React Hooks 實(shí)現(xiàn)原理

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相關(guān)問(wèn)題

  • React Hooks 是什么
  • React Hooks 是怎么實(shí)現(xiàn)的
  • 使用 React Hooks 需要注意什么

回答關(guān)鍵點(diǎn)

閉包 Fiber 鏈表

Hooks 是 React 16.8 的新增特性楔壤。它可以讓你在不編寫(xiě) class 的情況下使用 state 以及其他的 React 特性魄宏。

Hooks 主要是利用閉包來(lái)保存狀態(tài)篡帕,使用鏈表保存一系列 Hooks志于,將鏈表中的第一個(gè) Hook 與 Fiber 關(guān)聯(lián)悯嗓。在 Fiber 樹(shù)更新時(shí)摸柄,就能從 Hooks 中計(jì)算出最終輸出的狀態(tài)和執(zhí)行相關(guān)的副作用。

使用 Hooks 的注意事項(xiàng):

  • 不要在循環(huán)碍舍,條件或嵌套函數(shù)中調(diào)用 Hooks柠座。
  • 只在 React 函數(shù)中調(diào)用 Hooks。

知識(shí)點(diǎn)深入

1. 簡(jiǎn)化實(shí)現(xiàn)

React Hooks 模擬實(shí)現(xiàn)

該示例是一個(gè) React Hooks 接口的簡(jiǎn)化模擬實(shí)現(xiàn)片橡,可以實(shí)際運(yùn)行觀察妈经。其中 react.js 文件模擬實(shí)現(xiàn)了 useStateuseEffect 接口,其基本原理和 react 實(shí)際實(shí)現(xiàn)類似捧书。

2. 對(duì)比分析

2.1 狀態(tài) Hook

模擬的 useState 實(shí)現(xiàn)中吹泡,通過(guò)閉包,將 state 保存在 memoizedState[cursor]鳄厌。 memoizedState 是一個(gè)數(shù)組荞胡,可以按順序保存 hook 多次調(diào)用產(chǎn)生的狀態(tài)。

let memoizedState = [];
let cursor = 0;
function useState(initialValue) {
  // 初次調(diào)用時(shí)了嚎,傳入的初始值作為 state泪漂,后續(xù)使用閉包中保存的 state
  let state = memoizedState[cursor] ?? initialValue;
  // 對(duì)游標(biāo)進(jìn)行閉包緩存,使得 setState 調(diào)用時(shí)歪泳,操作正確的對(duì)應(yīng)狀態(tài)
  const _cursor = cursor;
  const setState = (newValue) => (memoizedState[_cursor] = newValue);
  // 游標(biāo)自增萝勤,為接下來(lái)調(diào)用的 hook 使用時(shí),引用 memoizedState 中的新位置
  cursor += 1;
  return [state, setState];
}

實(shí)際的 useState 實(shí)現(xiàn)經(jīng)過(guò)多方面的綜合考慮呐伞,React 最終選擇將 Hooks 設(shè)計(jì)為順序結(jié)構(gòu)敌卓,這也是 Hooks 不能條件調(diào)用的原因。

function mountState<S>(
  initialState: (() => S) | S
): [S, Dispatch<BasicStateAction<S>>] {
  // 創(chuàng)建 Hook伶氢,并將當(dāng)前 Hook 添加到 Hooks 鏈表中
  const hook = mountWorkInProgressHook();
  // 如果初始值是函數(shù)趟径,則調(diào)用函數(shù)取得初始值
  if (typeof initialState === "function") {
    initialState = initialState();
  }
  hook.memoizedState = hook.baseState = initialState;
  // 創(chuàng)建一個(gè)鏈表來(lái)存放更新對(duì)象
  const queue = (hook.queue = {
    pending: null,
    dispatch: null,
    lastRenderedReducer: basicStateReducer,
    lastRenderedState: initialState,
  });
  // dispatch 用于修改狀態(tài),并將此次更新添加到更新對(duì)象鏈表中
  const dispatch: Dispatch<BasicStateAction<S>> = (queue.dispatch =
    (dispatchAction.bind(null, currentlyRenderingFiber, queue): any));
  return [hook.memoizedState, dispatch];
}

2.1 副作用 Hook

模擬的 useEffect 實(shí)現(xiàn)癣防,同樣利用了 memoizedState 閉包來(lái)存儲(chǔ)依賴數(shù)組蜗巧。依賴數(shù)組進(jìn)行淺比較,默認(rèn)的比較算法是 Object.is蕾盯。

function useEffect(cb, depArray) {
  const oldDeps = memoizedState[cursor];
  let hasChange = true;
  if (oldDeps) {
    // 對(duì)比傳入的依賴數(shù)組與閉包中保存的舊依賴數(shù)組幕屹,采用淺比較算法
    hasChange = depArray.some((dep, i) => !Object.is(dep, oldDeps[i]));
  }
  if (hasChange) cb();
  memoizedState[cursor] = depArray;
  cursor++;
}

實(shí)際的 useEffect 實(shí)現(xiàn):

function mountEffect(
  create: () => (() => void) | void,
  deps: Array<mixed> | void | null
): void {
  return mountEffectImpl(
    UpdateEffect | PassiveEffect, // fiberFlags
    HookPassive, // hookFlags
    create,
    deps
  );
}
function mountEffectImpl(fiberFlags, hookFlags, create, deps): void {
  // 創(chuàng)建hook
  const hook = mountWorkInProgressHook();
  const nextDeps = deps === undefined ? null : deps;
  // 設(shè)置 workInProgress 的副作用標(biāo)記
  currentlyRenderingFiber.flags |= fiberFlags; // fiberFlags 被標(biāo)記到 workInProgress
  // 創(chuàng)建 Effect, 掛載到 hook.memoizedState 上
  hook.memoizedState = pushEffect(
    HookHasEffect | hookFlags, // hookFlags 用于創(chuàng)建 effect
    create,
    undefined,
    nextDeps
  );
}

3. Hooks 如何與 Fiber 共同工作

在了解如何工作之前,先看看 Hook 與 Fiber 的部分結(jié)構(gòu)定義:

export type Hook = {
  memoizedState: any, // 最新的狀態(tài)值
  baseState: any, // 初始狀態(tài)值
  baseQueue: Update<any, any> | null,
  queue: UpdateQueue<any, any> | null, // 環(huán)形鏈表级遭,存儲(chǔ)的是該 hook 多次調(diào)用產(chǎn)生的更新對(duì)象
  next: Hook | null, // next 指針望拖,之下鏈表中的下一個(gè) Hook
};
export type Fiber = {
  updateQueue: mixed, // 存儲(chǔ) Fiber 節(jié)點(diǎn)相關(guān)的副作用鏈表
  memoizedState: any, // 存儲(chǔ) Fiber 節(jié)點(diǎn)相關(guān)的狀態(tài)值

  flags: Flags, // 標(biāo)識(shí)當(dāng)前 Fiber 節(jié)點(diǎn)是否有副作用
};

與上節(jié)中的模擬實(shí)現(xiàn)不同,真實(shí)的 Hooks 是一個(gè)單鏈表的結(jié)構(gòu)挫鸽,React 按 Hooks 的執(zhí)行順序依次將 Hook 節(jié)點(diǎn)添加到鏈表中说敏。下面以 useState 和 useEffect 兩個(gè)最常用的 hook 為例,來(lái)分析 Hooks 如何與 Fiber 共同工作掠兄。

在每個(gè)狀態(tài) Hook(如 useState)節(jié)點(diǎn)中像云,會(huì)通過(guò) queue 屬性上的循環(huán)鏈表記住所有的更新操作锌雀,并在 updade 階段依次執(zhí)行循環(huán)鏈表中的所有更新操作,最終拿到最新的 state 返回迅诬。

狀態(tài) Hooks 組成的鏈表的具體結(jié)構(gòu)如下圖所示:

State Hook

在每個(gè)副作用 Hook(如 useEffect)節(jié)點(diǎn)中腋逆,創(chuàng)建 effect 掛載到 Hook 的 memoizedState 中,并添加到環(huán)形鏈表的末尾侈贷,該鏈表會(huì)保存到 Fiber 節(jié)點(diǎn)的 updateQueue 中惩歉,在 commit 階段執(zhí)行。

副作用 Hooks 組成的鏈表的具體結(jié)構(gòu)如下圖所示:

Effect Hook

參考資料

  1. Why Do React Hooks Rely on Call Order?
  2. React hooks: not magic, just arrays
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
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