你好,我是王沛。这节课我们一起来学习基本 Hooks 的用法。

如果你用过基于类的组件,那么对组件的生命周期函数一定不会陌生,例如 componentDidMount, componentDidUpdate,等等。如果没有使用过,那也没关系,因为在今天这节课里,你会看到基于 Hooks 去考虑组件的实现,这会是一个非常不同的思路,你完全不用去关心一个组件的生命周期是怎样的。

特别是如果你已经习惯了类组件的开发,那么要做的,甚至是彻底忘掉那些生命周期方法。不要遇到一个需求,就映射到这个功能该在哪个生命周期中去做,然后又要去想原来的声明周期方法在函数组件中应该怎么用 Hooks 去实现。

正确的思路应该是遇到需求时,直接考虑在 Hooks 中去如何实现

React 提供的 Hooks 其实非常少,一共只有10个,比如 useState、useEffect、useCallback、useMemo、useRef、useContext等等。这一讲我们会先学习 useState 和 useEffect 这两个最为核心的 Hooks。下一讲则会介绍另外四个常用的 Hooks。掌握了这些Hooks,你就能进行90%的React 开发了。

不过在讲之前我想强调一点,这些 Hooks 的功能其实非常简单,多看看官方文档就可以了。因为这节课的目的,其实是让你学会如何用 Hooks 的思路去进行功能的实现。

useState:让函数组件具有维持状态的能力

在第一讲中,你已经知道了 state 是 React 组件的一个核心机制,那么 useState 这个 Hook 就是用来管理 state 的,它可以让函数组件具有维持状态的能力。也就是说,在一个函数组件的多次渲染之间,这个 state 是共享的。下面这个例子就显示了 useState 的用法:

import React, { useState } from 'react';

function Example() {
  // 创建一个保存 count 的 state,并给初始值 0
  const [count, setCount] = useState(0);

  return (
    <div>
      <p>{count}</p>
      <button onClick={() => setCount(count + 1)}>
        +
      </button>
    </div>
  );
}

在这个例子中,我们声明了一个名为 count 的 state,并得到了设置这个 count 值的函数 setCount。当调用 setCount 时,count 这个 state 就会被更新,并触发组件的刷新。那么 useState 这个 Hook 的用法总结出来就是这样的:

  1. useState(initialState) 的参数 initialState 是创建 state 的初始值,它可以是任意类型,比如数字、对象、数组等等。
  2. useState() 的返回值是一个有着两个元素的数组。第一个数组元素用来读取 state 的值,第二个则是用来设置这个 state 的值。在这里要注意的是,state 的变量(例子中的 count)是只读的,所以我们必须通过第二个数组元素 setCount 来设置它的值。
  3. 如果要创建多个 state,那么我们就需要多次调用 useState。比如要创建多个 state,使用的代码如下:
// 定义一个年龄的 state,初始值是 42
const [age, setAge] = useState(42);
// 定义一个水果的 state,初始值是 banana
const [fruit, setFruit] = useState('banana');
// 定一个一个数组 state,初始值是包含一个 todo 的数组
const [todos, setTodos] = useState([{ text: 'Learn Hooks' }]);

从这段代码可以看到,useState 是一个非常简单的 Hook,它让你很方便地去创建一个状态,并提供一个特定的方法(比如 setAge )来设置这个状态。

如果你之前用过类组件,那么这里的 useState 就和类组件中的 setState非常类似。不过两者最大的区别就在于,类组件中的 state 只能有一个。所以我们一般都是把一个对象作为 一个state,然后再通过不同的属性来表示不同的状态。而函数组件中用 useState 则可以很容易地创建多个 state,所以它更加语义化。

可以说,state 是 React 组件非常重要的一个机制,那么什么样的值应该保存在 state 中呢?这是日常开发中需要经常思考的问题。通常来说,我们要遵循的一个原则就是:state 中永远不要保存可以通过计算得到的值。比如说:

  1. 从 props 传递过来的值。有时候 props 传递过来的值无法直接使用,而是要通过一定的计算后再在 UI 上展示,比如说排序。那么我们要做的就是每次用的时候,都重新排序一下,或者利用某些 cache 机制,而不是将结果直接放到 state 里。
  2. 从 URL 中读到的值。比如有时需要读取 URL 中的参数,把它作为组件的一部分状态。那么我们可以在每次需要用的时候从 URL 中读取,而不是读出来直接放到 state 里。
  3. 从 cookie、localStorage 中读取的值。通常来说,也是每次要用的时候直接去读取,而不是读出来后放到 state 里。

不过,state虽然便于维护状态,但也有自己的弊端。一旦组件有自己状态,意味着组件如果重新创建,就需要有恢复状态的过程,这通常会让组件变得更复杂

比如一个组件想在服务器端请求获取一个用户列表并显示,如果把读取到的数据放到本地的 state 里,那么每个用到这个组件的地方,就都需要重新获取一遍。

而如果通过一些状态管理框架,去管理所有组件的 state 的话,比如我在第7讲会介绍的 Redux,那么组件本身就可以是无状态的。无状态组件可以成为更纯粹的表现层,没有太多的业务逻辑,从而更易于使用、测试和维护。

useEffect:执行副作用

useEffect ,顾名思义,用于执行一段副作用。

什么是副作用呢?通常来说,副作用是指一段和当前执行结果无关的代码。比如说要修改函数外部的某个变量,要发起一个请求,等等。也就是说,在函数组件的当次执行过程中,useEffect 中代码的执行是不影响渲染出来的 UI 的。

我们先来看一下它的具体用法。useEffect 可以接收两个参数,函数签名如下:

useEffect(callback, dependencies)

第一个为要执行的函数callback,第二个是可选的依赖项数组dependencies。其中依赖项是可选的,如果不指定,那么 callback 就会在每次函数组件执行完后都执行;如果指定了,那么只有依赖项中的值发生变化的时候,它才会执行。

对应到 Class 组件,那么 useEffect 就涵盖了 ComponentDidMount、componentDidUpdate和componentWillUnmount 三个生命周期方法。不过如果你习惯了使用Class 组件,那千万不要按照把 useEffect 对应到某个或者某几个生命周期的方法。你只要记住,useEffect 是每次组件 render 完后判断依赖并执行就可以了。

举个例子,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>;
}

这样,我们就利用 useEffect 完成了一个简单的数据请求的需求。在这段代码中,我们把 ID 作为依赖项参数,这样就很自然地在 ID发生变化时,利用useEffect执行副作用去获取数据。如果在之前的类组件中要完成类似的需求,我们就需要在 componentDidUpdate 这个方法里,自己去判断两次ID是否发生了变化。如果变了,才去发起请求。这样的话,逻辑上就不如 useEffect 来得直观。

useEffect 还有两个特殊的用法:没有依赖项,以及依赖项作为空数组。我们来具体分析下。

  1. 没有依赖项,则每次 render 后都会重新执行。例如:
useEffect(() => {
  // 每次 render 完一定执行
  console.log('re-rendered');
});

  1. 空数组作为依赖项,则只在首次执行时触发,对应到 Class 组件就是 componentDidMount。例如:
useEffect(() => {
  // 组件首次渲染时执行,等价于 class 组件中的 componentDidMount
  console.log('did mount');
}, [])

除了这些机制之外,useEffect 还允许你返回一个函数,用于在组件销毁的时候做一些清理的操作。比如移除事件的监听。这个机制就几乎等价于类组件中的 componentWillUnmount。举个例子,在组件中,我们需要监听窗口的大小变化,以便做一些布局上的调整:

// 设置一个 size 的 state 用于保存当前窗口尺寸
const [size, setSize] = useState({});
useEffect(() => {
  // 窗口大小变化事件处理函数
  const handler = () => {
    setSize(getSize());
  };
  // 监听 resize 事件
  window.addEventListener('resize', handler);
  
  // 返回一个 callback 在组件销毁时调用
  return () => {
    // 移除 resize 事件
    window.removeEventListener('resize', handler);
  };
}, []);

通过这样一个简单的机制,我们能够更好地管理副作用,从而确保组件和副作用的一致性。

总结一下,useEffect 让我们能够在下面四种时机去执行一个回调函数产生副作用:

  1. 每次 render 后执行:不提供第二个依赖项参数。比如
    useEffect(() => {})。
  2. 仅第一次render 后执行:提供一个空数组作为依赖项。比如
    useEffect(() => {}, [])。
  3. 第一次以及依赖项发生变化后执行:提供依赖项数组。比如
    useEffect(() => {}, [deps])。
  4. 组件 unmount 后执行:返回一个回调函数。比如
    useEffect() => { return () => {} }, [])。

理解 Hooks 的依赖

在 useEffect Hook 中你已经看到了依赖项的概念。其实除了在 useEffect 中会用到外,在第5讲的 useCallback 和 useMemo 中也会用到。所以接下来我们就先透彻了解它的工作机制,帮助你在实际开发中能够正确地使用。

正如在第2讲中介绍的,Hooks 提供了让你监听某个数据变化的能力。这个变化可能会触发组件的刷新,也可能是去创建一个副作用,又或者是刷新一个缓存。那么定义要监听哪些数据变化的机制,其实就是指定 Hooks 的依赖项。

不过需要注意的是,依赖项并不是内置 Hooks 的一个特殊机制,而可以认为是一种设计模式。有类似需求的 Hooks 都可以用这种模式去实现。

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。

掌握 Hooks 的使用规则

Hooks 本身作为纯粹的 JavaScript 函数,不是通过某个特殊的 API 去创建的,而是直接定义一个函数。它需要在降低学习和使用成本的同时,还需要遵循一定的规则才能正常工作。因而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;只能在函数组件或者其他Hooks中使用。

Hooks 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。

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:第一,所有 Hook 必须要被执行到。第二,必须按顺序执行。

Hooks 只能在函数组件或者其它 Hooks 中使用

Hooks 作为专门为函数组件设计的机制,使用的情况只有两种,一种是在函数组件内,另外一种则是在自定义的 Hooks 里面

这个规则在函数组件和类组件同时存在的项目中,可能会造成一定的困扰,因为 Hooks 简洁、直观,我们可能都倾向于用 Hooks 来实现逻辑的重用,但是如果一定要在 Class 组件中使用,那应该如何做呢?其实有一个通用的机制,那就是利用高阶组件的模式,将 Hooks 封装成高阶组件,从而让类组件使用。

举个例子。我们已经定义了监听窗口大小变化的一个 Hook:useWindowSize。那么很容易就可以将其转换为高阶组件:

import React from 'react';
import { useWindowSize } from '../hooks/useWindowSize';

export const withWindowSize = (Comp) => {
  return props => {
    const windowSize = useWindowSize();
    return <Comp windowSize={windowSize} {...props} />;
  };
};

那么我们就可以通过如下代码来使用这个高阶组件:

import React from 'react';
import { withWindowSize } from './withWindowSize';

class MyComp {
  render() {
    const { windowSize } = this.props;
    // ...
  }
}

// 通过 withWindowSize 高阶组件给 MyComp 添加 windowSize 属性
export default withWindowSize(MyComp);

这样,通过 withWindowSize 这样一个高阶组件模式,你就可以把 useWindowSize 的结果作为属性,传递给需要使用窗口大小的类组件,这样就可以实现在 Class 组件中复用 Hooks 的逻辑了。

使用 ESLint 插件帮助检查 Hooks 的使用

刚才你已经看到了使用 Hooks 的一些特性和要遵循的规则,那么应用到日常的开发中,就必须时刻注意不能写错。我总结了一下,包括这么三点:

  1. 在 useEffect 的回调函数中使用的变量,都必须在依赖项中声明;
  2. Hooks 不能出现在条件语句或者循环中,也不能出现在 return 之后;
  3. Hooks 只能在函数组件或者自定义 Hooks 中使用。

那么你可能要问,要保证完全遵循规则,看上去好像挺困难的,必须得非常小心,不知道有什么好办法可以帮助掌握吗?贴心的 React 官方为我们提供了一个 ESLint 的插件,专门用来检查 Hooks 是否正确被使用,它就是 eslint-plugin-react-hooks

通过这个插件,如果发现缺少依赖项定义这样违反规则的情况,就会报一个错误提示(类似于语法错误的提示),方便进行修改,从而避免 Hooks 的错误使用。

使用的方法也很简单。首先,我们通过 npm 或者 yarn 安装这个插件:

npm install eslint-plugin-react-hooks --save-dev

然后在你的 ESLint 配置文件中加入两个规则:rules-of-hooks 和 exhaustive-deps。如下:

{
  "plugins": [
    // ...
    "react-hooks"
  ],
  "rules": {
    // ...
    // 检查 Hooks 的使用规则
    "react-hooks/rules-of-hooks": "error", 
    // 检查依赖项的声明
    "react-hooks/exhaustive-deps": "warn"
  }
}

要知道,这个插件几乎是 React 函数组件开发必备的工具,能够避免很多可能看上去很奇怪的错误。所以作为开始开发的第一步,一定要安装并配置好这个插件。

小结

在这节课,我们学习了 useState 和 useEffect 这两个核心 Hooks 的用法,一个用于保存状态,一个用于执行副作用。可以说,掌握了这两个 Hooks,几乎就能完成大部分的 React 的开发了

同时,根据这两个 Hooks 的用法实例,我们还进一步学习了 Hooks 依赖项的含义,以及使用规则。通过定义不同类型的依赖项,你就可以在组件的不同生命周期中去执行不同的逻辑。

要知道,理解了这些机制是一劳永逸的,因为无论是其它的内置 Hooks,还是自定义 Hooks,都是一样的,这将有助于后面 Hooks 的学习。

思考题

  1. 在 useEffect 中如果使用了某些变量,却没有在依赖项中指定,会发生什么呢?
  2. 对于这节课中显示的 Blog 文章的例子,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?

欢迎在评论区分享你的想法和思考,我会和你一起交流讨论!我们下节课再见!