关于react.js:深度探讨reacthooks实现原理

react hooks 实现

Hooks 解决了什么问题

在 React 的设计哲学中，简略的来说能够用上面这条公式来示意：

UI = f(data)

等号的右边时 UI 代表的最终画进去的界面；等号的左边是一个函数，也就是咱们写的 React 相干的代码；data 就是数据，在 React 中，data 能够是 state 或者 props。
UI 就是把 data 作为参数传递给 f 运算进去的后果。这个公式的含意就是，如果要渲染界面，不要间接去操纵 DOM 元素，而是批改数据，由数据去驱动 React 来批改界面。
咱们开发者要做的，就是设计出正当的数据模型，让咱们的代码齐全依据数据来形容界面应该画成什么样子，而不用纠结如何去操作浏览器中的 DOM 树结构。

总体的设计准则：

• 界面齐全由数据驱动
• 所有皆组件
• 应用 props 进行组件之间通信

与之带来的问题有哪些呢？

• 组件之间数据交换耦合度过高，许多组件之间须要共享的数据须要层层的传递；传统的解决形式呢！

  • 变量晋升
  • 高阶函数透传
  • 引入第三方数据管理库，redux、mobx
  • 以上三种设计形式都是，都是将数据晋升至父节点或者最高节点，而后数据层层传递
• ClassComponet 生命周期的学习老本，以及强关联的代码逻辑因为生命周期钩子函数的执行过程，须要将代码进行强行拆分；常见的：

class SomeCompoent extends Component {componetDidMount() {const node = this.refs['myRef'];
    node.addEventListener('mouseDown', handlerMouseDown);
    node.addEventListener('mouseUp', handlerMouseUp)
  }

  ...

  componetWillunmount() {const node = this.refs['myRef'];
    node.removeEventListener('mouseDown', handlerMouseDown)
    node.removeEventListener('mouseUp', handlerMouseUp)
  }
}

能够说 Hooks 的呈现下面的问题都会迎刃而解

Hooks API 类型

据官网申明，hooks 是齐全向后兼容的，class componet 不会被移除，作为开发者能够缓缓迁徙到最新的 API。

Hooks 次要分三种：

• State hooks : 能够让 function componet 应用 state
• Effect hooks : 能够让 function componet 应用生命周期和 side effect
• Custom hooks: 依据 react 提供的 useState、useReducer、useEffect、useRef 等自定义本人须要的 hooks

上面咱们来理解一下 Hooks。

首先接触到的是 State hooks

useState 是咱们第一个接触到 React Hooks，其次要作用是让 Function Component 能够应用 state，承受一个参数做为 state 的初始值，返回以后的 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 能够屡次申明；

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解决，则能够应用 useReducer。

其次接触到的是 Effect hooks

useEffect 的应用是让 Function Componet 组件具备 life-cycles 申明周期函数；比方 componetDidMount、componetDidUpdate、shouldCompoentUpdate 以及 componetWiillunmount 都集中在这一个函数中执行，叫 useEffect。这个函数有点相似 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？官网的解释：因为咱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，比方更新 DOM，fetch 数据等。

useEffect 是应用：

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，如果须要在 DOM 更新之后同步执行，能够应用 useLayoutEffect。

最初接触到的是 custom hooks

依据官网提供的 useXXX API 联合本人的业务场景，能够应用自定义开发须要的 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沛解耦。

Hooks 实现形式

在下面的根底之后，对于 hooks 的应用应该有了根本的理解，上面咱们联合 hooks 源码对于 hooks 如何能保留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，了解起来也是很不便的

Hooks 的根本类型：

type Hooks = {
    memoizedState: any, // 指向以后渲染节点 Fiber
  baseState: any, // 初始化 initialState，曾经每次 dispatch 之后 newState
  baseUpdate: Update<any> | null,// 以后须要更新的 Update，每次更新完之后，会赋值上一个 update，不便 react 在渲染谬误的边缘，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 标记以后 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 全局保护了一个 workInProgressHook 变量，每一次调取 Hooks API 都会首先调取 createWorkInProgressHooks 函数。参考 React 实战视频解说：进入学习

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;
}

假如咱们须要执行以下 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];
}

当咱们理解 React Hooks 的简略原理，失去 Hooks 的串联不是一个数组，然而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 不能嵌套应用，不能在条件判断中应用，不能在循环中应用。否则会毁坏链式构造。

问题一：useState dispatch 函数如何与其应用的 Function Component 进行绑定

上面咱们先看一段代码：

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，然而对于开发者来讲，只有在 Function Component 中引入了 hooks 函数，dispatch 之后就可能作用就能精确的作用在以后的组件上，不经意会有此疑难，带着这个疑难，浏览一下源码。

function useState(initialState）{  return useReducer(basicStateReducer,    // useReducer has a special case to support lazy useState initializers    (initialState: any),  );}function useReducer(reducer, initialState, initialAction) {  // 解析以后正在 rendering 的 Fiber
    let fiber = (currentlyRenderingFiber = resolveCurrentlyRenderingFiber());  workInProgressHook = createWorkInProgressHook();  // 此处省略局部源码  ...  ...  ...  // dispathAction 会绑定以后真在渲染的 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);}