可靠React组件设计的7个准则之SRP

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翻译：刘小夕

原文链接：https://dmitripavlutin.com/7-…

原文的篇幅 非常 长，不过内容太过于吸引我，还是忍不住要翻译出来。此篇文章对编写可重用和可维护的 React 组件非常有帮助。但因为篇幅实在太长，我不得不进行了分割，本篇文章重点阐述 SRP，即单一职责原则。

————————————我是一条分割线————————————

我喜欢 React 组件式开发方式。你可以将复杂的用户界面分割为一个个组件，利用组件的可重用性和抽象的 DOM 操作。

基于组件的开发是高效的：一个复杂的系统是由专门的、易于管理的组件构建的。然而，只有设计良好的组件才能确保组合和复用的好处。

尽管应用程序很复杂，但为了满足最后期限和意外变化的需求，你必须不断地走在架构正确性的细线上。你必须将组件分离为专注于单个任务，并经过良好测试。

不幸的是，遵循错误的路径总是更加容易：编写具有许多职责的大型组件、紧密耦合组件、忘记单元测试。这些增加了技术债务，使得修改现有功能或创建新功能变得越来越困难。

编写 React 应用程序时，我经常问自己：

  • 如何正确构造组件？
  • 在什么时候，一个大的组件应该拆分成更小的组件？
  • 如何设计防止紧密耦合的组件之间的通信？

幸运的是，可靠的组件具有共同的特性。让我们来研究这 7 个有用的标准(本文只阐述 SRP，剩余准则正在途中)，并将其详细到案例研究中。

单一职责

当一个组件只有一个改变的原因时，它有一个单一的职责。

编写 React 组件时要考虑的基本准则是单一职责原则。单一职责原则 (缩写：SRP) 要求组件有一个且只有一个变更的原因。

组件的职责可以是呈现列表，或者显示日期选择器，或者发出 HTTP 请求，或者绘制图表，或者延迟加载图像等。你的组件应该只选择一个职责并实现它。当你修改组件实现其职责的方式（例如，更改渲染的列表的数量限制），它有一个更改的原因。

为什么只有一个理由可以改变很重要？因为这样组件的修改隔离并且受控。单一职责原则制了组件的大小，使其集中在一件事情上。集中在一件事情上的组件便于编码、修改、重用和测试。

下面我们来举几个例子

实例 1：一个组件获取远程数据，相应地，当获取逻辑更改时，它有一个更改的原因。

发生变化的原因是：

  • 修改服务器 URL
  • 修改响应格式
  • 要使用其他 HTTP 请求库
  • 或仅与获取逻辑相关的任何修改。

示例 2：表组件将数据数组映射到行组件列表，因此在映射逻辑更改时有一个原因需要更改。

发生变化的原因是：

  • 你需要限制渲染行组件的数量（例如，最多显示 25 行）
  • 当没有要显示的项目时，要求显示提示信息“列表为空”
  • 或仅与数组到行组件的映射相关的任何修改。

你的组件有很多职责吗？如果答案是“是”，则按每个单独的职责将组件分成若干块。

如果您发现 SRP 有点模糊，请阅读本文。
在项目早期阶段编写的单元将经常更改，直到达到发布阶段。这些更改通常要求组件在隔离状态下易于修改：这也是 SRP 的目标。

1.1 多重职责陷阱

当一个组件有多个职责时，就会发生一个常见的问题。乍一看，这种做法似乎是无害的，并且工作量较少：

  • 你立即开始编码：无需识别职责并相应地规划结构
  • 一个大的组件可以做到这一切：不需要为每个职责创建组成部分
  • 无拆分 - 无开销：无需为拆分组件之间的通信创建 props 和 callbacks

这种幼稚的结构在开始时很容易编码。但是随着应用程序的增加和变得复杂，在以后的修改中会出现困难。同时实现多个职责的组件有许多更改的原因。现在出现的主要问题是：出于某种原因更改组件会无意中影响同一组件实现的其它职责。

不要关闭电灯开关，因为它同样作用于电梯。

这种设计很 脆弱。意外的副作用是很难预测和控制的。

例如，<ChartAndForm> 同时有两个职责，绘制图表，并处理为该图表提供数据的表单。<ChartandForm> 就会有两个更改原因：绘制图表和处理表单。

当你更改表单字段（例如，将 <input> 修改为 <select> 时，你无意中中断图表的渲染。此外，图表实现是不可重用的，因为它与表单细节耦合在一起。

解决多重责任问题需要将 <ChartAndForm> 分割为两个组件：<Chart> 和<Form>。每个组件只有一个职责：绘制图表或处理表单。组件之间的通信是通过props 实现。

多重责任问题的最坏情况是所谓的上帝组件（上帝对象的类比）。上帝组件倾向于了解并做所有事情。你可能会看到它名为 <Application>、<Manager>、<Bigcontainer> 或 <Page>，代码超过 500 行。

在组合的帮助下使其符合 SRP，从而分解上帝组件。(组合（composition）是一种通过将各组件联合在一起以创建更大组件的方式。组合是 React 的核心。)

1.2 案例研究：使组件只有一个职责

设想一个组件向一个专门的服务器发出 HTTP 请求，以获取当前天气。成功获取数据时，该组件使用响应来展示天气信息：

import axios from 'axios';
// 问题: 一个组件有多个职责
class Weather extends Component {constructor(props) {super(props);
        this.state = {temperature: 'N/A', windSpeed: 'N/A'};
    }

    render() {const { temperature, windSpeed} = this.state;
        return (
            <div className="weather">
                <div>Temperature: {temperature}°C</div>
                <div>Wind: {windSpeed}km/h</div>
            </div>
        );
    }

    componentDidMount() {axios.get('http://weather.com/api').then(function (response) {const { current} = response.data;
            this.setState({
                temperature: current.temperature,
                windSpeed: current.windSpeed
            })
        });
    }
}

在处理类似的情况时，问问自己：是否必须将组件拆分为更小的组件？通过确定组件可能会如何根据其职责进行更改，可以最好地回答这个问题。

这个天气组件有两个改变原因：

  1. componentDidMount() 中的 fetch 逻辑：服务器 URL 或响应格式可能会改变。
  2. render() 中的天气展示：组件显示天气的方式可以多次更改。

解决方案是将 <Weather> 分为两个组件：每个组件只有一个职责。命名为 <WeatherFetch> 和 <WeatherInfo>。

<WeatherFetch> 组件负责获取天气、提取响应数据并将其保存到 state 中。它改变原因只有一个就是获取数据逻辑改变。

import axios from 'axios';
// 解决措施: 组件只有一个职责就是请求数据
class WeatherFetch extends Component {constructor(props) {super(props);
        this.state = {temperature: 'N/A', windSpeed: 'N/A'};
    }

    render() {const { temperature, windSpeed} = this.state;
        return (<WeatherInfo temperature={temperature} windSpeed={windSpeed} />
        );
    }

    componentDidMount() {axios.get('http://weather.com/api').then(function (response) {const { current} = response.data;
            this.setState({
                temperature: current.temperature,
                windSpeed: current.windSpeed
            });
        });
    }
}

这种结构有什么好处？

例如，你想要使用 async/await 语法来替代 promise 去服务器获取响应。更改原因：修改获取逻辑

// 改变原因: 使用 async/await 语法
class WeatherFetch extends Component {
    // ..... //
    async componentDidMount() {const response = await axios.get('http://weather.com/api');
        const {current} = response.data;
        this.setState({
            temperature: current.temperature,
            windSpeed: current.windSpeed
        });
    }
}

因为 <WeatherFetch> 只有一个更改原因：修改 fetch 逻辑，所以对该组件的任何修改都是隔离的。使用 async/await 不会直接影响天气的显示。

<WeatherFetch> 渲染 <WeatherInfo>。后者只负责显示天气，改变原因只可能是视觉显示改变。

// 解决方案: 组件只有一个职责，就是显示天气
function WeatherInfo({temperature, windSpeed}) {
    return (
        <div className="weather">
            <div>Temperature: {temperature}°C</div>
            <div>Wind: {windSpeed} km/h</div>
        </div>
    );
}

让我们更改<WeatherInfo>，如不显示 “wind:0 km/h” 而是显示 “wind:calm”。这就是天气视觉显示发生变化的原因：

// 改变原因: 无风时的显示
function WeatherInfo({temperature, windSpeed}) {const windInfo = windSpeed === 0 ? 'calm' : `${windSpeed} km/h`;
    return (
        <div className="weather">
            <div>Temperature: {temperature}°C</div>
            <div>Wind: {windInfo}</div>
        </div>
    );
}

同样，对 <WeatherInfo> 的修改是隔离的，不会影响 <WeatherFetch> 组件。

<WeatherFetch> 和 <WeatherInfo> 有各自的职责。一种组件的变化对另一种组件的影响很小。这就是单一职责原则的作用：修改隔离，对系统的其他组件产生影响很轻微并且可预测。

1.3 案例研究：HOC 偏好单一责任原则

按职责使用分块组件的组合并不总是有助于遵循单一责任原则。另外一种有效实践是高效组件(缩写为 HOC)

高阶组件是一个接受一个组件并返回一个新组件的函数。

HOC 的一个常见用法是为封装的组件增加新属性或修改现有的属性值。这种技术称为属性代理：

function withNewFunctionality(WrappedComponent) {
    return class NewFunctionality extends Component {render() {
            const newProp = 'Value';
            const propsProxy = {
                ...this.props,
                // 修改现有属性:
                ownProp: this.props.ownProp + 'was modified',
                // 增加新属性:
                newProp
            };
            return <WrappedComponent {...propsProxy} />;
        }
    }
}
const MyNewComponent = withNewFunctionality(MyComponent);

你还可以通过控制输入组件的渲染过程从而控制渲染结果。这种 HOC 技术被称为渲染劫持：

function withModifiedChildren(WrappedComponent) {
    return class ModifiedChildren extends WrappedComponent {render() {const rootElement = super.render();
            const newChildren = [
                ...rootElement.props.children,
                // 插入一个元素
                <div>New child</div>
            ];
            return cloneElement(
                rootElement,
                rootElement.props,
                newChildren
            );
        }
    }
}
const MyNewComponent = withModifiedChildren(MyComponent);

如果您想深入了解 HOCS 实践，我建议您阅读“深入响应高阶组件”。

让我们通过一个例子来看看 HOC 的属性代理技术如何帮助分离职责。

组件 <PersistentForm> 由 input 输入框和按钮 save to storage 组成。更改输入值后，点击 save to storage 按钮将其写入到 localStorage 中。

input 的状态在 handlechange(event) 方法中更新。点击按钮，值将保存到本地存储，在 handleclick() 中处理：

class PersistentForm extends Component {constructor(props) {super(props);
        this.state = {inputValue: localStorage.getItem('inputValue') };
        this.handleChange = this.handleChange.bind(this);
        this.handleClick = this.handleClick.bind(this);
    }

    render() {const { inputValue} = this.state;
        return (
            <div className="persistent-form">
                <input type="text" value={inputValue}
                    onChange={this.handleChange} />
                <button onClick={this.handleClick}>Save to storage</button>
            </div>
        );
    }

    handleChange(event) {
        this.setState({inputValue: event.target.value});
    }

    handleClick() {localStorage.setItem('inputValue', this.state.inputValue);
    }
}

遗憾的是：<PersistentForm> 有 2 个职责：管理表单字段；将输如只保存中 localStorage。

让我们重构一下 <PersistentForm> 组件，使其只有一个职责：展示表单字段和附加的事件处理程序。它不应该知道如何直接使用存储：

class PersistentForm extends Component {constructor(props) {super(props);
        this.state = {inputValue: props.initialValue};
        this.handleChange = this.handleChange.bind(this);
        this.handleClick = this.handleClick.bind(this);
    }

    render() {const { inputValue} = this.state;
        return (
            <div className="persistent-form">
                <input type="text" value={inputValue}
                    onChange={this.handleChange} />
                <button onClick={this.handleClick}>Save to storage</button>
            </div>
        );
    }

    handleChange(event) {
        this.setState({inputValue: event.target.value});
    }

    handleClick() {this.props.saveValue(this.state.inputValue);
    }
}

组件从属性初始值接收存储的输入值，并使用属性函数 saveValue(newValue) 来保存输入值。这些props 由使用属性代理技术的 withpersistence() HOC 提供。

现在 <PersistentForm> 符合 SRP。更改的唯一原因是修改表单字段。

查询和保存到本地存储的职责由 withPersistence() HOC 承担：

function withPersistence(storageKey, storage) {return function (WrappedComponent) {
        return class PersistentComponent extends Component {constructor(props) {super(props);
                this.state = {initialValue: storage.getItem(storageKey) };
            }

            render() {
                return (
                    <WrappedComponent
                        initialValue={this.state.initialValue}
                        saveValue={this.saveValue}
                        {...this.props}
                    />
                );
            }

            saveValue(value) {storage.setItem(storageKey, value);
            }
        }
    }
}

withPersistence()是一个 HOC，其职责是持久的。它不知道有关表单域的任何详细信息。它只聚焦一个工作：为传入的组件提供 initialValue 字符串和 saveValue() 函数。

将 <PersistentForm> 和 withpersistence() 一起使用可以创建一个新组件<LocalStoragePersistentForm>。它与本地存储相连，可以在应用程序中使用：

const LocalStoragePersistentForm
    = withPersistence('key', localStorage)(PersistentForm);

const instance = <LocalStoragePersistentForm />;

只要 <PersistentForm> 正确使用 initialValue 和 saveValue()属性，对该组件的任何修改都不能破坏 withPersistence() 保存到存储的逻辑。

反之亦然：只要 withPersistence() 提供正确的 initialValue 和 saveValue()，对 HOC 的任何修改都不能破坏处理表单字段的方式。

SRP 的效率再次显现出来：修改隔离，从而减少对系统其他部分的影响。

此外，代码的可重用性也会增加。你可以将任何其他表单 <MyOtherForm> 连接到本地存储：

const LocalStorageMyOtherForm
    = withPersistence('key', localStorage)(MyOtherForm);

const instance = <LocalStorageMyOtherForm />;

你可以轻松地将存储类型更改为 session storage：

const SessionStoragePersistentForm
    = withPersistence('key', sessionStorage)(PersistentForm);

const instance = <SessionStoragePersistentForm />;

初始版本 <PersistentForm> 没有隔离修改和可重用性好处，因为它错误地具有多个职责。

在不好分块组合的情况下，属性代理和渲染劫持的 HOC 技术可以使得组件只有一个职责。

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