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useContext定义全局状态

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React 组件之间的状态传递只有一种方式,那就是通过 props。这就意味着这种传递关系只能在父子组件之间进行。

如果要跨层次,或者同层的组件之间要进行数据的共享,那应该如何去实现呢?这其实就涉及到一个新的命题:全局状态管理。

为此,React 提供了 Context 这样一个机制,能够让所有在某个组件开始的组件树上创建一个 Context。这样这个组件树上的所有组件,就都能访问和修改这个 Context 了。那么在函数组件里,我们就可以使用 useContext 这样一个 Hook 来管理 Context。

useContext 的 API 签名如下:

const value = useContext(MyContext);

正如刚才提到的,一个 Context 是从某个组件为根组件的组件树上可用的,所以我们需要有 API 能够创建一个 Context,这就是 React.createContext API,如下:

const MyContext = React.createContext(initialValue);

这里的 MyContext 具有一个 Provider 的属性,一般是作为组件树的根组件。这里我仍然以 React 官方文档的例子来讲解,即:一个主题的切换机制。代码如下:

const themes = {
  light: {
    foreground: "#000000",
    background: "#eeeeee"
  },
  dark: {
    foreground: "#ffffff",
    background: "#222222"
  }
};
// 创建一个 Theme 的 Context
const ThemeContext = React.createContext(themes.light);
function App() {
  // 整个应用使用 ThemeContext.Provider 作为根组件
  return (
    // 使用 themes.dark 作为当前 Context
    <ThemeContext.Provider value={themes.dark}>
      <Toolbar />
    </ThemeContext.Provider>
  );
}
// 在 Toolbar 组件中使用一个会使用 Theme 的 Button
function Toolbar(props) {
  return (
    <div>
      <ThemedButton />
    </div>
  );
}
// 在 Theme Button 中使用 useContext 来获取当前的主题
function ThemedButton() {
  const theme = useContext(ThemeContext);
  return (
    <button style={{
      background: theme.background,
      color: theme.foreground
    }}>
      I am styled by theme context!
    </button>
  );
}

Context 看上去就是一个全局的数据,为什么要设计这样一个复杂的机制,而不是直接用一个全局的变量去保存数据呢?

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useRef保存DOM节点的引用

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useRef 还有一个重要的功能,就是保存某个 DOM 节点的引用。我们知道,在 React 中,几乎不需要关心真实的 DOM 节点是如何渲染和修改的。但是在某些场景中,我们必须要获得真实 DOM 节点的引用,所以结合 React 的 ref 属性和 useRef 这个 Hook,我们就可以获得真实的 DOM 节点,并对这个节点进行操作。

比如说,你需要在点击某个按钮时让某个输入框获得焦点,可以通过下面的代码来实现:

function TextInputWithFocusButton() {
  const inputEl = useRef(null);
  const onButtonClick = () => {
    // current 属性指向了真实的 input 这个 DOM 节点,从而可以调用 focus 方法
    inputEl.current.focus();
  };
  return (
    <>
      <input ref={inputEl} type="text" />
      <button onClick={onButtonClick}>Focus the input</button>
    </>
  );
}

可以看到 ref 这个属性提供了获得 DOM 节点的能力,并利用 useRef 保存了这个节点的应用。这样的话,一旦 input 节点被渲染到界面上,那我们通过 inputEl.current 就能访问到真实的 DOM 节点的实例了。

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04|内置 Hooks(2):为什么要避免重复定义回调函数?

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sub:useRef

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在类组件中,可以定义类的成员变量,以便能在对象上通过成员属性去保存一些数据。但是在函数组件中,是没有这样一个空间去保存数据的。因此, React 让 useRef 这样一个 Hook 来提供这样的功能。

useRef 的 API 签名如下:

const myRefContainer = useRef(initialValue);

可以把 useRef 看作是在函数组件之外创建的一个容器空间。在这个容器上,可以通过唯一的 current 属设置一个值,从而在函数组件的多次渲染之间共享这个值。

同时你也可以看到,使用 useRef 保存的数据一般是和 UI 的渲染无关的,因此当 ref 的值发生变化时,是不会触发组件的重新渲染的,这也是 useRef 区别于 useState 的地方。

useRef实现计时器 useRef保存DOM节点的引用 怎样保证useRef的初始值只被创建一次

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04|内置 Hooks(2):为什么要避免重复定义回调函数?

用useMemo来实现useCallback

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useCallback 的功能其实是可以用 useMemo 来实现的。比如下面的代码就是利用 useMemo 实现了 useCallback 的功能:

const myEventHandler = useMemo(() => {
  // 返回一个函数作为缓存结果
  return () => {
    // 在这里进行事件处理
  }
}, [dep1, dep2]);

两者做了同一件事情:建立了一个绑定某个结果到依赖数据的关系。只有当依赖变了,这个结果才需要被重新得到。

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04|内置 Hooks(2):为什么要避免重复定义回调函数?

用户名搜索(useMemo)

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对于一个显示用户信息的列表,现在需要对用户名进行搜索,且 UI 上需要根据搜索关键字显示过滤后的用户,那么这样一个功能需要有两个状态:

  1. 用户列表数据本身:来自某个请求。
  2. 搜索关键字:用户在搜索框输入的数据。

无论是两个数据中的哪一个发生变化,都需要过滤用户列表以获得需要展示的数据。那么如果不使用 useMemo 的话,就需要用这样的代码实现:

import React, { useState, useEffect } from "react";

export default function SearchUserList() {
  const [users, setUsers] = useState(null);
  const [searchKey, setSearchKey] = useState("");

  useEffect(() => {
    const doFetch = async () => {
      // 组件首次加载时发请求获取用户数据
      const res = await fetch("https://reqres.in/api/users/");
      setUsers(await res.json());
    };
    doFetch();
  }, []);
  let usersToShow = null;

  if (users) {
    // 无论组件为何刷新,这里一定会对数组做一次过滤的操作
    usersToShow = users.data.filter((user) =>
      user.first_name.includes(searchKey),
    );
  }

  return (
    <div>
      <input
        type="text"
        value={searchKey}
        onChange={(evt) => setSearchKey(evt.target.value)}
      />
      <ul>
        {usersToShow &&
          usersToShow.length > 0 &&
          usersToShow.map((user) => {
            return <li key={user.id}>{user.first_name}</li>;
          })}
      </ul>
    </div>
  );
}

组件的任何一次渲染,都需要进行一次过滤的操作。但其实只需要在 users 或者 searchKey 这两个状态中的某一个发生变化时,重新计算获得需要展示的数据就行了。这个时候,可以用 useMemo 这个 Hook 来实现这个逻辑,缓存计算的结果:

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useCallback缓存回调函数

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在 React 函数组件中,每一次 UI 的变化,都是通过重新执行整个函数来完成的,这和传统的 Class 组件有很大区别:函数组件中并没有一个直接的方式在多次渲染之间维持一个状态。

比如下面的代码中,我们在加号按钮上定义了一个事件处理函数,用来让计数器加 1。但是因为定义是在函数组件内部,因此在多次渲染之间,是无法重用 handleIncrement 这个函数的,而是每次都需要创建一个新的:

function Counter() {
  const [count, setCount] = useState(0);
  const handleIncrement = () => setCount(count + 1);
  // ...
  return <button onClick={handleIncrement}>+</button>
}

每次组件状态发生变化的时候,函数组件实际上都会重新执行一遍。在每次执行的时候,实际上都会创建一个新的事件处理函数 handleIncrement。这个事件处理函数中呢,包含了 count 这个变量的闭包,以确保每次能够得到正确的结果。

这也意味着,即使 count 没有发生变化,但是函数组件因为其它状态发生变化而重新渲染时,这种写法也会每次创建一个新的函数。创建一个新的事件处理函数,虽然不影响结果的正确性,但其实是没必要的。因为这样做不仅增加了系统的开销,更重要的是:每次创建新函数的方式会让接收事件处理函数的组件,需要重新渲染。

比如这个例子中的 button 组件,接收了 handleIncrement ,并作为一个属性。如果每次都是一个新的,那么这个 React 就会认为这个组件的 props 发生了变化,从而必须重新渲染。因此,我们需要做到的是:只有当 count 发生变化时,我们才需要重新定一个回调函数。而这正是 useCallback 这个 Hook 的作用。

它的 API 签名如下:

useCallback(fn, deps)

这里 fn 是定义的回调函数,deps 是依赖的变量数组。只有当某个依赖变量发生变化时,才会重新声明 fn 这个回调函数。那么对于上面的例子,我们可以把 handleIncrement 这个事件处理函数通过 useCallback 来进行性能的优化:

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

function Counter() {
  const [count, setCount] = useState(0);
  const handleIncrement = useCallback(
    () => setCount(count + 1),
    [count], // 只有当 count 发生变化时,才会重新创建回调函数
  );
  // ...
  return <button onClick={handleIncrement}>+</button>
}

在这里,我们把 count 这个 state ,作为一个依赖传递给 useCallback。这样,只有 count 发生变化的时候,才需要重新创建一个回调函数,这样就保证了组件不会创建重复的回调函数。而接收这个回调函数作为属性的组件,也不会频繁地需要重新渲染。

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函数作为依赖项

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某个组件用于显示一篇 Blog 文章,那么这个组件会接收一个参数来表示 Blog 的 ID。而当 ID 发生变化时,组件需要发起请求来获取文章内容并展示:

import React, { useState, useEffect } from "react";

function BlogView({ id }) {
  // 设置一个本地 state 用于保存 blog 内容
  const [blogContent, setBlogContent] = useState(null);

  useEffect(() => {
    // useEffect 的 callback 要避免直接的 async 函数,需要封装一下
    const doAsync = async () => {
      // 当 id 发生变化时,将当前内容清楚以保持一致性
      setBlogContent(null);
      // 发起请求获取数据
      const res = await fetch(`/blog-content/${id}`);
      // 将获取的数据放入 state
      setBlogContent(await res.text());
    };
    doAsync();
  }, [id]); // 使用 id 作为依赖项,变化时则执行副作用

  // 如果没有 blogContent 则认为是在 loading 状态
  const isLoading = !blogContent;
  return <div>{isLoading ? "Loading..." : blogContent}</div>;
}

我们在 useEffect 中使用了 setBlogContent 这样一个函数,本质上它也是一个局部变量,那么这个函数需要被作为依赖项吗?为什么?

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Hooks的两条使用规则

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Hooks 的使用规则包括以下两个:

只能在函数组件的顶级作用域使用 #

所谓顶层作用域,就是 Hooks 不能在循环、条件判断或者嵌套函数内执行,而必须是在顶层。同时 Hooks 在组件的多次渲染之间,必须按顺序被执行。因为在 React 组件内部,其实是维护了一个对应组件的固定 Hooks 执行列表的,以便在多次渲染之间保持 Hooks 的状态,并做对比。

只能在函数组件或者其他 Hooks 中使用 #

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03|内置 Hooks(1):如何保存组件状态和使用生命周期?

只能在函数组件的顶级作用域使用

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所谓顶层作用域,就是 Hooks 不能在循环、条件判断或者嵌套函数内执行,而必须是在顶层。同时 Hooks 在组件的多次渲染之间,必须按顺序被执行。因为在 React 组件内部,其实是维护了一个对应组件的固定 Hooks 执行列表的,以便在多次渲染之间保持 Hooks 的状态,并做对比。

比如说下面的代码是可行的,因为 Hooks 一定会被执行到:

function MyComp() {
  const [count, setCount] = useState(0);
  // ...
  return <div>{count}</div>;
}

而下面的代码是错误的,因为在某些条件下 Hooks 是不会被执行到的:

function MyComp() {
  const [count, setCount] = useState(0);
  if (count > 10) {
    // 错误:不能将 Hook 用在条件判断里
    useEffect(() => {
      // ...
    }, [count])
  }
  // 这里可能提前返回组件渲染结果,后面就不能再用 Hooks 了
  if (count === 0) {
    return 'No content';
  }
  // 错误:不能将 Hook 放在可能的 return 之后
  const [loading, setLoading] = useState(false);
  //...
  return <div>{count}</div>
}

所以 Hooks 的这个规则可以总结为两点:

...

定义依赖项的三个注意点

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那么在定义依赖项时,我们需要注意以下三点:

  1. 依赖项中定义的变量一定是会在回调函数中用到的,否则声明依赖项其实是没有意义的。
  2. 依赖项一般是一个常量数组,而不是一个变量。因为一般在创建 callback 的时候,你其实非常清楚其中要用到哪些依赖项了。
  3. React 会使用浅比较来对比依赖项是否发生了变化,所以要特别注意数组或者对象类型。

如果你是每次创建一个新对象,即使和之前的值是等价的,也会被认为是依赖项发生了变化。这是一个刚开始使用 Hooks 时很容易导致 Bug 的地方。例如下面的代码:

function Sample() {
  // 这里在每次组件执行时创建了一个新数组
  const todos = [{ text: 'Learn hooks.'}];
  useEffect(() => {
    console.log('Todos changed.');
  }, [todos]);
}

代码的原意可能是在 todos 变化的时候去产生一些副作用,但是这里的 todos 变量是在函数内创建的,实际上每次都产生了一个新数组。所以在作为依赖项的时候进行引用的比较,实际上被认为是发生了变化的。

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03|内置 Hooks(1):如何保存组件状态和使用生命周期?