(React Hooks)前端八股文修炼Day9
一 对 React Hook 的理解,它的实现原理是什么
React Hooks是React 16.8版本中引入的一个特性,它允许你在不编写类组件的情况下,使用state以及其他的React特性。Hooks的出现主要是为了解决类组件的一些问题,如复杂组件难以理解、难以重用状态逻辑等,并且还能够捕获组件中的副作用。
常见的React Hooks:
useState
: 允许你在函数组件中添加state。useEffect
: 用来处理副作用,类似于类组件的componentDidMount
、componentDidUpdate
和componentWillUnmount
生命周期方法的组合。useContext
: 允许你访问Context对象,并订阅其变化。useReducer
: 为状态更新提供更复杂的逻辑,类似于Redux中的reducer。useCallback
: 返回一个记忆化的回调函数。useMemo
: 返回一个记忆化的值。useRef
: 返回一个可变的ref对象。useLayoutEffect
: 其作用与useEffect
相似,但它会在所有的DOM更改之后同步触发重渲染。useImperativeHandle
: 自定义使用ref时公开给父组件的实例值。useDebugValue
: 在React开发者工具中显示自定义的hook标签。
实现原理:
Hooks的工作原理基于JavaScript的闭包机制。当你在函数组件中调用Hooks时,React内部会维护一个状态数组,每次渲染时,Hooks都会按顺序读取和更新这个数组中的状态。因此,每个Hook都必须在组件的顶层调用,这样React才能够正确地关联Hook和对应的状态。
以下是Hooks的一些关键实现原理:
-
状态存储: React为每个组件实例维护一个状态数组。当你使用
useState
或useReducer
时,它会在此数组中为每个state分配一个位置。 -
更新调度: 当你更新一个state,React会标记组件为dirty并安排一次重新渲染。在下一次组件渲染时,
useState
和useEffect
等Hooks将会使用最新的state和props。 -
闭包: Hooks依赖闭包来捕获每一次渲染时的props和state,这也是每次更新可以获取到正确state的原因。
-
Hook的规则: React要求Hooks必须在函数的最顶层调用,不能在循环、条件或嵌套函数中调用。这是因为React根据Hooks的调用顺序来存储和检索状态。
-
调试: React提供了
useDebugValue
来在React开发者工具中显示自定义Hook的内部状态,使得调试更加方便。 -
组件生命周期:
useEffect
和useLayoutEffect
Hooks使得你能够在函数组件中执行副作用,并且可以通过返回一个清理函数来执行清理操作,类似于类组件中的componentWillUnmount
。
Hooks的这种设计允许你以一种更函数式的方式来编写组件,同时使得状态逻辑更容易被分割和重用。Hooks的实现是React团队在框架内部进行了大量的工作,但开发者可以通过上述Hooks以一种简单直观的方式来利用它们的能力。
二 为什么 useState 要使用数组而不是对象
useState
是 React 提供的一个 Hook,使得开发者可以在函数组件中存储和管理状态。使用 useState
,你会得到一对值:当前状态和一个更新它的函数。这个 Hook 使用数组结构的主要原因包括:
1. 返回值命名自由
当你使用数组结构时,你可以自由地给状态和更新函数命名,而不是被迫使用对象的键。这提供了更大的灵活性和简洁性。
const [value, setValue] = useState(initialValue);
在这个例子中,value
和 setValue
可以根据你的选择自由命名,例如:
const [count, setCount] = useState(0);
2. 减少嵌套和避免合并状态
如果 useState
返回的是一个对象,你可能需要合并现有状态和新状态,这样更新状态时就更容易出错。数组结构的 useState
鼓励你将状态分割成尽可能多的独立的状态变量,减少了状态更新时的复杂性。
如果是对象,更新状态可能需要这样:
this.setState(prevState => {return { ...prevState, key: newValue };
});
而用 useState
,更新状态只需这样:
setValue(newValue);
3. 保持API的简洁和一致性
返回数组意味着 useState
总是返回两个值:当前的状态值和一个函数,用于更新状态。这种一致性无论何时使用 useState
都是不变的,因此易于理解和预测。
4. 保持与React Class组件的setState的行为不同
setState
在类组件中通常是合并状态,而 useState
鼓励你使用多个状态钩子来独立地管理不同的状态变量,这使得状态逻辑更清晰。
5. Hook的设计灵感源自函数式编程
函数式编程中经常会用到元组(Tuple),它是编程中一种将多个值组合成一个紧凑形式的方式。React的Hooks API设计者显然受到了函数式编程中使用元组的启发。
总结
使用数组而不是对象返回 useState
的值,使得状态钩子的使用更加灵活、简单和直观。它鼓励将状态分解为较小的、独立的片段,这有助于组件的维护和避免不必要的复杂性。同时,它也与React的函数式编程哲学保持一致。
三 React Hooks解决了哪些问题
React Hooks 的引入是为了解决 React 开发中的一系列问题和挑战,这些问题主要集中在类组件的使用和函数组件的限制方面。下面是 React Hooks 解决的一些主要问题:
1. 复用状态逻辑的难题
在 Hooks 出现之前,复用组件之间的状态逻辑通常需要依靠高阶组件(HOCs)或渲染道具(Render Props)模式。这些模式虽然功能强大,但容易使组件树变得复杂和深层,难以理解和维护。通过自定义 Hooks,开发者可以更容易地在组件之间共享状态逻辑,而不需要修改组件结构。
2. 复杂组件变得难以理解
类组件中,相关逻辑往往分散在不同的生命周期方法中,这使得跟踪组件的行为变得困难。Hooks 允许将相关代码组织在一起,无论它们是用于数据获取、订阅、还是其他副作用,都可以在一个 useEffect
内部管理,这样使得逻辑更加集中和清晰。
3. 难以理解的 this
关键字
在类组件中,this
关键字的行为经常让人困惑,尤其是在事件处理器和回调函数中。函数组件加上 Hooks 使得你可以避免使用 this
,从而让代码更容易编写和理解。
4. 逐渐消失的组件生命周期
随着 React 的发展,一些生命周期方法已经被弃用,并且新的异步渲染模式使得一些生命周期方法的行为变得不可预测。Hooks 提供了一种更加直接和清晰的方式来处理副作用(例如,useEffect
),不再依赖于生命周期方法。
5. 函数组件的局限性
在 Hooks 出现之前,函数组件被认为是无状态组件,仅适用于简单的展示逻辑。对于需要状态管理、生命周期方法或性能优化的场合,开发者不得不使用类组件。Hooks 的引入使得函数组件拥有了类组件的几乎所有能力,同时保持了更简洁的语法和更好的可读性。
6. 大型组件重构难题
在使用类组件开发大型应用时,重构或拆分复杂组件往往非常困难。Hooks 允许开发者以更小、更可管理的单元组织代码,使得重构和测试变得更加容易。
通过解决这些问题,React Hooks 提升了 React 开发的体验,使代码更加清晰简洁,提高了开发效率和应用性能。
四 React Hook 的使用限制有哪些
React Hooks 是强大的,但使用它们时需要遵守一些重要的规则和限制。这些规则确保了 Hooks 的正确使用和组件的正确行为。以下是使用 React Hooks 时的主要限制和规则:
只能在函数组件的顶层调用 Hooks
Hooks 必须在函数组件的最顶层调用,不能在循环、条件语句或嵌套函数中调用。这是因为 React 依赖于 Hooks 调用的顺序,如果在这些JavaScript结构中使用Hooks,那么Hooks的调用顺序就会变得不确定。
只能在 React 函数组件或自定义 Hooks 中调用 Hooks
不能在普通的 JavaScript 函数中调用 Hooks。Hooks 是特定于 React 的,它们依靠 React 的上下文来正确工作。如果你想在多个组件之间重用有状态逻辑,可以把它放到自定义 Hook 中。
不要在循环、条件或嵌套函数中调用 Hooks
如前所述,Hooks 应该总是在组件的最顶层调用,以确保每次组件渲染时 Hooks 的调用顺序保持一致。条件语句、循环或嵌套函数可能会使得Hooks的调用次序发生变化,从而破坏其内部状态的管理。
为 Hooks 提供正确的依赖项
对于 useEffect
、useMemo
、useCallback
这类需要依赖数组的 Hooks,确保你已经正确地指定了依赖项。遗漏依赖项或者提供错误的依赖项都可能导致不可预测的行为。
避免在常规函数中调用 Hooks
如果你在常规的 JavaScript 函数中调用 Hooks(这里指的不是函数组件或自定义 Hooks),就会打破规则。Hooks 应该只在函数组件或者自定义 Hooks 中使用。
使用 ESLint 插件来强制执行这些规则
React 团队提供了一个 ESLint 插件 (eslint-plugin-react-hooks
),它能帮助开发人员识别违反上述规则的代码。这个插件能够在开发过程中检测违反 Hooks 规则的情况,以减少错误。
理解 Hooks 的闭包行为
Hooks 如 useEffect
会捕获定义时的状态和道具。如果你不小心,可能会在异步操作中引用过时的状态或道具,导致难以发现的错误。因此,使用更新函数形式的 useState
和正确的依赖项列表十分重要。
遵守以上规则,可以保证你的 Hooks 正确地工作,并且你编写的函数组件行为符合预期。
五 useEffect 与 useLayoutEffect 的区别
useEffect
和 useLayoutEffect
都是 React 的内置 Hooks,它们的作用是让你在函数组件中执行副作用操作。尽管它们的用途相似,但是它们在何时执行副作用方面存在一些关键的区别:
useEffect
useEffect
在组件渲染到屏幕之后异步执行副作用。- 通常情况下,推荐使用
useEffect
来执行副作用,因为它不会阻塞浏览器更新屏幕,这可以让用户感觉到响应更快。 - 常用于数据获取、订阅、或者直接操作 DOM 等场景。
useLayoutEffect
useLayoutEffect
的调用时机与componentDidMount
和componentDidUpdate
生命周期方法更为一致,它在 DOM 更新完毕后立即同步执行副作用,但在浏览器进行任何绘制之前。useLayoutEffect
通常用于需要同步更新 DOM 或者需要在浏览器绘制之前进行 DOM 操作来避免闪烁的情况。- 因为
useLayoutEffect
会在所有的 DOM 变更之后同步执行,如果你的副作用函数执行较慢,它可能会导致帧率下降。
总结来说,如果你的副作用是跟 DOM 操作或者布局计算有关,且需要同步执行的(比如阅读布局并同步重新渲染的情况),那么使用 useLayoutEffect
。否则,推荐使用 useEffect
。
六 React Hooks在平时开发中需要注意的问题和原因
在使用 React Hooks 进行开发时,需要注意一系列问题,以确保代码的健壯性、性能和可维护性。以下是一些在日常开发中应该注意的关键点及其原因:
1. 遵守规则
- 不要在循环、条件语句或嵌套函数中调用 Hooks:这可能会导致 Hooks 的调用顺序发生变化,从而破坏 React 内部的状态管理。
- 只在函数组件或自定义 Hooks 中使用 Hooks:保持 Hooks 的使用环境一致性,避免在非 React 函数中产生不可预期的行为。
2. 依赖列表的正确使用
- 在
useEffect
、useMemo
和useCallback
中正确管理依赖列表:省略依赖或错误地添加依赖可能会导致无限循环、过度渲染或陈旧闭包问题。 - 避免频繁变化的对象或函数作为依赖:这可能会导致不必要的副作用或计算被频繁触发。使用
useMemo
和useCallback
来优化这些依赖。
3. 性能优化
- 使用
React.memo
、useMemo
和useCallback
来避免不必要的渲染:但要注意过度优化。合理使用这些工具来优化真正需要优化的场景。 - 谨慎使用大型对象或复杂计算作为依赖:考虑将状态拆分或使用
useReducer
来管理复杂的组件状态。
4. 清理副作用
- 在
useEffect
中返回清理函数:这对于取消订阅、清除定时器等是必要的,以避免内存泄漏和其他副作用。
5. 自定义 Hooks 的正确使用
- 合理封装和复用逻辑:通过自定义 Hooks 封装共享逻辑,但要保持其独立性和复用性,避免创建过于具体或耦合的自定义 Hooks。
6. 理解闭包陷阱
- 在使用函数式更新和延迟执行逻辑时注意闭包陷阱:特别是在
useEffect
中访问的状态和属性,可能会捕获到旧的闭包值。使用函数式更新或者将依赖列入依赖列表来解决。
7. 状态逻辑的分割
- 避免在一个组件中使用过多的状态和副作用:考虑将逻辑分割到不同的组件或自定义 Hooks 中,以保持组件的清晰和可管理性。
遵循以上准则,可以帮助你更高效和安全地利用 React Hooks 构建应用,避免常见的陷阱和性能问题。
七 React Hooks 和生命周期的关系
React Hooks 的引入在 React 开发中标志着一个重要的转折点。在 Hooks 出现之前,React 组件的状态管理和副作用处理主要依赖于类组件和其生命周期方法。Hooks 的出现使得在无需编写类组件的情况下,也能使用状态管理和副作用等特性,极大地增强了函数组件的能力。这里,我们将探讨 React Hooks 和生命周期方法之间的关系:
生命周期方法
在类组件中,生命周期方法用于在组件不同阶段执行代码。常用的生命周期方法包括:
componentDidMount
:组件挂载(插入 DOM 树)后执行componentDidUpdate
:组件更新后执行componentWillUnmount
:组件卸载(从 DOM 树移除)前执行shouldComponentUpdate
、getDerivedStateFromProps
、getSnapshotBeforeUpdate
等用于特定的优化和操作
React Hooks 与生命周期的对应
React Hooks 使函数组件能够使用某些与类组件生命周期方法相对应的功能:
useState
:提供状态管理,相当于类组件的this.state
和this.setState
。useEffect
:- 可以看作是
componentDidMount
、componentDidUpdate
和componentWillUnmount
的结合。通过在函数组件中调用useEffect
,可以在组件渲染到屏幕后执行副作用操作,也可以通过返回一个清理函数来执行类似componentWillUnmount
的逻辑。 - 对于需要精确控制副作用执行时机的场景,
useEffect
的第二个参数(依赖数组)提供了这种灵活性,允许组件仅对特定状态的改变作出响应。
- 可以看作是
useLayoutEffect
:- 与
useEffect
类似,但它在 DOM 更新完成后同步执行副作用,这在处理 DOM 布局和样式时特别有用,因为它避免了可能的闪烁问题,相当于componentDidMount
和componentDidUpdate
的同步版。
- 与
useMemo
和useCallback
:- 这两个 Hook 能够帮助你在组件重新渲染时优化性能,它们通过记住计算结果或函数,避免不必要的重新计算或创建,可以在某种程度上与
shouldComponentUpdate
或React.memo
进行对比。
- 这两个 Hook 能够帮助你在组件重新渲染时优化性能,它们通过记住计算结果或函数,避免不必要的重新计算或创建,可以在某种程度上与
通过这些 Hooks,React 不仅简化了状态管理和副作用的处理,也使得在不编写类组件的情况下实现复杂组件成为可能。这种转变促进了函数式编程在 React 开发中的应用,提高了代码的模块化和重用性。
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