體。它以一抵三。
同時，由于前文所說hooks可以反復多次使用，相互獨立。所以我們合理的做法是，給每一個副作用一個單獨的useEffect鉤子。這樣一來，這些副作用不再一股腦堆在生命周期鉤子里，代碼變得更加清晰。

useEffect做了什么？

我們再梳理一遍下面代碼的邏輯：

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

 useEffect(() => {
  document.title = `You clicked ${count} times`;
 });

首先，我們聲明了一個狀態變量count，將它的初始值設為0。然后我們告訴react，我們的這個組件有一個副作用。我們給useEffecthook傳了一個匿名函數，這個匿名函數就是我們的副作用。在這個例子里，我們的副作用是調用browser API來修改文檔標題。當react要渲染我們的組件時，它會先記住我們用到的副作用。等react更新了DOM之后，它再依次執行我們定義的副作用函數。

這里要注意幾點：

第一，react首次渲染和之后的每次渲染都會調用一遍傳給useEffect的函數。而之前我們要用兩個聲明周期函數來分別表示首次渲染（componentDidMount），和之后的更新導致的重新渲染（componentDidUpdate）。

第二，useEffect中定義的副作用函數的執行不會阻礙瀏覽器更新視圖，也就是說這些函數是異步執行的，而之前的componentDidMount或componentDidUpdate中的代碼則是同步執行的。這種安排對大多數副作用說都是合理的，但有的情況除外，比如我們有時候需要先根據DOM計算出某個元素的尺寸再重新渲染，這時候我們希望這次重新渲染是同步發生的，也就是說它會在瀏覽器真的去繪制這個頁面前發生。

useEffect怎么解綁一些副作用

這種場景很常見，當我們在componentDidMount里添加了一個注冊，我們得馬上在componentWillUnmount中，也就是組件被注銷之前清除掉我們添加的注冊，否則內存泄漏的問題就出現了。

怎么清除呢？讓我們傳給useEffect的副作用函數返回一個新的函數即可。這個新的函數將會在組件下一次重新渲染之后執行。這種模式在一些pubsub模式的實現中很常見。看下面的例子：

import { useState, useEffect } from 'react';

function FriendStatus(props) {
 const [isOnline, setIsOnline] = useState(null);

 function handleStatusChange(status) {
  setIsOnline(status.isOnline);
 }

 useEffect(() => {
  ChatAPI.subscribeToFriendStatus(props.friend.id, handleStatusChange);
  // 一定注意下這個順序：告訴react在下次重新渲染組件之后，同時是下次調用ChatAPI.subscribeToFriendStatus之前執行cleanup
  return function cleanup() {
   ChatAPI.unsubscribeFromFriendStatus(props.friend.id, handleStatusChange);
  };
 });

 if (isOnline === null) {
  return 'Loading...';
 }
 return isOnline ? 'Online' : 'Offline';
}

這里有一個點需要重視！這種解綁的模式跟componentWillUnmount不一樣。componentWillUnmount只會在組件被銷毀前執行一次而已，而useEffect里的函數，每次組件渲染后都會執行一遍，包括副作用函數返回的這個清理函數也會重新執行一遍。所以我們一起來看一下下面這個問題。

為什么要讓副作用函數每次組件更新都執行一遍？

我們先看以前的模式：

 componentDidMount() {
  ChatAPI.subscribeToFriendStatus(
   this.props.friend.id,
   this.handleStatusChange
  );
 }

 componentWillUnmount() {
  ChatAPI.unsubscribeFromFriendStatus(
   this.props.friend.id,
   this.handleStatusChange
  );
 }

很清除，我們在componentDidMount注冊，再在componentWillUnmount清除注冊。但假如這時候props.friend.id變了怎么辦？我們不得不再添加一個componentDidUpdate來處理這種情況：

 componentDidUpdate(prevProps) {
  // 先把上一個friend.id解綁
  ChatAPI.unsubscribeFromFriendStatus(
   prevProps.friend.id,
   this.handleStatusChange
  );
  // 再重新注冊新但friend.id
  ChatAPI.subscribeToFriendStatus(
   this.props.friend.id,
   this.handleStatusChange
  );
 }

看到了嗎？很繁瑣，而我們但useEffect則沒這個問題，因為它在每次組件更新后都會重新執行一遍。所以代碼的執行順序是這樣的：

1.頁面首次渲染
2.替friend.id=1的朋友注冊
3.突然friend.id變成了2
4.頁面重新渲染
5.清除friend.id=1的綁定
6.替friend.id=2的朋友注冊

怎么跳過一些不必要的副作用函數

按照上一節的思路，每次重新渲染都要執行一遍這些副作用函數，顯然是不經濟的。怎么跳過一些不必要的計算呢？我們只需要給useEffect傳第二個參數即可。用第二個參數來告訴react只有當這個參數的值發生改變時，才執行我們傳的副作用函數（第一個參數）。

useEffect(() => {
 document.title = `You clicked ${count} times`;
}, [count]); // 只有當count的值發生變化時，才會重新執行`document.title`這一句

當我們第二個參數傳一個空數組[]時，其實就相當于只在首次渲染的時候執行。也就是componentDidMount加componentWillUnmount的模式。不過這種用法可能帶來bug，少用。

還有哪些自帶的Effect Hooks?

除了上文重點介紹的useState和useEffect，react還給我們提供來很多有用的hooks：

• useContext
• useReducer
• useCallback
• useMemo
• useRef
• useImperativeMethods
• useMutationEffect
• useLayoutEffect

我不再一一介紹，大家自行去查閱官方文檔。

怎么寫自定義的Effect Hooks?

為什么要自己去寫一個Effect Hooks? 這樣我們才能把可以復用的邏輯抽離出來，變成一個個可以隨意插拔的“插銷”，哪個組件要用來，我就插進哪個組件里，so easy！看一個完整的例子，你就明白了
比如我們可以把上面寫的FriendStatus組件中判斷朋友是否在線的功能抽出來，新建一個useFriendStatus的hook專門用來判斷某個id是否在線。

import { useState, useEffect } from 'react';

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

 function handleStatusChange(status) {
  setIsOnline(status.isOnline);
 }

 useEffect(() => {
  ChatAPI.subscribeToFriendStatus(friendID, handleStatusChange);
  return () => {
   ChatAPI.unsubscribeFromFriendStatus(friendID, handleStatusChange);
  };
 });

 return isOnline;
}

這時候FriendStatus組件就可以簡寫為：

function FriendStatus(props) {
 const isOnline = useFriendStatus(props.friend.id);

 if (isOnline === null) {
  return 'Loading...';
 }
 return isOnline ? 'Online' : 'Offline';
}

簡直Perfect！假如這個時候我們又有一個朋友列表也需要顯示是否在線的信息：

function FriendListItem(props) {
 const isOnline = useFriendStatus(props.friend.id);

 return (
  <li style={{ color: isOnline ? 'green' : 'black' }}>
   {props.friend.name}
  </li>
 );
}

以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持億速云。