React Hooks 与类组件不同,它提供了用于优化和组合应用程序的简单方式,并且使用了最少的样板文件。
如果没有深入的知识,由于微妙的 bug 和抽象层漏洞,可能会出现性能问题,代码复杂性也会增加。
我已经创建了 12 个案例研究来演示常见的问题以及解决它们的方法。 我还编写了 React Hooks Radar 和 React Hooks Checklist,来推荐和快速参考。
案例研究: 实现 Interval
目标是实现计数器,从 0 开始,每 500 毫秒增加一次。 应提供三个控制按钮: 启动、停止和清除。
Level 0:Hello World
exportdefaultfunction Level00() { console.log('renderLevel00'); const [count, setCount] = useState(0); return ( <div> count => {count} <button onClick={() => setCount(count + 1)}>+</button> <button onClick={() => setCount(count - 1)}>-</button> </div> ); }
这是一个简单的、正确实现的计数器,用户单击时计数器的增加或减少。
Level 1:setInterval
exportdefaultfunction Level01() { console.log('renderLevel01'); const [count, setCount] = useState(0); setInterval(() => { setCount(count + 1); }, 500); return<div>count => {count}</div>; }
此代码的目的是每 500 毫秒增加计数器。 这段代码存在巨大的内存泄漏并且实现不正确。 它很容易让浏览器标签崩溃。 由于 Level01 函数在每次渲染发生时被调用,所以每次触发渲染时这个组件都会创建新的 interval。
突变、订阅、计时器、日志记录和其他副作用不允许出现在函数组件的主体中(称为 React 的 render 阶段)。 这样做会导致用户界面中的错误和不一致。
Hooks API Reference[1]: useEffect[2]
Level 2:useEffect
exportdefaultfunction Level02() { console.log('renderLevel02'); const [count, setCount] = useState(0); useEffect(() => { setInterval(() => { setCount(count + 1); }, 500); }); return<div>Level 2: count => {count}</div>; }
大多数副作用放在 useEffect
内部。 但是此代码还有巨大的资源泄漏,并且实现不正确。 useEffect
的默认行为是在每次渲染后运行,所以每次计数更改都会创建新的 Interval。
Hooks API Reference[3]: useEffect[4], Timing of Effects[5].
Level 3: 只运行一次
exportdefaultfunction Level03() { console.log('renderLevel03'); const [count, setCount] = useState(0); useEffect(() => { setInterval(() => { setCount(count + 1); }, 300); }, []); return<div>count => {count}</div>; }
将 [] 作为 useEffect
的第二个参数,将在 mount 之后只调用一次 function,即使只调用一次 setInterval,这段代码的实现也是不正确的。
虽然 count 会从 0 增加到 1,但是不会再增加,只会保持成 1。 因为箭头函数只被创建一次,所以箭头函数里面的 count 会一直为 0.
这段代码也存在微妙的资源泄漏。 即使在组件卸载之后,仍将调用 setCount。
Hooks API Reference[6]: useEffect[7], Conditionally firing an effect[8].
Level 4:清理
useEffect(() => { const interval = setInterval(() => { setCount(count + 1); }, 300); return() => clearInterval(interval); }, []);
为了防止资源泄漏,Hooks 的生命周期结束时,必须清理所有内容。 在这种情况下,组件卸载后将调用返回的函数。
这段代码没有资源泄漏,但是实现不正确,就像之前的代码一样。
Hooks API Reference[9]: Cleaning up an effect[10].
Level 5:使用 count 作为依赖项
useEffect(() => { const interval = setInterval(() => { setCount(count + 1); }, 500); return() => clearInterval(interval); }, [count]);
给 useEffect 提供依赖数组会改变它的生命周期。 在这个例子中,useEffect 在 mount 之后会被调用一次,并且每次 count
都会改变。 清理函数将在每次 count
更改时被调用以释放前面的资源。
这段代码工作正常,没有任何错误,但是还是有点不好,每 500 毫秒创建和释放 setInterval, 每个 setInterval 总是调用一次。
Hooks API Reference[11]: useEffect[12], Conditionally firing an effect[13].
Level 6:setTimeout
useEffect(() => { const timeout = setTimeout(() => { setCount(count + 1); }, 500); return() => clearTimeout(timeout); }, [count]);
这段代码和上面的代码可以正常工作。 因为 useEffect 是在每次 count 更改时调用的,所以使用 setTimeout 与调用 setInterval 具有相同的效果。
这个例子效率很低,每次渲染发生时都会创建新的 setTimeout,React 有一个更好的方式来解决问题。
Level 7:useState 的函数更新
useEffect(() => { const interval = setInterval(() => { setCount(c => c + 1); }, 500); return() => clearInterval(interval); }, []);
在前面的例子中,我们对每次 count 更改运行 useEffect,这是必要的,因为我们需要始终保持最新的当前值。
useState 提供 API 来更新以前的状态,而不用捕获当前值。 要做到这一点,我们需要做的就是向 setState 提供 lambda(匿名函数)。
这段代码工作正常,效率更高。 在组件的生命周期中,我们使用单个 setInterval
, clearInterval
只会在卸载组件之后调用一次。
Hooks API Reference[14]: useState[15], Functional updates[16].
Level 8:局部变量
exportdefaultfunction Level08() { console.log('renderLevel08'); const [count, setCount] = useState(0); let interval = null; const start = () => { interval = setInterval(() => { setCount(c => c + 1); }, 500); }; const stop = () => { clearInterval(interval); }; return ( <div> count => {count} <button onClick={start}>start</button> <button onClick={stop}>stop</button> </div> ); }
我们增加了 start 和 stop 按钮。 此代码实现不正确,因为 stop 按钮不工作。 因为在每次渲染期间都会创建新的引用(指 interval 的引用),因此 stop 函数里面 clearInterval 里面的 interval 是 null。
Hooks API Reference[17]: Is there something like instance variables?[18]
Level 9:useRef
exportdefaultfunction Level09() { console.log('renderLevel09'); const [count, setCount] = useState(0); const intervalRef = useRef(null); const start = () => { intervalRef.current = setInterval(() => { setCount(c => c + 1); }, 500); }; const stop = () => { clearInterval(intervalRef.current); }; return ( <div> count => {count} <button onClick={start}>start</button> <button onClick={stop}>stop</button> </div> ); }
如果需要变量,useRef 是首选的 Hook。 与局部变量不同,React 确保在每次渲染期间返回相同的引用。
这个代码看起来是正确的,但是有一个微妙的错误。 如果 start 被多次调用,那么 setInterval 将被多次调用,从而触发资源泄漏。
Hooks API Reference[19]: useRef[20]
Level 10: 判空处理
exportdefaultfunction Level10() { console.log('renderLevel10'); const [count, setCount] = useState(0); const intervalRef = useRef(null); const start = () => { if (intervalRef.current !== null) { return; } intervalRef.current = setInterval(() => { setCount(c => c + 1); }, 500); }; const stop = () => { if (intervalRef.current === null) { return; } clearInterval(intervalRef.current); intervalRef.current = null; }; return ( <div> count => {count} <button onClick={start}>start</button> <button onClick={stop}>stop</button> </div> ); }
为了避免资源泄漏,如果 interval
已经启动,我们只需忽略调用。 尽管调用
clearInterval (null)
不会触发任何错误,但是只释放一次资源仍然是一个很好的实践。
此代码没有资源泄漏,实现正确,但可能存在性能问题。
memoization 是 React 中主要的性能优化工具。 React.memo 进行浅比较,如果引用相同,则跳过 render 阶段。
如果 start 函数 和 stop 函数被传递给一个 memoized 组件,整个优化就会失败,因为在每次渲染之后都会返回新的引用。
React Hooks: Memoization[21]
Level 11: useCallback
const intervalRef = useRef(null); const start = useCallback(() => { if (intervalRef.current !== null) { return; } intervalRef.current = setInterval(() => { setCount(c => c + 1); }, 500); }, []); const stop = useCallback(() => { if (intervalRef.current === null) { return; } clearInterval(intervalRef.current); intervalRef.current = null; }, []); return ( <div> count => {count} <button onClick={start}>start</button> <button onClick={stop}>stop</button> </div> ); }
为了使 React.memo 能够正常工作,我们需要做的就是使用 useCallback 来记忆(memoize)函数。 这样,每次渲染后都会提供相同的函数引用。
此代码没有资源泄漏,实现正确,没有性能问题,但代码相当复杂,即使对于简单的计数器也是如此。
Hooks API Reference[22]: useCallback[23]
Level 12: 自定义 Hook
function useCounter(initialValue, ms) { const [count, setCount] = useState(initialValue); const intervalRef = useRef(null); const start = useCallback(() => { if (intervalRef.current !== null) { return; } intervalRef.current = setInterval(() => { setCount(c => c + 1); }, ms); }, []); const stop = useCallback(() => { if (intervalRef.current === null) { return; } clearInterval(intervalRef.current); intervalRef.current = null; }, []); const reset = useCallback(() => { setCount(0); }, []); return { count, start, stop, reset }; }
为了简化代码,我们需要将所有复杂性封装在 useCounter 自定义钩子中,并暴露 api: { count,start,stop,reset }。
exportdefaultfunction Level12() { console.log('renderLevel12'); const { count, start, stop, reset } = useCounter(0, 500); return ( <div> count => {count} <button onClick={start}>start</button> <button onClick={stop}>stop</button> <button onClick={reset}>reset</button> </div> ); }
Hooks API Reference[24]: Using a Custom Hook[25]
React Hooks Radar
✅ Green
绿色 hooks 是现代 React 应用程序的主要构件。 它们几乎在任何地方都可以安全地使用,而不需要太多的思考
useReducer
useState
useContext
🌕 Yellow
黄色 hooks 通过使用记忆(memoize)提供了有用的性能优化。 管理生命周期和输入应该谨慎地进行。
useCallback
useMemo
🔴 Red
红色 hooks 与易变的世界相互作用,使用副作用。 它们是最强大的,应该极其谨慎地使用。 自定义 hooks 被推荐用于所有重要用途的情况。
useRef
useEffect
useLayoutEffect
用好 React Hooks 的清单
- 服从Rules of Hooks 钩子的规则[26].
- 不要在主渲染函数中做任何副作用
- 取消订阅 / 弃置 / 销毁所有已使用的资源
- Prefer 更喜欢
useReducer
or functional updates for 或功能更新useState
to prevent reading and writing same value in a hook. 防止在钩子上读写相同的数值
- 不要在渲染函数中使用可变变量,而应该使用
useRef
- 如果你保存在
useRef
的值的生命周期小于组件本身,在处理资源时不要忘记取消设置值
- 谨慎使用无限递归导致资源衰竭
- 在需要的时候使用 Memoize 函数和对象来提高性能
- 正确捕获输入依赖项(
undefined
=> 每一次渲染,[a, b]
=> 当a
or 或b
改变的时候渲染, 改变,[]
=> 只改变一次)
- 对于复杂的用例可以通过自定义 Hooks 来实现。
参考资料
[1]
Hooks API Reference: https://reactjs.org/docs/hooks-reference.html
[2]
useEffect: https://reactjs.org/docs/hooks-reference.html#useeffect
[3]
Hooks API Reference: https://reactjs.org/docs/hooks-reference.html
[4]
useEffect: https://reactjs.org/docs/hooks-reference.html#useeffect
[5]
Timing of Effects: https://reactjs.org/docs/hooks-reference.html#timing-of-effects
[6]
Hooks API Reference: https://reactjs.org/docs/hooks-reference.html
[7]
useEffect: https://reactjs.org/docs/hooks-reference.html#useeffect
[8]
Conditionally firing an effect: https://reactjs.org/docs/hooks-reference.html#conditionally-firing-an-effect
[9]
Hooks API Reference: https://reactjs.org/docs/hooks-reference.html
[10]
Cleaning up an effect: https://reactjs.org/docs/hooks-reference.html#cleaning-up-an-effect
[11]
Hooks API Reference: https://reactjs.org/docs/hooks-reference.html
[12]
useEffect: https://reactjs.org/docs/hooks-reference.html#useeffect
[13]
Conditionally firing an effect: https://reactjs.org/docs/hooks-reference.html#conditionally-firing-an-effect
[14]
Hooks API Reference: https://reactjs.org/docs/hooks-reference.html
[15]
useState: https://reactjs.org/docs/hooks-reference.html#usestate
[16]
Functional updates: https://reactjs.org/docs/hooks-reference.html#functional-updates
[17]
Hooks API Reference: https://reactjs.org/docs/hooks-reference.html
[18]
Is there something like instance variables?: https://reactjs.org/docs/hooks-faq.html#is-there-something-like-instance-variables
[19]
Hooks API Reference: https://reactjs.org/docs/hooks-reference.html
[20]
useRef: https://reactjs.org/docs/hooks-reference.html#useref
[21]
React Hooks: Memoization: https://medium.com/@sdolidze/react-hooks-memoization-99a9a91c8853
[22]
Hooks API Reference: https://reactjs.org/docs/hooks-reference.html
[23]
useCallback: https://reactjs.org/docs/hooks-reference.html#usecallback
[24]
Hooks API Reference: https://reactjs.org/docs/hooks-reference.html
[25]
Using a Custom Hook: https://reactjs.org/docs/hooks-custom.html#using-a-custom-hook
[26]
Rules of Hooks 钩子的规则: https://reactjs.org/docs/hooks-rules.html