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本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號「TianTianUp」，作者小弋。轉(zhuǎn)載本文請聯(lián)系TianTianUp公眾號。

大家好，我是小弋。

今天分享的內(nèi)容是現(xiàn)代React狀態(tài)相關(guān)的文章。

簡介

自2013年成立以來，React已經(jīng)推出了一套強大的工具，幫助開發(fā)人員減輕了創(chuàng)建Web應(yīng)用程序的一些瑣事，使他們能夠?qū)Ｗ⒂谥匾氖虑椤?/p>

盡管React有很多功能，而且在開發(fā)者中一直很受歡迎，但是我一次又一次地發(fā)現(xiàn)，我們中的很多人都在問同一個問題。我們?nèi)绾问褂肦eact處理復(fù)雜的狀態(tài)?

在這篇文章中，我們將研究什么是狀態(tài)，我們?nèi)绾谓M織它，以及隨著我們應(yīng)用程序的復(fù)雜性增加而采用的不同模式。

了解React中的state

在其最純粹的形式中，React可以被認為是一個藍圖。給定一些狀態(tài)，你的應(yīng)用程序?qū)⒁阅撤N方式出現(xiàn)。React更傾向于聲明式而不是命令式，這是一種華麗的說法，即你寫下你想要發(fā)生的事情，而不是寫下實現(xiàn)它的步驟。正因為如此，正確管理狀態(tài)變得極其重要，因為狀態(tài)控制著你的應(yīng)用程序的行為方式。

State in action

在我們開始之前，簡單地討論一下什么是狀態(tài)會很有幫助。就我個人而言，我認為狀態(tài)是一個可變值的集合，它隨時間變化，并直接影響組件行為。

狀態(tài)與prop非常相似，但不同的是，狀態(tài)可以在其定義的上下文中改變，而接收到的道具如果不通過回調(diào)函數(shù)就無法改變。

讓我們來看看:

const UserList = () => { 
    const [users, setUsers] = useState([]) 
 
     useEffect(() => { 
       const getUsers = async () => { 
           const response = await fetch("https://myuserapi.com/users") 
           const users = await response.json() 
           setUsers(users) 
       } 
       getUsers() 
     }, []) 
 
    if (users.length < 1) return null; 
 
    return <ul> 
      {users.map(user => <li>{user.name}</li>)} 
    </ul> 
} 

在這個例子中，我們在組件安裝時從API中獲取用戶，并在收到響應(yīng)后更新用戶數(shù)組。我們天真地假設(shè)調(diào)用總是成功的，以減少這個例子的復(fù)雜性。

我們可以看到，狀態(tài)被用來渲染帶有用戶名字的列表項，如果數(shù)組中沒有用戶，它將返回空。狀態(tài)隨著時間的推移而變化，并被用來直接影響組件的行為。

這里值得注意的另一件事是，我們正在使用React的內(nèi)置狀態(tài)管理方法，使用useState Hook。根據(jù)你的應(yīng)用程序和狀態(tài)管理的復(fù)雜性，你可能只需要使用React的內(nèi)置Hook來管理你的狀態(tài)。

然而，從React的大量狀態(tài)管理解決方案中可以看出，內(nèi)置的狀態(tài)管理方法有時是不夠的。讓我們來看看其中的一些原因。

了解prop

讓我們考慮一個稍微復(fù)雜的應(yīng)用程序。隨著你的應(yīng)用程序的增長，你不得不創(chuàng)建多層的組件，以分離關(guān)注點和/或提高可讀性。當你有多個組件需要的狀態(tài)時，問題就出現(xiàn)了，這些組件在樹上有不同的位置。

如果我們想給UserMenu和Profile組件提供用戶數(shù)據(jù)，我們必須把狀態(tài)放在App中，因為這是唯一能把數(shù)據(jù)傳播到每個需要它的組件的地方。

這意味著我們將通過那些可能不需要這些數(shù)據(jù)的組件，比如說儀表盤和設(shè)置--將不必要的數(shù)據(jù)污染給它們。

現(xiàn)在，如果你需要在另一個組件中操作這些數(shù)據(jù)怎么辦?那么，你就需要向需要進行更新的組件提供更新函數(shù)(上一個例子中的setUsers函數(shù))，增加另一個需要向下傳播的屬性--所有這些都是為了一個狀態(tài)?，F(xiàn)在想象一下，再增加五個屬性就更復(fù)雜了。它很快就會失去控制。

對我來說，這意味著我對通過多層組件來更新器函數(shù)有多舒服。就我個人而言，我對三層有一個硬性的限制;在那之后，我就會去找另一個解決方案。但在那之前，我堅持使用React的內(nèi)置功能。

狀態(tài)庫也是有成本的，除非你確定絕對需要，否則沒有理由增加不必要的復(fù)雜性。

重新渲染的問題

由于React在狀態(tài)更新后會自動觸發(fā)重新渲染，所以一旦應(yīng)用程序增長，內(nèi)部狀態(tài)處理就會出現(xiàn)問題。組件樹的不同分支可能需要相同的數(shù)據(jù)，而為這些組件提供相同數(shù)據(jù)的唯一方法是將狀態(tài)提升到最近的共同祖先。

隨著應(yīng)用程序的增長，大量的狀態(tài)將需要在組件樹中向上提升，這將增加prop的復(fù)雜程度，并在狀態(tài)更新時造成不必要的重新提交。

測試問題

將所有的狀態(tài)保存在組件中的另一個問題是，你的狀態(tài)處理變得麻煩。有狀態(tài)的組件需要你設(shè)置復(fù)雜的測試場景，在那里你調(diào)用觸發(fā)狀態(tài)的動作并在結(jié)果上進行匹配。以這種方式測試狀態(tài)很快就會變得復(fù)雜，而且改變狀態(tài)在你的應(yīng)用程序中的工作方式往往需要完全重寫你的組件測試。

用Redux管理狀態(tài)

就狀態(tài)庫而言，最突出和最廣泛使用的管理狀態(tài)的庫之一是Redux。Redux于2015年推出，是一個狀態(tài)容器，幫助你編寫可維護、可測試的狀態(tài)。它是基于Flux的原則，F(xiàn)lux是Facebook的一個開源架構(gòu)模式。

從本質(zhì)上講，Redux提供了一個全局狀態(tài)對象，為每個組件提供它所需要的狀態(tài)，只重新渲染接收該狀態(tài)的組件(及其子組件)。Redux根據(jù)行動和還原器來管理陳述。讓我們快速檢查一下這些組件。

在這個例子中，組件派發(fā)了一個動作，這個動作被送到了reducer那里。reducer更新了狀態(tài)，這反過來又觸發(fā)了一次重新渲染。

State

狀態(tài)是唯一的真理來源;它在任何時候都代表你的狀態(tài)。它的工作是為組件提供狀態(tài)。例子:

{ 
  users: [{ id: "1231", username: "Dale" }, { id: "1235", username: "Sarah"}] 
} 

Actions

行動是預(yù)定義的對象，代表狀態(tài)的變化。它們是遵循某種契約的純文本對象。

{ 
  type: "ADD_USER", 
  payload: { user: { id: "5123", username: "Kyle" } } 
} 

Reducers

reducer是一個接收動作并負責更新狀態(tài)對象的函數(shù)。

const userReducer = (state, action) => { 
    switch (action.type) { 
       case "ADD_USER": 
          return { ...state, users: [...state.users, action.payload.user ]} 
       default: 
          return state; 
    } 
} 

現(xiàn)代React狀態(tài)模式

雖然Redux仍然是一個偉大的工具，但隨著時間的推移，React已經(jīng)發(fā)展起來，讓我們獲得了新的技術(shù)。此外，新的思想和理念也被引入到狀態(tài)管理中，從而產(chǎn)生了許多不同的處理狀態(tài)的方法。讓我們在本節(jié)中研究一些更多的當代模式。

useReducer和Context API

React 16.8引入了Hooks，為我們提供了通過應(yīng)用程序共享功能的新方法。因此，我們現(xiàn)在可以使用React內(nèi)置的一個名為useReducer的Hook，它允許我們創(chuàng)建開箱即用的Reducer。如果我們把這個功能與React的Context API配對，我們現(xiàn)在就有了一個類似Redux的輕量級解決方案，我們可以通過我們的應(yīng)用程序來使用。

讓我們來看看一個有處理API調(diào)用的減速器的例子:

const apiReducer = (state = {}, action) => { 
  switch (action.type) { 
      case "START_FETCH_USERS": 
        return {  
               ...state,  
               users: { success: false, loading: true, error: false, data: [] }  
         } 
      case "FETCH_USERS_SUCCESS":  
        return { 
              ...state, 
              users: { success: true, loading: true, error: false, data: action.payload.data} 
        } 
      case "FETCH_USERS_ERROR": 
        return { 
           ...state, 
           users: { success: false, loading: false, error: true, data: [] } 
        } 
      case default: 
         return state  
    } 
} 

現(xiàn)在我們有了我們的Reducer，讓我們來創(chuàng)建我們的上下文:

const apiContext = createContext({}) 
 
export default apiContext; 

有了這兩塊，我們現(xiàn)在可以通過組合它們來創(chuàng)建一個高度靈活的狀態(tài)管理系統(tǒng):

import apiReducer from './apiReducer' 
import ApiContext from './ApiContext 
 
const initialState = { users: { success: false, loading: false, error: false, data: []}} 
 
const ApiProvider = ({ children }) => { 
    const [state, dispatch] = useReducer(apiReducer, initialState) 
 
    return <ApiContext.Provider value={{ ...state, apiDispatcher: dispatch }}> 
      {children} 
    </ApiContext.Provider> 
} 

完成這些后，我們現(xiàn)在需要把這個提供者包裹在我們應(yīng)用程序中需要訪問這個狀態(tài)的組件周圍。例如，在我們應(yīng)用程序的根部:

ReactDOM.render(document.getElementById("root"),  
   <ApiProvider> 
     <App /> 
   </ApiProvider> 
) 

現(xiàn)在，任何作為App的孩子的組件將能夠訪問我們的ApiProviders的狀態(tài)和調(diào)度器，以便觸發(fā)行動并以如下方式訪問狀態(tài)：

import React, { useEffect } from 'react' 
import ApiContext from '../ApiProvider/ApiContext 
 
const UserList = () => { 
     const { users, apiDispatcher } = useContext(ApiContext) 
 
     useEffect(() => { 
        const fetchUsers = () => { 
           apiDispatcher({ type: "START_FETCH_USERS" }) 
           fetch("https://myapi.com/users") 
              .then(res => res.json()) 
              .then(data =>  apiDispatcher({ type: "FETCH_USERS_SUCCCESS", users: data.users })) 
              .catch((err) => apiDispatcher({ type: "START_FETCH_ERROR" })) 
        } 
        fetchUsers() 
     }, []) 

用狀態(tài)機和XState來管理狀態(tài)

另一種流行的管理狀態(tài)的方式是使用狀態(tài)機。簡而言之，狀態(tài)機是專用的狀態(tài)容器，可以在任何時候容納有限數(shù)量的狀態(tài)。這使得狀態(tài)機具有極高的可預(yù)測性。

由于每個狀態(tài)機都遵循相同的模式，你可以在生成器中插入一個狀態(tài)機，并收到一個帶有數(shù)據(jù)流概覽的狀態(tài)圖。

狀態(tài)機在格式方面通常比Redux遵循更嚴格的規(guī)則，以保持可預(yù)測性。

在React狀態(tài)管理的世界里，XState是最流行的創(chuàng)建、解釋和處理狀態(tài)機的庫。

讓我們看一下XState文檔中的例子：

import { createMachine, interpret, assign } from 'xstate'; 
 
const fetchMachine = createMachine({ 
  id: 'Dog API', 
  initial: 'idle', 
  context: { 
    dog: null 
  }, 
  states: { 
    idle: { 
      on: { 
        FETCH: 'loading' 
      } 
    }, 
    loading: { 
      invoke: { 
        id: 'fetchDog', 
        src: (context, event) => 
          fetch('https://dog.ceo/api/breeds/image/random').then((data) => 
            data.json() 
          ), 
        onDone: { 
          target: 'resolved', 
          actions: assign({ 
            dog: (_, event) => event.data 
          }) 
        }, 
        onError: 'rejected' 
      }, 
      on: { 
        CANCEL: 'idle' 
      } 
    }, 
    resolved: { 
      type: 'final' 
    }, 
    rejected: { 
      on: { 
        FETCH: 'loading' 
      } 
    } 
  } 
}); 
 
const dogService = interpret(fetchMachine) 
  .onTransition((state) => console.log(state.value)) 
  .start(); 
 
dogService.send('FETCH'); 

useSWR

多年來，狀態(tài)管理已經(jīng)變得越來越復(fù)雜。雖然適當?shù)臓顟B(tài)管理加上像React這樣的視圖庫可以讓我們做一些驚人的事情，但毫無疑問，我們正在將大量的復(fù)雜性轉(zhuǎn)移到前端。隨著復(fù)雜性的增加，我們也招致了更多的認知負荷，更多的間接性，更多的潛在錯誤，以及更多需要徹底測試的代碼。

在這方面，useSWR是一股清新的空氣。將這個庫與React Hooks的本地功能配對，產(chǎn)生了一種很難不愛的簡單程度。這個庫使用HTTP緩存技術(shù)stale-while-revalidate，這意味著它保留了先前數(shù)據(jù)集的本地緩存，并在后臺與API同步以獲得新鮮數(shù)據(jù)。

這使應(yīng)用程序保持高度的性能和用戶友好性，因為用戶界面可以在等待更新時用陳舊的日期進行響應(yīng)。讓我們來看看我們?nèi)绾卫眠@個庫，擺脫一些復(fù)雜的狀態(tài)管理:

// Data fetching hook 
import useSWR from 'swr' 
 
const useUser(userId) { 
    const fetcher = (...args) => fetch(...args).then(res => res.json()) 
    const { data, error } = useSWR(`/api/user/${userId}`, fetcher) 
 
    return {  
      user: data, 
      error, 
      loading: !data && !error 
    } 
} 
 
export default useUser 

現(xiàn)在我們有了一個可重復(fù)使用的Hook，我們可以利用它來將數(shù)據(jù)輸入到我們的組件視圖中。不需要為了獲得數(shù)據(jù)而創(chuàng)建還原器、動作或連接組件到狀態(tài)--只需在需要數(shù)據(jù)的組件中導(dǎo)入并使用Hook:

import Loader from '../components/Loader' 
import UserError from '../components/UserError' 
import useUser from '../hooks/useUser'; 
 
const UserProfile = ({ id }) => { 
    const { user, error, loading } = useUser(id); 
 
     if (loading) return <Loader /> 
     if (error) return <UserError /> 
 
      return <div> 
          <h1>{user.name}</h1> 
          ... 
      </div> 
} 

另外一個組件：

import Loader from '../components/Loader' 
import UserError from '../components/UserError' 
import useUser from '../hooks/useUser'; 
 
const Header = ({ id }) => { 
    const { user, error, loading } = useUser(id); 
 
     if (loading) return <Loader /> 
     if (error) return <UserError /> 
 
      return <div> 
           <Avatar img={user.imageUrl} />          
           ... 
      </div> 
} 

這個方法允許你輕松地傳遞可以訪問共享數(shù)據(jù)對象的Hooks，因為useSWR的第一個參數(shù)是一個鍵(Key)。

const { data, error } = useSWR(`/api/user/${userId}`, fetcher) 

基于這個Key，我們的請求被壓縮、緩存，并在我們所有使用useUser Hook的組件中共享。

這也意味著，只要密鑰匹配，就只向API發(fā)送一個請求。即使我們有10個組件使用useUser Hook，只要useSWR密鑰匹配，就只發(fā)送一個請求。

結(jié)論

如果React是一個隨時代表你的應(yīng)用程序狀態(tài)的畫布，那么狀態(tài)的正確性真的很重要。在這篇文章中，我們看了在React應(yīng)用程序中處理狀態(tài)的各種方法，事實上，我們本可以包括更多。

 

Recoil和Jotai，更不用說React Query和MobX了，在這樣的討論中當然是相關(guān)的，而且我們有很多不同的狀態(tài)庫，這是一件好事。它促使我們?nèi)L試不同的東西，并促使庫的作者不斷地做得更好。而這樣的方式就是前進的方向。