React系列二十一 - Hook（二）高级使用

coderwhy
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一. Hook高级使用

1.1. useReducer

很多人看到useReducer的第一反应应该是redux的某个替代品，其实并不是。

useReducer仅仅是useState的一种替代方案：

  • 在某些场景下，如果state的处理逻辑比较复杂，我们可以通过useReducer来对其进行拆分；
  • 或者这次修改的state需要依赖之前的state时，也可以使用；

单独创建一个reducer/counter.js文件：

export function counterReducer(state, action) {
  switch(action.type) {
    case "increment":
      return {...state, counter: state.counter + 1}
    case "decrement":
      return {...state, counter: state.counter - 1}
    default:
      return state;
  }
}

home.js

import React, { useReducer } from 'react'
import { counterReducer } from '../reducer/counter'

export default function Home() {
  const [state, dispatch] = useReducer(counterReducer, {counter: 100});

  return (
    <div>
      <h2>当前计数: {state.counter}</h2>
      <button onClick={e => dispatch({type: "increment"})}>+1</button>
      <button onClick={e => dispatch({type: "decrement"})}>-1</button>
    </div>
  )
}

我们来看一下，如果我们创建另外一个profile.js也使用这个reducer函数，是否会进行数据的共享：

import React, { useReducer } from 'react'
import { counterReducer } from '../reducer/counter'

export default function Profile() {
  const [state, dispatch] = useReducer(counterReducer, {counter: 0});

  return (
    <div>
      <h2>当前计数: {state.counter}</h2>
      <button onClick={e => dispatch({type: "increment"})}>+1</button>
      <button onClick={e => dispatch({type: "decrement"})}>-1</button>
    </div>
  )
}

数据是不会共享的，它们只是使用了相同的counterReducer的函数而已。

所以，useReducer只是useState的一种替代品，并不能替代Redux。

1.2. useCallback

useCallback实际的目的是为了进行性能的优化。

如何进行性能的优化呢？

  • useCallback会返回一个函数的 memoized（记忆的） 值；
  • 在依赖不变的情况下，多次定义的时候，返回的值是相同的；
const memoizedCallback = useCallback(
  () => {
    doSomething(a, b);
  },
  [a, b]
);

我们来看下面一段很有趣的代码：

  • increment1在每次函数组件重新渲染时，会返回相同的值；
  • increment2每次定义的都是不同的值；
  • 问题：是否increment1会比increment2更加节省性能呢？
    • 事实上，经过一些测试，并没有更加节省内存，因为useCallback中还是会传入一个函数作为参数；
    • 所以并不存在increment2每次创建新的函数，而increment1不需要创建新的函数这种性能优化；
  • 那么，为什么说useCallback是为了进行性能优化呢？
import React, { memo, useState, useCallback } from 'react'

export default function CallbackHookDemo() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  const increment1 = useCallback(function increment() {
    setCount(count + 1);
  }, []);

  const increment2 = function() {
    setCount(count + 1);
  }

  return (
    <div>
      <h2>当前计数: {count}</h2>
      <button onClick={increment1}>+1</button>
      <button onClick={increment2}>+1</button>
    </div>
  )
}

我们来对上面的代码进行改进：

  • 在下面的代码中，我们将回调函数传递给了子组件，在子组件中会进行调用；
  • 在发生点击时，我们会发现接受increment1的子组件不会重新渲染，但是接受increment2的子组件会重新渲染；
  • 所以useCallback最主要用于性能渲染的地方应该是和memo结合起来，决定子组件是否需要重新渲染；
import React, { memo, useState, useCallback } from 'react';

const CounterIncrement = memo((props) => {
  console.log("CounterIncrment被渲染:", props.name);
  return <button onClick={props.increment}>+1</button>
})

export default function CallbackHookDemo() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  const increment1 = useCallback(function increment() {
    setCount(count + 1);
  }, []);

  const increment2 = function() {
    setCount(count + 1);
  }

  return (
    <div>
      <h2>当前计数: {count}</h2>
      {/* <button onClick={increment1}>+1</button>
      <button onClick={increment2}>+1</button> */}
      <CounterIncrement increment={increment1} name="increment1"/>
      <CounterIncrement increment={increment2} name="increment2"/>
    </div>
  )
}

1.3. useMemo

useMemo实际的目的也是为了进行性能的优化。

如何进行性能的优化呢？

  • useMemo返回的也是一个 memoized（记忆的） 值；
  • 在依赖不变的情况下，多次定义的时候，返回的值是相同的；
const memoizedValue = useMemo(() => computeExpensiveValue(a, b), [a, b]);

我们来看一个案例：

  • 无论我们点击了是 +1还是 切换 案例都会重新计算一次；
  • 事实上，我们只是希望在count发生变化时重新计算；
import React, { useState, useMemo } from 'react';

function calcNum(count) {
  let total = 0;
  for (let i = 0; i < count; i++) {
    total += i;
  }
  console.log("计算一遍");
  return total
}

export default function MemoHookDemo() {
  const [count, setCount] = useState(10);
  const [isLogin, setIsLogin] = useState(true);

  const total = calcNum(count);

  return (
    <div>
      <h2>数字和: {total}</h2>
      <button onClick={e => setCount(count + 1)}>+1</button>
      {isLogin && <h2>Coderwhy</h2>}
      <button onClick={e => setIsLogin(!isLogin)}>切换</button>
    </div>
  )
}

这个时候，我们可以使用useMemo来进行性能的优化：

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

function calcNum(count) {
  let total = 0;
  for (let i = 0; i < count; i++) {
    total += i;
  }
  console.log("计算一遍");
  return total
}

export default function MemoHookDemo() {
  const [count, setCount] = useState(10);
  const [isLogin, setIsLogin] = useState(true);

  const total = useMemo(() => {
    return calcNum(count);
  }, [count]);

  return (
    <div>
      <h2>数字和: {total}</h2>
      <button onClick={e => setCount(count + 1)}>+1</button>
      {isLogin && <h2>Coderwhy</h2>}
      <button onClick={e => setIsLogin(!isLogin)}>切换</button>
    </div>
  )
}

当然，useMemo也可以用于子组件的性能优化：

  • ShowCounter子组件依赖的是一个基本数据类型，所以在比较的时候只要值不变，那么就不会重新渲染；
  • ShowInfo接收的是一个对象，每次都会定义一个新的对象，所以我们需要通过useMemo来对其进行优化；
import React, { useState, useMemo, memo } from 'react';

function calcNum(count) {
  let total = 0;
  for (let i = 0; i < count; i++) {
    total += i;
  }
  console.log("计算一遍");
  return total
}

const ShowCounter = memo((props) => {
  console.log("重新渲染");
  return <h1>Counter: {props.total}</h1>
})

const ShowInfo = memo((props) => {
  console.log("ShowInfo重新渲染");
  return <h1>信息: {props.info.name}</h1>
})

export default function MemoHookDemo() {
  const [count, setCount] = useState(10);
  const [isLogin, setIsLogin] = useState(true);

  const total = useMemo(() => {
    return calcNum(count);
  }, [count]);

  const info = useMemo(() => {
    return {name: "why"}
  }, [])

  return (
    <div>
      <h2>数字和: {total}</h2>
      <ShowCounter total={total} />
      <ShowInfo info={info}/>
      <button onClick={e => setCount(count + 1)}>+1</button>
      {isLogin && <h2>Coderwhy</h2>}
      <button onClick={e => setIsLogin(!isLogin)}>切换</button>
    </div>
  )
}

1.4. useRef

useRef返回一个ref对象，返回的ref对象再组件的整个生命周期保持不变。

最常用的ref是两种用法：

  • 用法一：引入DOM（或者组件，但是需要是class组件）元素；
  • 用法二：保存一个数据，这个对象在整个生命周期中可以保存不变；

用法一：引用DOM

import React, { useRef } from 'react';

export default function RefHookDemo() {
  const inputRef = useRef();
  const titleRef = useRef();

  const handleOperating = () => {
    titleRef.current.innerHTML = "我是coderwhy";
    inputRef.current.focus();
  }

  return (
    <div>
      <input type="text" ref={inputRef}/>
      <h2 ref={titleRef}>默认内容</h2>

      <button onClick={e => handleOperating()}>操作</button>
    </div>
  )
}

用法二：使用ref保存上一次的某一个值

  • useRef可以想象成在ref对象中保存了一个.current的可变盒子；
  • useRef在组件重新渲染时，返回的依然是之前的ref对象，但是current是可以修改的；
import React, { useState, useEffect, useRef } from 'react';

let preValue = 0;

export default function RefHookDemo02() {
  const [count, setCount] = useState(0);
  const countRef = useRef(count);

  useEffect(() => {
    countRef.current = count;
  }, [count]);

  return (
    <div>
      <h2>前一次的值: {countRef.current}</h2>
      <h2>这一次的值: {count}</h2>
      <button onClick={e => setCount(count + 1)}>+1</button>
    </div>
  )
}

1.5. useImperativeHandle

useImperativeHandle并不是特别好理解，我们一点点来学习。

我们先来回顾一下ref和forwardRef结合使用：

  • 通过forwardRef可以将ref转发到子组件；
  • 子组件拿到父组件中创建的ref，绑定到自己的某一个元素中；
import React, { useRef, forwardRef } from 'react';

const HYInput = forwardRef(function (props, ref) {
  return <input type="text" ref={ref}/>
})

export default function ForwardDemo() {
  const inputRef = useRef();

  return (
    <div>
      <HYInput ref={inputRef}/>
      <button onClick={e => inputRef.current.focus()}>聚焦</button>
    </div>
  )
}

上面的做法本身没有什么问题，但是我们是将子组件的DOM直接暴露给了父组件：

  • 直接暴露给父组件带来的问题是某些情况的不可控；
  • 父组件可以拿到DOM后进行任意的操作；
  • 但是，事实上在上面的案例中，我们只是希望父组件可以操作的focus，其他并不希望它随意操作；

通过useImperativeHandle可以值暴露固定的操作：

  • 通过useImperativeHandle的Hook，将传入的ref和useImperativeHandle第二个参数返回的对象绑定到了一起；
  • 所以在父组件中，使用 inputRef.current时，实际上使用的是返回的对象；
  • 比如我调用了 focus函数，甚至可以调用 printHello函数；
import React, { useRef, forwardRef, useImperativeHandle } from 'react';

const HYInput = forwardRef(function (props, ref) {
  // 创建组件内部的ref
  const inputRef = useRef();

  useImperativeHandle(ref, () => ({
    focus: () => {
      inputRef.current.focus();
    },
    printHello: () => {
      console.log("Hello World")
    }
  }))

  // 这里绑定的是组件内部的inputRef
  return <input type="text" ref={inputRef}/>
})

export default function ImperativeHandleHookForwardDemo() {
  const inputRef = useRef();

  return (
    <div>
      <HYInput ref={inputRef}/>
      <button onClick={e => inputRef.current.focus()}>聚焦</button>
      <button onClick={e => inputRef.current.printHello()}>Hello World</button>
    </div>
  )
}

1.6. useLayoutEffect

useLayoutEffect看起来和useEffect非常的相似，事实上他们也只有一点区别而已：

  • useEffect会在渲染的内容更新到DOM上后执行，不会阻塞DOM的更新；
  • useLayoutEffect会在渲染的内容更新到DOM上之前执行，会阻塞DOM的更新；

如果我们希望在某些操作发生之后再更新DOM，那么应该将这个操作放到useLayoutEffect。

我们来看下面的一段代码：

  • 这段代码在开发中会发生闪烁的现象；
  • 因为我们先将count设置为了0，那么DOM会被更新，并且会执行一次useEffect中的回调函数；
  • 在useEffect中我们发现count为0，又执行一次setCount操作，那么DOM会再次被更新，并且useEffect又会被执行一次；
import React, { useEffect, useState, useLayoutEffect } from 'react';

export default function EffectHookDemo() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  useEffect(() => {
    if (count === 0) {
      setCount(Math.random()*200)
    }
  }, [count]);

  return (
    <div>
      <h2>当前数字: {count}</h2>
      <button onClick={e => setCount(0)}>随机数</button>
    </div>
  )
}

事实上，我们上面的操作的目的是在count被设置为0时，随机另外一个数字：

  • 如果我们使用useLayoutEffect，那么会等到useLayoutEffect代码执行完毕后，再进行DOM的更新；
import React, { useEffect, useState, useLayoutEffect } from 'react';

export default function EffectHookDemo() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  useLayoutEffect(() => {
    if (count === 0) {
      setCount(Math.random()*200)
    }
  }, [count]);

  return (
    <div>
      <h2>当前数字: {count}</h2>
      <button onClick={e => setCount(0)}>随机数</button>
    </div>
  )
}

useEffect和useLayoutEffect对比

二. 自定义Hook

2.1. 认识自定义hook

自定义Hook本质上只是一种函数代码逻辑的抽取，严格意义上来说，它本身并不算React的特性。

需求：所有的组件在创建和销毁时都进行打印

  • 组件被创建：打印 组件被创建了；
  • 组件被销毁：打印 组件被销毁了；
export default function CustomHookDemo() {
  useEffect(() => {
    console.log("组件被创建了");
    return () => {
      console.log("组件被销毁了");
    }
  }, [])

  return (
    <div>
      <h2>CustomHookDemo</h2>
    </div>
  )
}

但是这样来做意味着所有的组件都需要有对应的逻辑：

function Home(props) {
  useEffect(() => {
    console.log("组件被创建了");
    return () => {
      console.log("组件被销毁了");
    }
  }, [])
  return <h2>Home</h2>
}

function Profile(props) {
  useEffect(() => {
    console.log("组件被创建了");
    return () => {
      console.log("组件被销毁了");
    }
  }, [])
  return <h2>Profile</h2>
}

如何可以对它们的逻辑进行抽取呢？

  • 我们可能希望抽取到一个函数中；
function loggingLife() {
  useEffect(() => {
    console.log("组件被创建了");
    return () => {
      console.log("组件被销毁了");
    }
  }, [])
}

但是，抽取到这里调用之后，代码是报错的：

  • 原因是普通的函数中不能使用hook

image-20200729101732525

那么，我们应该如何操作呢？

  • 非常简单，函数以特殊的方式命名，以 use 开头即可；
function useLoggingLife() {
  useEffect(() => {
    console.log("组件被创建了");
    return () => {
      console.log("组件被销毁了");
    }
  }, [])
}

当然，自定义Hook可以有参数，也可以有返回值：

function useLoggingLife(name) {
  useEffect(() => {
    console.log(`${name}组件被创建了`);
    return () => {
      console.log(`${name}组件被销毁了`);
    }
  }, [])
}

2.2. 自定义Hook练习

我们通过一些案例来练习一下自定义Hook。

使用User、Token的Context

比如多个组件都需要使用User和Token的Context：

  • 这段代码我们在每次使用user和token时都需要导入对应的Context，并且需要使用两次useContext；
import React, { useContext } from 'react'
import { UserContext, TokenContext } from '../App'

export default function CustomHookContextDemo() {
  const user = useContext(UserContext);
  const token = useContext(TokenContext);

  console.log(user, token);

  return (
    <div>
      <h2>CustomHookContextDemo</h2>
    </div>
  )
}

我们可以抽取到一个自定义Hook中：

function useUserToken() {
  const user = useContext(UserContext);
  const token = useContext(TokenContext);

  return [user, token];
}

获取窗口滚动的位置

在开发中，某些场景我们可能总是希望获取创建滚动的位置：

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

export default function CustomScrollPositionHook() {

  const [scrollPosition, setScrollPosition] = useState(0);

  useEffect(() => {
    const handleScroll = () => {
      setScrollPosition(window.scrollY);
    }
    document.addEventListener("scroll", handleScroll);

    return () => {
      document.removeEventListener("scroll", handleScroll);
    }
  }, [])

  return (
    <div style={{padding: "1000px 0"}}>
      <h2 style={{position: "fixed", top: 0, left: 0}}>CustomScrollPositionHook: {scrollPosition}</h2>
    </div>
  )
}

但是如果每一个组件都有对应这样的一个逻辑，那么就会存在很多的冗余代码：

function useScrollPosition() {
  const [scrollPosition, setScrollPosition] = useState(0);

  useEffect(() => {
    const handleScroll = () => {
      setScrollPosition(window.scrollY);
    }
    document.addEventListener("scroll", handleScroll);

    return () => {
      document.removeEventListener("scroll", handleScroll);
    }
  }, [])

  return scrollPosition;
}

数据存储的localStorage

在开发中，我们会有一些数据希望通过localStorage进行存储（当然，你可以根据自己的情况选择sessionStorage）

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

export default function CustomDataStoreHook() {
  const [name, setName] = useState(() => {
    return JSON.parse(window.localStorage.getItem("name"))
  });

  useEffect(() => {
    window.localStorage.setItem("name", JSON.stringify(name));
  }, [name])

  return (
    <div>
      <h2>CustomDataStoreHook: {name}</h2>
      <button onClick={e => setName("coderwhy")}>设置name</button>
    </div>
  )
}

如果每一个里面都有这样的逻辑，那么代码就会变得非常冗余：

function useLocalStorange(key) {
  const [data, setData] = useState(() => {
    return JSON.parse(window.localStorage.getItem(key))
  });

  useEffect(() => {
    window.localStorage.setItem(key, JSON.stringify(data));
  }, [data]);

  return [data, setData];
}

三. Hook原理分析

这里我主要分析一下useState的原理，因为本次教程是穿插讲解源码的，所以不会所有源码一一讲解。

3.1. useState代码位置

useState还是从React中导入的，所以我们可以先查看：

image-20200729145143429

点到useState的源码中：

  • useState本质上，是使用的dispatcher的useState；

image-20200729145217786

dispatcher来自另外的一个函数resolveDispatcher：

image-20200729145350575

运行的过程中，会赋值一个current的值是一个Dispatcher类型：

  • Dispatcher来自于 react-reconciler/src/ReactFiberHooks

image-20200729145507410

Dispatch类型的定义：

Dispatch类型的定义

这里的Dispatch仅仅是一个类型而已，我们赋值具体的值在不同的阶段是不同的：

  • 在挂载阶段：HooksDispatcherOnMount
  • 在更新阶段：HooksDispatcherOnUpdate

image-20200729150204035

挂载哪一个取决于renderWithHook函数：

image-20200729151949009

3.2. HooksDispatcherOnMount

HooksDispatcherOnMount对应的useState是mountState

image-20200729152902434

mountState的源码：

mountState的源码

绑定的dispatchAction函数，事实上是将所有的action放到了queue的队列中：

dispatchAction函数

3.3. HooksDispatcherOnUpdate

HooksDispatcherOnUpdate对应的useState是updateState

image-20200729161113111

updateState本质上会执行updateReducer：

  • 所有其实就更新阶段而言，useState本质上用的是updateReducer

image-20200729161236197

updateReducer的源码如下：

image-20200729161529802

image-20200729161941808

四. Redux Hooks

在之前的redux开发中，为了让组件和redux结合起来，我们使用了react-redux中的connect：

  • 但是这种方式必须使用高阶函数结合返回的高阶组件；
  • 并且必须编写：mapStateToProps和 mapDispatchToProps映射的函数；

在Redux7.1开始，提供了Hook的方式，我们再也不需要编写connect以及对应的映射函数了

4.1. useSelector使用

useSelector的作用是将state映射到组件中：

  • 参数一：将state映射到需要的数据中；
  • 参数二：可以进行比较来决定是否组件重新渲染；（后续讲解）
const result: any = useSelector(selector: Function, equalityFn?: Function)

现在，我可以改进一下之前的Profile中使用redux的代码：

function Profile(props) {
  const {banners, recommends, counter} = useSelector(state => ({
    banners: state.homeInfo.banners,
    recommends: state.homeInfo.recommends
  }));

  console.log("Profile重新渲染");

  return (
    <div>
      <h2>数字: {counter}</h2>
      <h1>Banners</h1>
      <ul>
        {
          banners.map((item, index) => {
            return <li key={item.acm}>{item.title}</li>
          })
        }
      </ul>
      <h1>Recommends</h1>
      <ul>
        {
          recommends.map((item, index) => {
            return <li key={item.acm}>{item.title}</li>
          })
        }
      </ul>
    </div>
  )
}

但是这段代码会有一个问题：

  • 当前我们的组件并不依赖counter，但是counter发生改变时，依然会引起Profile的重新渲染；

原因是什么呢？

  • useSelector默认会比较我们返回的两个对象是否相等；
  • 如何比较呢？ const refEquality = (a, b) => a === b；
  • 也就是我们必须返回两个完全相等的对象才可以不引起重新渲染；

这个时候，我们可以使用react-redux中给我们提供的 shallowEqual：

  • 这段代码的作用是避免不必要的重新渲染；
  const {banners, recommends, counter} = useSelector(state => ({
    banners: state.homeInfo.banners,
    recommends: state.homeInfo.recommends
  }), shallowEqual);

当然，你也可以编写自己的比较函数，来决定是否重新渲染。

4.2. useDispatch

useDispatch非常简单，就是直接获取dispatch函数，之后在组件中直接使用即可：

const dispatch = useDispatch()

直接使用dispatch：

<button onClick={e => dispatch(subAction(1))}>-1</button>
<button onClick={e => dispatch(subAction(5))}>-5</button>

我们还可以通过useStore来获取当前的store对象：

const store = useStore()

在组件中可以使用store：

const store = useStore();
console.log(store.getState());

备注：所有内容首发于公众号，之后会更新Flutter、TypeScript、React、Node、uniapp、mpvue、数据结构与算法等等一系列教程，也会更新一些自己的学习心得等，欢迎大家关注

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