React的基础API介绍（二）

useState

useState 是 React Hooks 中最基本也是最常用的一个 Hook，用于在函数组件中添加状态管理功能。它使得函数组件能够像类组件一样拥有内部状态，而无需编写类组件的样板代码。

useState 的基本原理

1. 状态在函数组件中的引入

在传统的 React 类组件中，状态（state）是通过 this.state 和 this.setState 来管理的。函数组件最初是无状态的，仅根据传入的 props 进行渲染。

useState 的引入改变了这一点，它允许在函数组件中引入状态。每次调用useState，都创建了一个状态变量和更新该状态的函数。

2. useState 的工作机制

• 状态的持久化：useState 通过闭包的方式，在组件的多次渲染之间保持状态的持久化。
• 状态更新：当调用状态更新函数时，React 会将新的状态值入队，并触发组件重新渲染。在下一次渲染时，useState 会返回更新后的状态值。
• Hook 的调用顺序：React 依赖于 Hook 调用的顺序来正确地管理状态。因此，Hook 应该始终在组件顶层调用，不能在条件、循环或嵌套函数中使用。

3. Hook 状态与组件渲染

• 组件重新渲染：当状态更新时，组件会重新渲染。函数组件会重新执行，生成新的 JSX。
• 状态的稳定性：虽然组件函数会重新执行，但 useState 返回的状态在多次渲染之间是稳定的。React 内部通过一个链表结构来跟踪每个 Hook 的状态。

useState 的使用方法

1. 基本用法

import React, { useState } from 'react';

function Counter() {
  // 声明一个新的状态变量 "count"，初始值为 0
  const [count, setCount] = useState(0);

  return (
    <div>
      <p>当前计数：{count}</p>
      <button onClick={() => setCount(count + 1)}>增加</button>
    </div>
  );
}

export default Counter;

解释：

初始化状态：useState(0) 初始化了一个状态变量 count，初始值为 0。
状态变量：count 是当前的状态值。
更新函数：setCount 是更新状态的函数，调用它可以更新 count 的值并触发组件重新渲染。

2. 多个状态变量

可以在同一个组件中多次使用 useState，每个状态变量都是独立的。

function UserProfile() {
  const [name, setName] = useState('李四');
  const [age, setAge] = useState(30);

  return (
    <div>
      <p>姓名：{name}</p>
      <p>年龄：{age}</p>
      <button onClick={() => setAge(age + 1)}>增加年龄</button>
    </div>
  );
}

3. 更新状态

直接赋值更新：

setCount(newValue);

基于前一个状态更新（函数式更新）：
当新的状态需要依赖之前的状态时，使用函数式更新。

setCount(prevCount => prevCount + 1);

好处: 避免了状态更新的异步性带来的问题，确保基于最新的状态进行计算。

注意事项与最佳实践

1. 状态更新可能是异步的

不可立即获取更新后的状态: 调用 setState 后，状态并不会立即更新，新的状态会在下一次渲染时生效。

避免依赖立即更新的状态：

// 错误示例
setCount(count + 1);
console.log(count); // 仍然是旧的 count 值

// 正确示例
setCount(prevCount => {
  const newCount = prevCount + 1;
  console.log(newCount); // 新的 count 值
  return newCount;
});

2. 不要直接修改状态

状态应该被视为不可变的。不要直接修改状态变量，而是创建新的状态值。

// 错误示例
state.value = newValue;

// 正确示例
setState({ ...state, value: newValue });

3. 更新对象或数组状态

useState 不会自动合并更新对象或数组，需要手动合并。

const [user, setUser] = useState({ name: '张三', age: 25 });

// 更新年龄
setUser(prevUser => ({ ...prevUser, age: prevUser.age + 1 }));

4. 避免闭包陷阱

在异步操作中，可能会捕获到旧的状态值。使用函数式更新可以避免这个问题。

useEffect(() => {
  const timer = setTimeout(() => {
    // 使用函数式更新，确保获取最新的状态值
    setCount(prevCount => prevCount + 1);
  }, 1000);

  return () => clearTimeout(timer);
}, []);

进阶用法

1. 自定义 Hook

可以将状态逻辑封装到自定义 Hook 中，以便在多个组件之间复用。

function useCounter(initialValue = 0) {
  const [count, setCount] = useState(initialValue);

  const increment = () => setCount(prev => prev + 1);
  const decrement = () => setCount(prev => prev - 1);

  return { count, increment, decrement };
}

// 在组件中使用
function Counter() {
  const { count, increment, decrement } = useCounter(10);

  return (
    <div>
      <p>计数：{count}</p>
      <button onClick={increment}>增加</button>
      <button onClick={decrement}>减少</button>
    </div>
  );
}

2. 状态与副作用的结合

useState 通常与 useEffect 一起使用，响应状态的变化执行副作用操作。

function DataFetcher() {
  const [data, setData] = useState(null);

  useEffect(() => {
    let isMounted = true;

    fetchData().then(response => {
      if (isMounted) setData(response);
    });

    return () => {
      isMounted = false;
    };
  }, []);

  return <div>{data ? data.content : '加载中...'}</div>;
}

useState 与 useReducer 的对比

当状态逻辑较为复杂，或者状态更新依赖于前一个状态时，useReducer 可能是更好的选择。

function reducer(state, action) {
  switch (action.type) {
    case 'increment':
      return { ...state, count: state.count + 1 };
    case 'decrement':
      return { ...state, count: state.count - 1 };
    default:
      throw new Error();
  }
}

function Counter() {
  const [state, dispatch] = useReducer(reducer, { count: 0 });

  return (
    <div>
      <p>计数：{state.count}</p>
      <button onClick={() => dispatch({ type: 'increment' })}>增加</button>
      <button onClick={() => dispatch({ type: 'decrement' })}>减少</button>
    </div>
  );
}

useReducer 的优势：

更清晰的状态管理：适用于复杂状态逻辑，状态更新逻辑集中在 reducer 函数中。

为什么 Hook 应该始终在组件顶层调用，不能在条件、循环或嵌套函数中使用？

1. React 如何跟踪 Hooks

• Hooks 的调用顺序：React 通过组件中 Hooks 的调用顺序来跟踪每个 Hook 对应的状态。这意味着每次渲染时，Hooks 必须按照相同的顺序被调用。

• Hook 链表：在内部，React 维护了一个 Hook 链表，记录了每个 Hook 在组件中的位置。当组件重新渲染时，React 依赖于这个调用顺序来正确地匹配当前的 Hook 与之前的状态。

2. 为什么需要保持 Hooks 的调用顺序一致

• 状态与 Hook 位置关联：由于状态是与 Hook 调用的位置（即调用顺序）相关联的，如果 Hooks 的调用顺序发生变化，React 就无法正确地为每个 Hook 提供对应的状态。

• 避免状态错位：如果在条件、循环或嵌套函数中调用 Hooks，可能会导致 Hooks 的调用数量或顺序在不同的渲染中发生变化，导致状态错位。

3. 示例解释

• 错误示例：在条件语句中使用 Hook

function MyComponent({ show }) {
  if (show) {
    useState(0);
  }
  // 其他代码
}

问题：

当 show 为 true 时，useState 被调用。
当 show 为 false 时，useState 未被调用。
这导致在不同的渲染中，Hooks 的调用数量和顺序发生了变化。

后果：

React 无法正确地匹配 Hook 与之前的状态。
可能会导致状态错位、错误的状态值，甚至引发难以调试的错误。

正确的做法

function MyComponent({ show }) {
  const [state, setState] = useState(0);

  // 根据条件渲染内容
  if (show) {
    // 使用 state
  }

  // 其他代码
}

始终在顶层调用 useState，确保每次渲染时 Hooks 的调用顺序一致。

• 错误示例：在循环中使用 Hook

function MyComponent({ items }) {
  items.forEach(item => {
    useEffect(() => {
      // 对每个 item 进行副作用操作
    }, [item]);
  });

  // 其他代码
}

问题：

items 的数量可能会变化，导致 useEffect 的调用次数不一致。
Hooks 的调用顺序和数量在不同的渲染中不一致。

后果：
React 无法正确地管理 Hooks，导致状态错位。

正确的做法

function MyComponent({ items }) {
  // 使用一个 Hook 处理所有 items
  useEffect(() => {
    items.forEach(item => {
      // 对每个 item 进行副作用操作
    });
  }, [items]);

  // 其他代码
}

将 Hooks 调用放在顶层，不受循环或条件的影响。

4. 如何在条件情况下使用 Hooks

虽然不能在条件语句中调用 Hooks，但可以通过在 Hooks 内部处理条件逻辑来实现需求。

示例：

function MyComponent({ show }) {
  const [data, setData] = useState(null);

  useEffect(() => {
    if (show) {
      // 执行副作用
      fetchData().then(result => setData(result));
    }
  }, [show]);

  // 其他代码
}

解释：useEffect 始终被调用，但在内部根据 show 的值决定是否执行副作用操作。