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剖析React Hooks底层源码

剖析React Hooks底层源码

作者: JoelLin | 来源:发表于2020-05-28 14:40 被阅读0次

    Hooks API 类型

    据官方声明,hooks 是完全向后兼容的,class componet 不会被移除,作为开发者可以慢慢迁移到最新的 API。

    Hooks 主要分三种:

    • State hooks : 可以让 function componet 使用 state
    • Effect hooks : 可以让 function componet 使用生命周期和 side effect
    • Custom hooks: 根据 react 提供的 useState、useReducer、useEffect、useRef等自定义自己需要的 hooks

    下面我们来了解一下 Hooks。

    首先接触到的是 State hooks

    useState 是我们第一个接触到 React Hooks,其主要作用是让 Function Component 可以使用 state,接受一个参数做为 state 的初始值,返回当前的 state 和 dispatch。

    
    import { useState } from 'react';
     
    function Example() {
      // Declare a new state variable, which we'll call "count"
      const [count, setCount] = useState(0);
      return (
        <div>
          <p>You clicked {count} times</p>
          <button onClick={() => setCount(count + 1)}>
            Click me
          </button>
        </div>
      );
    }
    

    其中 useState 可以多次声明;

    
    function FunctionalComponent () {
      const [state1, setState1] = useState(1)
      const [state2, setState2] = useState(2)
      const [state3, setState3] = useState(3)
      
      return <div>{state1}{...}</div>
    }
    

    与之对应的 hooks 还有 useReducer,如果是一个状态对应不同类型更新处理,则可以使用 useReducer。

    其次接触到的是 Effect hooks

    useEffect 的使用是让 Function Componet 组件具备 life-cycles 声明周期函数;比如 componetDidMount、componetDidUpdate、shouldCompoentUpdate 以及 componetWiillunmount 都集中在这一个函数中执行,叫 useEffect。这个函数有点类似 Redux 的 subscribe,会在每次 props、state 触发 render 之后执行。(在组件第一次 render和每次 update 后触发)

    为什么叫 useEffect 呢?官方的解释:因为我们通常在生命周期内做很多操作都会产生一些 side-effect (副作用) 的操作,比如更新 DOM,fetch 数据等。

    useEffect 是使用:

    
    import React, { useState, useEffect } from 'react';
     
    function useMousemove() {
        const [client, setClient] = useState({x: 0, y: 0});
      
      useEffect(() => {
       
        const handlerMouseCallback = (e) => {
            setClient({
            x: e.clientX,
            y: e.clientY
          })
        };
        // 在组件首次 render 之后, 既在 didMount 时调用
        document.addEventListener('mousemove', handlerMouseCallback, false);
        
        return () => {
          // 在组件卸载之后执行
            document.removeEventListener('mousemove', handlerMouseCallback, false);
        }
      })
      
      return client;
    }
     
    

    其中 useEffect 只是在组件首次 render 之后即 didMount 之后调用的,以及在组件卸载之时即 unmount 之后调用,如果需要在 DOM 更新之后同步执行,可以使用 useLayoutEffect。

    最后接触到的是 custom hooks

    根据官方提供的 useXXX API 结合自己的业务场景,可以使用自定义开发需要的 custom hooks,从而抽离业务开发数据,按需引入;实现业务数据与视图数据的充分解耦。

    Hooks 底层实现方式

    在上面的基础之后,对于 hooks 的使用应该有了基本的了解,下面我们结合 hooks 源码对于 hooks 如何能保存无状态组件的原理进行剥离。

    Hooks 源码在 Reactreact-reconclier** 中的 ReactFiberHooks.js ,代码有 600 行,理解起来也是很方便的,Hooks 的基本类型:

    
    type Hooks = {
        memoizedState: any, // 指向当前渲染节点 Fiber
      baseState: any, // 初始化 initialState, 已经每次 dispatch 之后 newState
      baseUpdate: Update<any> | null,// 当前需要更新的 Update ,每次更新完之后,会赋值上一个 update,方便 react 在渲染错误的边缘,数据回溯
      queue: UpdateQueue<any> | null,// UpdateQueue 通过
      next: Hook | null, // link 到下一个 hooks,通过 next 串联每一 hooks
    }
     
    type Effect = {
      tag: HookEffectTag, // effectTag 标记当前 hook 作用在 life-cycles 的哪一个阶段
      create: () => mixed, // 初始化 callback
      destroy: (() => mixed) | null, // 卸载 callback
      deps: Array<mixed> | null,
      next: Effect, // 同上 
    };
    

    React Hooks 全局维护了一个 workInProgressHook 变量,每一次调取 Hooks API 都会首先调取 createWorkInProgressHooks 函数。

    
    function createWorkInProgressHook() {
      if (workInProgressHook === null) {
        // This is the first hook in the list
        if (firstWorkInProgressHook === null) {
          currentHook = firstCurrentHook;
          if (currentHook === null) {
            // This is a newly mounted hook
            workInProgressHook = createHook();
          } else {
            // Clone the current hook.
            workInProgressHook = cloneHook(currentHook);
          }
          firstWorkInProgressHook = workInProgressHook;
        } else {
          // There's already a work-in-progress. Reuse it.
          currentHook = firstCurrentHook;
          workInProgressHook = firstWorkInProgressHook;
        }
      } else {
        if (workInProgressHook.next === null) {
          let hook;
          if (currentHook === null) {
            // This is a newly mounted hook
            hook = createHook();
          } else {
            currentHook = currentHook.next;
            if (currentHook === null) {
              // This is a newly mounted hook
              hook = createHook();
            } else {
              // Clone the current hook.
              hook = cloneHook(currentHook);
            }
          }
          // Append to the end of the list
          workInProgressHook = workInProgressHook.next = hook;
        } else {
          // There's already a work-in-progress. Reuse it.
          workInProgressHook = workInProgressHook.next;
          currentHook = currentHook !== null ? currentHook.next : null;
        }
      }
      return workInProgressHook;
    }
     
    

    假设我们需要执行以下 hooks 代码:

    
    function FunctionComponet() {
        
      const [ state0, setState0 ] = useState(0);
      const [ state1, setState1 ] = useState(1);
      useEffect(() => {
        document.addEventListener('mousemove', handlerMouseMove, false);
        ...
        ...
        ...
        return () => {
          ...
          ...
          ...
            document.removeEventListener('mousemove', handlerMouseMove, false);
        }
      })
      
      const [ satte3, setState3 ] = useState(3);
      return [state0, state1, state3];
    }
    

    当我们了解 React Hooks 的简单原理,得到 Hooks 的串联不是一个数组,但是是一个链式的数据结构,从根节点 workInProgressHook 向下通过 next 进行串联。这也就是为什么 Hooks 不能嵌套使用,不能在条件判断中使用,不能在循环中使用。否则会破坏链式结构。

    问题一:useState dispatch 函数如何与其使用的 Function Component 进行绑定
    下面我们先看一段代码:

    
    import React, { useState, useEffect } from 'react';
    import ReactDOM from 'react-dom';
     
    const useWindowSize = () => {
        let [size, setSize] = useState([window.innerWidth, window.innerHeight])
        useEffect(() => {
            let handleWindowResize = event => {
                setSize([window.innerWidth, window.innerHeight])
            }
            window.addEventListener('resize', handleWindowResize)
            return () => window.removeEventListener('resize', handleWindowResize)
        }, [])
        return size
    }
     
     
    const App = () => {
        const [ innerWidth, innerHeight ] = useWindowSize();
      return (
        <ul>
            <li>innerWidth: {innerWidth}</li>
                <li>innerHeight: {innerHeight}</li>
        </ul>
      )
    }
     
    ReactDOM.render(<App/>, document.getElementById('root'))
    

    useState 的作用是让 Function Component 具备 State 的能力,但是对于开发者来讲,只要在 Function Component 中引入了 hooks 函数,dispatch 之后就能够作用就能准确的作用在当前的组件上,不经意会有此疑问,带着这个疑问,阅读一下源码。

    function useState(initialState){
      return useReducer(
        basicStateReducer,
        // useReducer has a special case to support lazy useState initializers
        (initialState: any),
      );
    }
    function useReducer(reducer, initialState, initialAction) {
      // 解析当前正在 rendering 的 Fiber
        let fiber = (currentlyRenderingFiber = resolveCurrentlyRenderingFiber());
      workInProgressHook = createWorkInProgressHook();
      // 此处省略部分源码
      ...
      ...
      ...
      // dispathAction 会绑定当前真在渲染的 Fiber, 重点在 dispatchAction 中
      const dispatch = dispatchAction.bind(null, currentlyRenderingFiber,queue,)
      return [workInProgressHook.memoizedState, dispatch];
    }
     
    function dispatchAction(fiber, queue, action) {
        const alternate = fiber.alternate;
      const update: Update<S, A> = {
        expirationTime,
        action,
        eagerReducer: null,
        eagerState: null,
        next: null,
      };
      ......
      ......
      ......
      scheduleWork(fiber, expirationTime);
    }
    
    

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