「2021」高频前端面试题汇总之React篇（2）

七、Hooks

1. 对 React Hook 的理解，它的实现原理是什么

React-Hooks 是 React 团队在 React 组件开发实践中，逐渐认知到的一个改进点，这背后其实涉及对类组件和函数组件两种组件形式的思考和侧重。

（1）类组件： 所谓类组件，就是基于 ES6 Class 这种写法，通过继承 React.Component 得来的 React 组件。以下是一个类组件：

class DemoClass extends React.Component {
  state = {
    text: ""
  };
  componentDidMount() {
    //...
  }
  changeText = (newText) => {
    this.setState({
      text: newText
    });
  };
  render() {
    return (
      <div className="demoClass">
        <p>{this.state.text}</p>
        <button onClick={this.changeText}>修改</button>
      </div>
    );
  }
}
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可以看出，React 类组件内部预置了相当多的“现成的东西”等着我们去调度/定制，state 和生命周期就是这些“现成东西”中的典型。要想得到这些东西，难度也不大，只需要继承一个 React.Component 即可。

当然，这也是类组件的一个不便，它太繁杂了，对于解决许多问题来说，编写一个类组件实在是一个过于复杂的姿势。复杂的姿势必然带来高昂的理解成本，这也是我们所不想看到的。除此之外，由于开发者编写的逻辑在封装后是和组件粘在一起的，这就使得

类组件内部的逻辑难以实现拆分和复用。

（2）函数组件：函数组件就是以函数的形态存在的 React 组件。早期并没有 React-Hooks，函数组件内部无法定义和维护 state，因此它还有一个别名叫“无状态组件”。以下是一个函数组件：

function DemoFunction(props) {
  const { text } = props
  return (
    <div className="demoFunction">
      <p>{`函数组件接收的内容：[${text}]`}</p>
    </div>
  );
}
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相比于类组件，函数组件肉眼可见的特质自然包括轻量、灵活、易于组织和维护、较低的学习成本等。

通过对比，从形态上可以对两种组件做区分，它们之间的区别如下：

• 类组件需要继承 class，函数组件不需要；
• 类组件可以访问生命周期方法，函数组件不能；
• 类组件中可以获取到实例化后的 this，并基于这个 this 做各种各样的事情，而函数组件不可以；
• 类组件中可以定义并维护 state（状态），而函数组件不可以；

除此之外，还有一些其他的不同。通过上面的区别，我们不能说谁好谁坏，它们各有自己的优势。在 React-Hooks 出现之前，类组件的能力边界明显强于函数组件。

实际上，类组件和函数组件之间，是面向对象和函数式编程这两套不同的设计思想之间的差异。而函数组件更加契合 React 框架的设计理念：

React 组件本身的定位就是函数，一个输入数据、输出 UI 的函数。作为开发者，我们编写的是声明式的代码，而 React 框架的主要工作，就是及时地把声明式的代码转换为命令式的 DOM 操作，把数据层面的描述映射到用户可见的 UI 变化中去。

这就意味着从原则上来讲，React 的数据应该总是紧紧地和渲染绑定在一起的，而类组件做不到这一点。函数组件就真正地将数据和渲染绑定到了一起。函数组件是一个更加匹配其设计理念、也更有利于逻辑拆分与重用的组件表达形式。

为了能让开发者更好的的去编写函数式组件。于是，React-Hooks 便应运而生。

React-Hooks 是一套能够使函数组件更强大、更灵活的“钩子”。

函数组件比起类组件少了很多东西，比如生命周期、对 state 的管理等。这就给函数组件的使用带来了非常多的局限性，导致我们并不能使用函数这种形式，写出一个真正的全功能的组件。而React-Hooks 的出现，就是为了帮助函数组件补齐这些（相对于类组件来说）缺失的能力。

如果说函数组件是一台轻巧的快艇，那么 React-Hooks 就是一个内容丰富的零部件箱。“重装战舰”所预置的那些设备，这个箱子里基本全都有，同时它还不强制你全都要，而是允许你自由地选择和使用你需要的那些能力，然后将这些能力以 Hook（钩子）的形式“钩”进你的组件里，从而定制出一个最适合你的“专属战舰”。

2. 为什么 useState 要使用数组而不是对象

useState 的用法：

const [count, setCount] = useState(0)
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可以看到 useState 返回的是一个数组，那么为什么是返回数组而不是返回对象呢？

这里用到了解构赋值，所以先来看一下ES6 的解构赋值：

数组的解构赋值

const foo = [1, 2, 3];
const [one, two, three] = foo;
console.log(one); // 1
console.log(two); // 2
console.log(three); // 3
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对象的解构赋值

const user = {
  id: 888,
  name: "xiaoxin"
};
const { id, name } = user;
console.log(id);  // 888
console.log(name);  // "xiaoxin"
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看完这两个例子，答案应该就出来了：

• 如果 useState 返回的是数组，那么使用者可以对数组中的元素命名，代码看起来也比较干净
• 如果 useState 返回的是对象，在解构对象的时候必须要和 useState 内部实现返回的对象同名，想要使用多次的话，必须得设置别名才能使用返回值

下面来看看如果 useState 返回对象的情况：

// 第一次使用
const { state, setState } = useState(false);
// 第二次使用
const { state: counter, setState: setCounter } = useState(0) 
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这里可以看到，返回对象的使用方式还是挺麻烦的，更何况实际项目中会使用的更频繁。总结：useState 返回的是 array 而不是 object 的原因就是为了降低使用的复杂度，返回数组的话可以直接根据顺序解构，而返回对象的话要想使用多次就需要定义别名了。

3. React Hooks 解决了哪些问题？

React Hooks 主要解决了以下问题：

（1）在组件之间复用状态逻辑很难

React 没有提供将可复用性行为“附加”到组件的途径（例如，把组件连接到 store）解决此类问题可以使用 render props 和 高阶组件。但是这类方案需要重新组织组件结构，这可能会很麻烦，并且会使代码难以理解。由 providers，consumers，高阶组件，render props 等其他抽象层组成的组件会形成“嵌套地狱”。尽管可以在 DevTools 过滤掉它们，但这说明了一个更深层次的问题：React 需要为共享状态逻辑提供更好的原生途径。

可以使用 Hook 从组件中提取状态逻辑，使得这些逻辑可以单独测试并复用。Hook 使我们在无需修改组件结构的情况下复用状态逻辑。 这使得在组件间或社区内共享 Hook 变得更便捷。

（2）复杂组件变得难以理解

在组件中，每个生命周期常常包含一些不相关的逻辑。例如，组件常常在 componentDidMount 和 componentDidUpdate 中获取数据。但是，同一个 componentDidMount 中可能也包含很多其它的逻辑，如设置事件监听，而之后需在 componentWillUnmount 中清除。相互关联且需要对照修改的代码被进行了拆分，而完全不相关的代码却在同一个方法中组合在一起。如此很容易产生 bug，并且导致逻辑不一致。

在多数情况下，不可能将组件拆分为更小的粒度，因为状态逻辑无处不在。这也给测试带来了一定挑战。同时，这也是很多人将 React 与状态管理库结合使用的原因之一。但是，这往往会引入了很多抽象概念，需要你在不同的文件之间来回切换，使得复用变得更加困难。

为了解决这个问题，Hook 将组件中相互关联的部分拆分成更小的函数（比如设置订阅或请求数据），而并非强制按照生命周期划分。你还可以使用 reducer 来管理组件的内部状态，使其更加可预测。

（3）难以理解的 class

除了代码复用和代码管理会遇到困难外，class 是学习 React 的一大屏障。我们必须去理解 JavaScript 中 this 的工作方式，这与其他语言存在巨大差异。还不能忘记绑定事件处理器。没有稳定的语法提案，这些代码非常冗余。大家可以很好地理解 props，state 和自顶向下的数据流，但对 class 却一筹莫展。即便在有经验的 React 开发者之间，对于函数组件与 class 组件的差异也存在分歧，甚至还要区分两种组件的使用场景。

为了解决这些问题，Hook 使你在非 class 的情况下可以使用更多的 React 特性。 从概念上讲，React 组件一直更像是函数。而 Hook 则拥抱了函数，同时也没有牺牲 React 的精神原则。Hook 提供了问题的解决方案，无需学习复杂的函数式或响应式编程技术

4. React Hook 的使用限制有哪些？

React Hooks 的限制主要有两条：

• 不要在循环、条件或嵌套函数中调用 Hook；
• 在 React 的函数组件中调用 Hook。

那为什么会有这样的限制呢？Hooks 的设计初衷是为了改进 React 组件的开发模式。在旧有的开发模式下遇到了三个问题。

• 组件之间难以复用状态逻辑。过去常见的解决方案是高阶组件、render props 及状态管理框架。
• 复杂的组件变得难以理解。生命周期函数与业务逻辑耦合太深，导致关联部分难以拆分。
• 人和机器都很容易混淆类。常见的有 this 的问题，但在 React 团队中还有类难以优化的问题，希望在编译优化层面做出一些改进。

这三个问题在一定程度上阻碍了 React 的后续发展，所以为了解决这三个问题，Hooks 基于函数组件开始设计。然而第三个问题决定了 Hooks 只支持函数组件。

那为什么不要在循环、条件或嵌套函数中调用 Hook 呢？因为 Hooks 的设计是基于数组实现。在调用时按顺序加入数组中，如果使用循环、条件或嵌套函数很有可能导致数组取值错位，执行错误的 Hook。当然，实质上 React 的源码里不是数组，是链表。

这些限制会在编码上造成一定程度的心智负担，新手可能会写错，为了避免这样的情况，可以引入 ESLint 的 Hooks 检查插件进行预防。

5. useEffect 与 useLayoutEffect 的区别

（1）共同点

• 运用效果： useEffect 与 useLayoutEffect 两者都是用于处理副作用，这些副作用包括改变 DOM、设置订阅、操作定时器等。在函数组件内部操作副作用是不被允许的，所以需要使用这两个函数去处理。
• 使用方式： useEffect 与 useLayoutEffect 两者底层的函数签名是完全一致的，都是调用的 mountEffectImpl方法，在使用上也没什么差异，基本可以直接替换。

（2）不同点

• 使用场景： useEffect 在 React 的渲染过程中是被异步调用的，用于绝大多数场景；而 useLayoutEffect 会在所有的 DOM 变更之后同步调用，主要用于处理 DOM 操作、调整样式、避免页面闪烁等问题。也正因为是同步处理，所以需要避免在 useLayoutEffect 做计算量较大的耗时任务从而造成阻塞。
• 使用效果： useEffect是按照顺序执行代码的，改变屏幕像素之后执行（先渲染，后改变DOM），当改变屏幕内容时可能会产生闪烁；useLayoutEffect是改变屏幕像素之前就执行了（会推迟页面显示的事件，先改变DOM后渲染），不会产生闪烁。useLayoutEffect总是比useEffect先执行。

在未来的趋势上，两个 API 是会长期共存的，暂时没有删减合并的计划，需要开发者根据场景去自行选择。React 团队的建议非常实用，如果实在分不清，先用 useEffect，一般问题不大；如果页面有异常，再直接替换为 useLayoutEffect 即可。

6. React Hooks在平时开发中需要注意的问题和原因

（1）不要在循环，条件或嵌套函数中调用Hook，必须始终在 React函数的顶层使用Hook

这是因为React需要利用调用顺序来正确更新相应的状态，以及调用相应的钩子函数。一旦在循环或条件分支语句中调用Hook，就容易导致调用顺序的不一致性，从而产生难以预料到的后果。

（2）使用useState时候，使用push，pop，splice等直接更改数组对象的坑

使用push直接更改数组无法获取到新值，应该采用析构方式，但是在class里面不会有这个问题。代码示例：

function Indicatorfilter() {
  let [num,setNums] = useState([0,1,2,3])
  const test = () => {
    // 这里坑是直接采用push去更新num
    // setNums(num)是无法更新num的
    // 必须使用num = [...num ,1]
    num.push(1)
    // num = [...num ,1]
    setNums(num)
  }
return (
    <div className='filter'>
      <div onClick={test}>测试</div>
        <div>
          {num.map((item,index) => (
              <div key={index}>{item}</div>
          ))}
      </div>
    </div>
  )
}
class Indicatorfilter extends React.Component<any,any>{
  constructor(props:any){
      super(props)
      this.state = {
          nums:[1,2,3]
      }
      this.test = this.test.bind(this)
  }
  test(){
      // class采用同样的方式是没有问题的
      this.state.nums.push(1)
      this.setState({
          nums: this.state.nums
      })
  }
  render(){
      let {nums} = this.state
      return(
          <div>
              <div onClick={this.test}>测试</div>
                  <div>
                      {nums.map((item:any,index:number) => (
                          <div key={index}>{item}</div>
                      ))}
                  </div>
          </div>
      )
  }
}
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（3）useState设置状态的时候，只有第一次生效，后期需要更新状态，必须通过useEffect

TableDeail是一个公共组件，在调用它的父组件里面，我们通过set改变columns的值，以为传递给TableDeail 的 columns是最新的值，所以tabColumn每次也是最新的值，但是实际tabColumn是最开始的值，不会随着columns的更新而更新：

const TableDeail = ({
    columns,
}:TableData) => {
    const [tabColumn, setTabColumn] = useState(columns) 
}
// 正确的做法是通过useEffect改变这个值
const TableDeail = ({
    columns,
}:TableData) => {
    const [tabColumn, setTabColumn] = useState(columns) 
    useEffect(() =>{setTabColumn(columns)},[columns])
}
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（4）善用useCallback

父组件传递给子组件事件句柄时，如果我们没有任何参数变动可能会选用useMemo。但是每一次父组件渲染子组件即使没变化也会跟着渲染一次。

（5）不要滥用useContext

可以使用基于 useContext 封装的状态管理工具。

7. React Hooks 和生命周期的关系？

函数组件 的本质是函数，没有 state 的概念的，因此不存在生命周期一说，仅仅是一个 render 函数而已。 但是引入 Hooks 之后就变得不同了，它能让组件在不使用 class 的情况下拥有 state，所以就有了生命周期的概念，所谓的生命周期其实就是 useState、 useEffect() 和 useLayoutEffect() 。

即：Hooks 组件（使用了Hooks的函数组件）有生命周期，而函数组件（未使用Hooks的函数组件）是没有生命周期的。

下面是具体的 class 与 Hooks 的生命周期对应关系：

• constructor：函数组件不需要构造函数，可以通过调用 **useState 来初始化 state**。如果计算的代价比较昂贵，也可以传一个函数给 useState。

const [num, UpdateNum] = useState(0)
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• getDerivedStateFromProps：一般情况下，我们不需要使用它，可以在渲染过程中更新 state，以达到实现 getDerivedStateFromProps 的目的。

function ScrollView({row}) {
  let [isScrollingDown, setIsScrollingDown] = useState(false);
  let [prevRow, setPrevRow] = useState(null);
  if (row !== prevRow) {
    // Row 自上次渲染以来发生过改变。更新 isScrollingDown。
    setIsScrollingDown(prevRow !== null && row > prevRow);
    setPrevRow(row);
  }
  return `Scrolling down: ${isScrollingDown}`;
}
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React 会立即退出第一次渲染并用更新后的 state 重新运行组件以避免耗费太多性能。

• shouldComponentUpdate：可以用 **React.memo** 包裹一个组件来对它的 props 进行浅比较

const Button = React.memo((props) => {  // 具体的组件});
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注意：**React.memo 等效于 **``**PureComponent**，它只浅比较 props。这里也可以使用 useMemo 优化每一个节点。

• render：这是函数组件体本身。
• componentDidMount, componentDidUpdate： useLayoutEffect 与它们两的调用阶段是一样的。但是，我们推荐你一开始先用 useEffect，只有当它出问题的时候再尝试使用 useLayoutEffect。useEffect 可以表达所有这些的组合。

// componentDidMount
useEffect(()=>{
  // 需要在 componentDidMount 执行的内容
}, [])
useEffect(() => { 
  // 在 componentDidMount，以及 count 更改时 componentDidUpdate 执行的内容
  document.title = `You clicked ${count} times`; 
  return () => {
    // 需要在 count 更改时 componentDidUpdate（先于 document.title = ... 执行，遵守先清理后更新）
    // 以及 componentWillUnmount 执行的内容       
  } // 当函数中 Cleanup 函数会按照在代码中定义的顺序先后执行，与函数本身的特性无关
}, [count]); // 仅在 count 更改时更新
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请记得 React 会等待浏览器完成画面渲染之后才会延迟调用 ，因此会使得额外操作很方便

• componentWillUnmount：相当于 useEffect 里面返回的 cleanup 函数

// componentDidMount/componentWillUnmount
useEffect(()=>{
  // 需要在 componentDidMount 执行的内容
  return function cleanup() {
    // 需要在 componentWillUnmount 执行的内容      
  }
}, [])
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• componentDidCatch and getDerivedStateFromError：目前还没有这些方法的 Hook 等价写法，但很快会加上。

八、虚拟DOM

1. 对虚拟 DOM 的理解？虚拟 DOM 主要做了什么？虚拟 DOM 本身是什么？

从本质上来说，Virtual Dom是一个JavaScript对象，通过对象的方式来表示DOM结构。将页面的状态抽象为JS对象的形式，配合不同的渲染工具，使跨平台渲染成为可能。通过事务处理机制，将多次DOM修改的结果一次性的更新到页面上，从而有效的减少页面渲染的次数，减少修改DOM的重绘重排次数，提高渲染性能。

虚拟DOM是对DOM的抽象，这个对象是更加轻量级的对DOM的描述。它设计的最初目的，就是更好的跨平台，比如node.js就没有DOM，如果想实现SSR，那么一个方式就是借助虚拟dom，因为虚拟dom本身是js对象。 在代码渲染到页面之前，vue或者react会把代码转换成一个对象（虚拟DOM）。以对象的形式来描述真实dom结构，最终渲染到页面。在每次数据发生变化前，虚拟dom都会缓存一份，变化之时，现在的虚拟dom会与缓存的虚拟dom进行比较。在vue或者react内部封装了diff算法，通过这个算法来进行比较，渲染时修改改变的变化，原先没有发生改变的通过原先的数据进行渲染。

另外现代前端框架的一个基本要求就是无须手动操作DOM，一方面是因为手动操作DOM无法保证程序性能，多人协作的项目中如果review不严格，可能会有开发者写出性能较低的代码，另一方面更重要的是省略手动DOM操作可以大大提高开发效率。

为什么要用 Virtual DOM：

（1）保证性能下限，在不进行手动优化的情况下，提供过得去的性能

下面对比一下修改DOM时真实DOM操作和Virtual DOM的过程，来看一下它们重排重绘的性能消耗∶

• 真实DOM∶ 生成HTML字符串＋ 重建所有的DOM元素
• Virtual DOM∶ 生成vNode＋ DOMDiff＋必要的DOM更新

Virtual DOM的更新DOM的准备工作耗费更多的时间，也就是JS层面，相比于更多的DOM操作它的消费是极其便宜的。尤雨溪在社区论坛中说道∶ 框架给你的保证是，你不需要手动优化的情况下，我依然可以给你提供过得去的性能。（2）跨平台Virtual DOM本质上是JavaScript的对象，它可以很方便的跨平台操作，比如服务端渲染、uniapp等。

2. React diff 算法的原理是什么？

实际上，diff 算法探讨的就是虚拟 DOM 树发生变化后，生成 DOM 树更新补丁的方式。它通过对比新旧两株虚拟 DOM 树的变更差异，将更新补丁作用于真实 DOM，以最小成本完成视图更新。

具体的流程如下：

• 真实的 DOM 首先会映射为虚拟 DOM；
• 当虚拟 DOM 发生变化后，就会根据差距计算生成 patch，这个 patch 是一个结构化的数据，内容包含了增加、更新、移除等；

• 根据 patch 去更新真实的 DOM，反馈到用户的界面上。

import React from 'react'
export default class ExampleComponent extends React.Component {
  render() {
    if(this.props.isVisible) {
       return <div className="visible">visbile</div>;
    }
     return <div className="hidden">hidden</div>;
  }
}
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这里，首先假定 ExampleComponent 可见，然后再改变它的状态，让它不可见 。映射为真实的 DOM 操作是这样的，React 会创建一个 div 节点。

<div class="visible">visbile</div>
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当把 visbile 的值变为 false 时，就会替换 class 属性为 hidden，并重写内部的 innerText 为 hidden。这样一个生成补丁、更新差异的过程统称为 diff 算法。

diff算法可以总结为三个策略，分别从树、组件及元素三个层面进行复杂度的优化：

策略一：忽略节点跨层级操作场景，提升比对效率。（基于树进行对比）

这一策略需要进行树比对，即对树进行分层比较。树比对的处理手法是非常“暴力”的，即两棵树只对同一层次的节点进行比较，如果发现节点已经不存在了，则该节点及其子节点会被完全删除掉，不会用于进一步的比较，这就提升了比对效率。

策略二：如果组件的 class 一致，则默认为相似的树结构，否则默认为不同的树结构。

（基于组件进行对比）

在组件比对的过程中：

• 如果组件是同一类型则进行树比对；
• 如果不是则直接放入补丁中。

只要父组件类型不同，就会被重新渲染。这也就是为什么 shouldComponentUpdate、PureComponent 及 React.memo 可以提高性能的原因。

策略三：同一层级的子节点，可以通过标记 key 的方式进行列表对比。（基于节点进行对比）

元素比对主要发生在同层级中，通过标记节点操作生成补丁。节点操作包含了插入、移动、删除等。其中节点重新排序同时涉及插入、移动、删除三个操作，所以效率消耗最大，此时策略三起到了至关重要的作用。通过标记 key 的方式，React 可以直接移动 DOM 节点，降低内耗。

3. React key 是干嘛用的 为什么要加？key 主要是解决哪一类问题的

Keys 是 React 用于追踪哪些列表中元素被修改、被添加或者被移除的辅助标识。在开发过程中，我们需要保证某个元素的 key 在其同级元素中具有唯一性。

在 React Diff 算法中 React 会借助元素的 Key 值来判断该元素是新近创建的还是被移动而来的元素，从而减少不必要的元素重渲染此外，React 还需要借助 Key 值来判断元素与本地状态的关联关系。

注意事项：

• key值一定要和具体的元素—一对应；
• 尽量不要用数组的index去作为key；
• 不要在render的时候用随机数或者其他操作给元素加上不稳定的key，这样造成的性能开销比不加key的情况下更糟糕。