关于前端:轻松掌握React-Hooks底层实现原理

因为最近业务较忙，2020 年搞懂 React 原理系列文章最终篇直到现在才在业余时间抽空实现。之前在公司外部已有过一次 PPT 模式的分享，但通过一段时间对 hooks 的深度应用，对其又有了更深一些理解，故本次加上新内容并以文章模式再分享一次。

持续一年浏览 React 源码和总结其外围原理，缓缓也有了一些心得：

读懂源码只是第一步，弄懂其性能的代码实现形式。而再进一步是彻底搞懂其实现原理、思维，它通过什么形式实现了什么性能，带来了什么价值。

不论它的底层代码如何改写，最终的目标都是为了实现某个性能。只有咱们把其性能实现原理把握，便可活学活用，联合业务让业务开发效率更高，或围绕业务做一些生产力工具。

React 应用以后最新版本：17.0.1

往年写了一个“搞懂 React 源码系列”，把 React 最外围的内容用最易懂的形式讲清楚。2020 年搞懂 React 源码系列：

React Diff 原理

React 调度原理

搭建浏览 React 源码环境 - 反对 React 所有版本断点调试细分文件

（以后）React Hooks 原理

少了 React Fiber 更新原理？那是因为国外大佬的一篇文章写得太好，没有必要再反复写一次。或者明年能够找个工夫写个扼要概要的 React 所有原理汇总文章。

本文将重点讲 useMemo、useEffect 和useState 3 个 api，因为它们在日常开发中最罕用。前面讲其余几个 api。本次次要形容每个 hook 的性能和原理。

任何一个 hook 的调用形式都是：

输入 = hook 函数(输出)

肯定会有输出和 hook 函数和输入。
而被调用的过程个别是 2 种：组件初始化和组件更新。

useMemo 的性能是记忆某个后果，只有依赖项产生扭转时才更新输入后果。

输入后果 = useMemo(计算函数，依赖项)

下方展现其在不同过程中 useMemo 外部实现原理。

输出	hook 函数	输入
计算函数，依赖项	useMemo	计算结果

组件初始化：

执行计算函数，获取计算结果
缓存后果后果和依赖项
返回计算结果

组件更新:

if (依赖项和已缓存依赖项雷同) {返回已缓存计算结果} else {
    执行计算函数，获取新计算结果
    缓存新计算结果和新依赖项
    返回新计算结果
}

其中一个问题值得注意，依赖项是如何比拟的？深比拟或浅比拟？因为依赖项个别是一个数组，而数组中的每个元素是具体的依赖变量，那么 React 是如何比拟的？

翻看源码，发现若两个依赖项都是数组，则 React 会应用 Object.is 对其每一个元素进行强比拟。

Object.is('foo', 'foo');     // true
Object.is(window, window);   // true

Object.is('foo', 'bar');     // false
Object.is([], []);           // false

var foo = {a: 1};
var bar = {a: 1};
Object.is(foo, foo);         // true
Object.is(foo, bar);         // false

Object.is(null, null);       // true

// Special Cases
Object.is(0, -0);            // false
Object.is(-0, -0);           // true
Object.is(NaN, 0/0);         // true

转念一想，其实就应这样比拟。

useEffect(创立函数，依赖项)

useEffect 的次要性能是：

组件加载后执行创立函数，创立函数执行后会返回一个销毁函数，在组件销毁前执行。

若依赖项为数组且不为空，则依赖项扭转时，会执行上一个销毁函数和从新创立函数。

输出	hook 函数
创立函数，依赖项	useEffect

useEffect 间接被调用的过程是组件初始化和组件更新，其销毁函数被调用的过程是组件销毁。

组件初始化：

生成一个 effect 对象，蕴含创立函数
缓存 effect 和依赖项
当 React 进入提交阶段，执行 effect 中的创立函数，获取销毁函数。若销毁函数不为空，则将其放入 effect。

组件更新：

生成一个 effect 对象, 蕴含创立函数
查看已缓存 effect 中是否有销毁函数，有的话则放入新 effect 对象
缓存 effect
若依赖项和已缓存依赖项不同，则将 hasEffect 标记增加到 effect，并缓存新依赖项
当 React 进入提交阶段：

if (effect 有 hasEffect 标记) {
    若 effect 中有销毁函数，则先执行销毁函数
    执行 effect 中的创立函数，获取销毁函数。若销毁函数不为空，则将其放入 effect
}

组件销毁：

若 effect 中有销毁函数，则执行。

useState 的性能是设置一个状态的初始值，并返回以后状态和设置状态的函数。

[状态，设置状态函数] = useState(初始状态)

输出	hook 函数	输入
初始状态	useState	状态，设置状态函数

useState 间接被调用的过程也是组件初始化和组件更新，其还有一个调用设置状态函数的过程。

组件初始化：

若初始状态为函数，则将函数执行后果设为以后状态。否则将初始状态设为以后状态。
生成设置状态函数
缓存以后状态和设置状态函数
返回以后状态

组件更新：

读取缓存状态和设置状态函数
返回缓存状态

执行设置状态函数：

更新缓存状态
触发 React 组件树更新
在下一次组件更新时，将返回已被更新的缓存状态

useReducer 的性能和原理与 useState 统一，区别在于 useReducer 应用函数治理状态，应用派发动作指令函数作为设置状态函数。Reducer 概念可参看 redux。

[状态，派发动作指令函数]=useReducer(reducer 函数，初始状态)

已缓存函数 = useCallback(待缓存函数，依赖项)

useCallback 的性能就是 useMemo 记忆函数一个封装，相比 useMemo 只是少套了一层函数：

已缓存函数 = useMemo(() => 代缓存函数, 依赖项)

不过 React 外部并没有用 useMemo 间接实现 useCallback，而是用一套相似 useMemo 的代码实现。

{current: 以后值} = useRef(初始以后值)

useRef 的性能是生成一个对象，构造是：{current: 以后值}, 对象一旦初始化，不会因为组件更新而扭转。

尽管对象初始化后不会因组件更新扭转，但咱们能够通过更改其 current 属性，以后值就相当于一个组件的变量，相似 class 组件的实例属性。

useRef 最罕用的场景莫过于设置组件的 ref。

const container = useRef(null)
return <div ref={container}></div>

其实此处官网也有特地讲，div 上的 ref 属性将触发设置 container.current 为 dom 对象。

但咱们也能够把 useRef 作为生成组件变量的办法灵便利用。

输出	hook 函数	输入
初始以后值	useRef	{current: 以后值}

组件初始化：

生成对象: {current: 初始以后值}
缓存对象
返回缓存对象

组件更新：

获取缓存对象
返回缓存对象

useImperativeHandle 的性能被子组件应用，实现父组件调用子组件外部办法，个别与 forwardRef 一起应用。

UseImperativeHandle 实现原理与 useEffect 相似。

useLayoutEffect 和 useLayout 的性能区别：

useLayoutEffect	useLayout
渲染到屏幕前执行	渲染到屏幕后执行

useLayoutEffect(() => {
   // 组件初始化或更新在渲染到屏幕前执行
   return () => {// 1. 组件卸载前执行 2. 执行下一个 effect 前执行} 
}, )

在跨年前实现 2020 搞懂 React 原理系列文章最初一篇，也是为了迎接行将到来的 2021。

在 2021 年，新的系列行将启航。不过在写新系列前，下一篇将先写微前端框架实现原理。

祝大家新年快乐！

关于前端:轻松掌握React-Hooks底层实现原理

基础知识

UseMemo 实现原理

UseEffect 实现原理

UseState 实现原理

useReducer

UseCallback 实现原理

UseRef 实现原理

UseImperativeHandle

UseLayoutEffect

结尾