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React Hooks useState 使用详解+实现原理+源码分析

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1. 简介

useState => 让函数组件具有维持状态的能力

useState 这个 Hook 是用来管理 state 的,它可以让函数组件具有维持状态的能力。即在一个函数组件的多次渲染之间,这个 state 是共享的。

2. 使用方法

React Hooks useState 使用详解+实现原理+源码分析

函数签名如下:

// 使用方法一:初始值为基础数据类型或Object
const [state, setState] = useState(initialState);

// 使用方法二:初始值为函数
const [state, setState] = useState(() => initialState);

@param useState 接受一个参数,作为 state 的初始值,这个参数可以是任何数据类型,也可以是函数 @return useState 返回一个数组,数组中包括 someState 数据源和更新这个 state 的方法 setSomeState

2.1 useState 使用示例

const [name, setName] = useState('React'); // 参数是String

const [age, setAge] = useState(9); // 参数是Number

const [features, setFeatures] = useState([{ text: 'JSX' }]); // 参数是Object

const [count, setCount] = useState(() => {
  // 先执行一定的逻辑,后再返回初始值
  const initialState = computedBaseCount(props);
  return initialState;
}); // 参数是Function

2.2 setState 使用示例:计数器函数组件

setSomeState 接收一个新的 state 值(这个参数可以是任何数据类型,也可以是函数),并将组件的一次重新渲染加入队列 普通更新: 直接赋值 函数式更新: 如果 new state 需要通过 old state 计算得出,可以给 setState 传入函数 __ 参数即为 old state __ 返回值为 new state

function Counter({initialCount}) {
  // 声明一个叫做 “count” 的 state 变量
  const [count, setCount] = useState(initialCount);
  return (
    <>
      Count: {count}
      <button onClick={() => setCount(initialCount)}>Reset</button>
      <button onClick={() => setCount(prevCount => prevCount - 1)}>-</button>
      <button onClick={() => setCount(prevCount => prevCount + 1)}>+</button>
    </>
  );
}

从这个例子中可以看到,useState 可以让我们非常方便的去设置一个 state(count),并提供一个特定的方法(setCount)来专门设置更新这个状态。

2.3 总结特点

  1. 惰性初始 stateinitialState 参数只会在组件的初始渲染中起作用,后续渲染时会被忽略;
  2. 函数式更新 state:可以为 setState 传入函数,来获取前一次 state 值;
  3. 语义化:每一个数据,都有一个专门设置状态的方法(即,一个函数有多个 setState)。

与类组件 setState 的区别: ○ 类组件中 setState 只能有一个,所以我们把一个对象作为一个 state,通过不同的属性来标识不同状态; ○ 函数组件中 setState 可有多个,更加语义化,更加方便使用。

什么样的值应该保存在 state 中呢? 这是日常开发中需要经常思考的问题。通常来说,我们要遵循的一个原则就是:state 中永远不要保存可以通过计算得到的值。比如说:

  1. props 传递过来的值。有时候 props 传递过来的值无法直接使用,而是要通过一定的计算后再在 UI 上展示,比如说排序。那么我们要做的就是每次用的时候,都重新排序一下,或者利用某些 cache 机制,而不是将结果直接放到 state 里。
  2. URL 中读到的值。比如有时需要读取 URL 中的参数,把它作为组件的一部分状态。那么我们可以在每次需要用的时候从 URL 中读取,而不是读出来直接放到 state 里。
  3. cookielocalStorage 中读取的值。通常来说,也是每次要用的时候直接去读取,而不是读出来后放到 state 里。

3. 源码分析👇👇👇

贴上的源码中,有些省略了异常处理、调试工具处理等非核心逻辑。(采用截图的方式,代码颜色利于识别)

3.1 Hook 公共的执行环境判断

React Fiber 会从 packages/react-reconciler/src/ReactFiberBeginWork.js 中的 beginWork() 开始执行

对于函数组件 FunctionComponent,其走以下逻辑加载或更新组件:

React Hooks useState 使用详解+实现原理+源码分析

updateFunctionComponent 中,可看到 React Hooks 的渲染核心入口是 renderWithHooks

React Hooks useState 使用详解+实现原理+源码分析

renderWithHooks 函数处理 Hooks 逻辑(省略异常处理代码和__DEV__处理逻辑) renderWithHooks 主要做了两件事:

  1. 用变量 currentlyRenderingFiber记录当前的 fiber node。使得useState能拿到当前 node的状态。
  2. 判断 hook api 挂载在那个对象上。首次渲染和后期的更新,挂载的对象是不同的 => 解耦

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可以看到,在组件首次渲染的时候,useState = mountState;非首次渲染,useState = upStateState

3.2 再来看mountState函数

React Hooks useState 使用详解+实现原理+源码分析

第一步: 创建 hook 对象,并将该 hook 对象加到 hook 链的末尾

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workInProgressHookhook 链表中的一个重要指针 => 它通过记录当前生成(更新)的 hook 对象,可以间接反映在组件中当前调用到哪个 hook 函数了。每调用一次 hook 函数,就将这个指针的指向移到该 hook 函数产生的 hook 对象上。

React Hooks useState 使用详解+实现原理+源码分析

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baseQueue 每次更新完会赋值上一个 update,方便 React 在渲染错误的边缘,数据回溯。 Update 称作一个更新,在调度一次 React 更新时会用到。 UpdateQueue 是 Update 的队列,同时还带有更新的 dispatch

第二步: 初始化 hook 对象的状态值,也就是我们传进来的 initState 的值。

第三步: 创建更新队列,这个队列是更新状态值的时候用的,会保存所有的更新行为。

第四步: 绑定 dispatchSetState 函数。

我们可以看到最后一行返回的就是这个函数。 也就是说这个函数,其实就是我们改变状态用的函数,就相当于是 setState 函数。这里它先做了一个绑定当前 quenefiber node 的动作,就是为了在调用 setState 的时候,知道该更改的是哪个组件的哪一个状态的值

3.3 改变状态的函数 dispatchSetState

useState 执行 setState 后会调用 dispatchSetState

下面来看看 dispatchSetState 都做了什么

React Hooks useState 使用详解+实现原理+源码分析 React Hooks useState 使用详解+实现原理+源码分析

我们可以看到实际上,dispatchSetState 这个函数主要做了两件事情。 第一件事:创建了一个 update 对象,这个对象上面保存了本次更新的相关信息,包括新的状态值 action。 第二件事:将所有的 update 对象串成了一个环形链表,保存在我们 hook 对象的 queue.pending 属性上面。 React Hooks useState 使用详解+实现原理+源码分析

使用环形链表的意义: 整个环形链表变量我们叫它 update,使得 queue.pending = update 那么此时 queue.pending 的最近一次更新,就是 update,最早的一次更新是 update.next 这样就快速定位到最早的一次更新了 如果是单链表,想找到最早的 一次更新,需要一层一层往下找 环形链表一次就找到了

3.4 updateState

updateState 是我们组件更新阶段,调用 useState 真正走的逻辑。

React Hooks useState 使用详解+实现原理+源码分析 可以看到其实 updateState 的内部逻辑,其实是就是 updateReducer,所以其实 useState useReducer 两个 hooks 其实做的是同一件事 => 更新 state updateReducer 相关源码解析,请看本篇文章

useStateuseReduer 的关系: useStateuseReduer 的一个特殊情况,其传入的 reducer 是固定的 basicStateReducer,负责改变 state useReducer 可以传入自定义的 reducer

updateState 做的事情,实际上就是拿到更新队列,循环队列,并根据每一个 update 对象对当前 hook 进行状态更新。最后返回最终的结果。

3.5 流程总结

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转载自:https://juejin.cn/post/7076456859611168776
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