useState

useState 可以说是我们日常最常用的 hook 之一了，在实际使用过程中，有一些简单的小技巧能帮助你提升性能 & 减少出 bug 的概率。

• 使用 惰性初始值 (https://reactjs.org/docs/hooks-reference.html#lazy-initial-state）

通常我们会使用以下的方式初始化 state。

const [state, useState] = useState(0);

对于简单的初始值，这样做完全没有任何性能问题，但如果初始值是根据复杂计算得出来的，我们这么写就会产生性能问题。

const initalState = heavyCompute(() => { /* do some heavy compute here*/});
const [state,useState] = useState(initalState);

相信你已经发现这里的问题了，对于 useState 的初始值，我们只需要计算一次，但是根据 React Function Component 的渲染逻辑，在每一次 render 的时候，都会重新调用该函数，因此 initalState 在每次 render 时都会被重新计算，哪怕它只在第一次渲染的时候被用到，这无疑会造成严重过的性能问题，我们可以通过 useState 的惰性初始值来解决这个问题。

// 这样初始值就只会被计算一次了
const [state,useState] = useState(() => heavyCompute(() => { /* do some heavy compute here*/}););

• 使用 函数式更新 (https://zh-hans.reactjs.org/docs/hooks-reference.html#functional-updates)

当我们想更新 state 的时候，我们通常会这样调用 setState。

const [state,setState] = useState(0);
setState(state + 1);

// next render
// state = 1

看上去没有任何问题，我们来看看另外一个 case。

const Demo: FC = () => {
  const [state,setState] = useState(0);
  useEffect(() => {
    setTimeout(() => setState(state + 1), 3000);
  },[]);
  return <div onClick={() => setState(state + 1)}>{state}</div>;
};

点击 div，我们可以看到计数器增加，那么 3 秒过后，计数器的值会是几呢？

答案是 1

这是一个非常反直觉的结果，原因在于第一次运行函数时，state 的值为 0，而 setTimeout 中的回调函数捕获了第一次运行 Demo 函数时 state 的值，也就是 0，所以 setState(state + 1)执行后 state 的值变成了 1，哪怕当前 state 值已经不是 0 了。

让我们通过函数式更新修复这个问题。

const Demo: FC = () => {
  const [state,setState] = useState(0);
  useEffect(() => {
    setTimeout(() => setState(prev => prev + 1), 3000);
  },[]);
  return <div onClick={() => setState(prev => prev + 1)}>{state}</div>;
};

直接在 setState 中依赖 state 计算新的 state 在异步执行的函数中会由于 js 闭包捕获得到预期外的结果，此时可以使用 setState(prev => getNewState(prev)) 函数式更新来解决。

• 使用 useImmer (https://github.com/immerjs/use-immer) 替代 useState。

相信很多同学听过 immer.js 这个库，简单来说就是基于 proxy 拦截 getter 和 setter 的能力，让我们可以很方便的通过修改对象本身，创建新的对象，那么这有什么用呢？我们知道，React 通过 Object.is 函数比较 props，也就是说对于引用一致的对象，react是不会刷新视图的，这也是为什么我们不能直接修改调用 useState 得到的 state 来更新视图，而是要通过 setState 刷新视图，通常，为了方便，我们会使用 es6 的 spread 运算符构造新的对象（浅拷贝）。

const [state,setState] = useState({
   a: 1,
   b: {
     c: [1,2]
     d: 2
   },
});


setState({
    ...state,
    b: {
        ...state.b,
        c: [...state.b.c, 3],
    },
})

我相信你已经发现问题了，对于嵌套层级多的对象，使用 spread 构造新的对象写起来心智负担很大，也不易于维护，这时候聪明的你肯定想到了，我直接 deepClone，修改后再 setState 不就完事了。

const [state,setState] = useState({
   a: 1,
   b: {
     c: [1,2]
     d: 2
   },
});

const newState = deepClone(state);
newState.b.c.push(3);
setState(newState);

这样就完全没有心智负担的问题了，程序也运作良好，然而，这不是没有代价的，且不说 deepClone 本身对于嵌套层级复杂的对象就非常耗时，同时因为整个对象都是 deepClone 过来的，而不是浅拷贝，react 认为整个大对象都变了，这时候使用到对象里的引用值的组件也都会刷新，哪怕这两个引用前后值根本没有变化。

有没有两全其美的方法呢？

当然是用的，这里就要用到我们提到的 immer.js 了。

const [state,setState] = useState({
   a: 1,
   b: {
     c: [1,2]
     d: 2
   },
});

setState(produce(state, draft => {
  draft.b.c.push(3);
}))

这里我们可以看到，即使用了 deepClone 没有心智负担的写法，同时 immer 只会改变写部分的引用 （也就是所谓的“Copy On Write”），其余没用变动的部分引用保持不变，react 会跳过这部分的更新，这样我们就同时获得了简易的写法和良好的性能。

事实上，我们还可以使用 useImmer 这个语法糖来进一步简化调用方式。

const [state,setState] = useImmer({
   a: 1,
   b: {
     c: [1,2]
     d: 2
   },
});

setState(prev => {
  prev.b.c.push(3);
}))

可以看到，使用 useImmer 之后，setState 几乎跟原生的 useState提供的函数式更新 api 一模一样，只不过，你可以在 setState 内直接修改对象生成新的 state ，同时 useImmer 还对普通的 setState 用法做了兼容，你也可以直接在 setState 内返回新的 state，完全没有心智负担。

useEffect

前面讲了useState，那么还有一个开发过程中最常用的就是 useEffect 了，接下来来聊聊我的日常使用过程中 useEffect 的坑吧。

• 在 useEffect 中调用 setState

在很多情况下，我们可能会写出这样的代码

const initalState = heavyCompute(() => { /* do some heavy compute here*/});
const [state,useState] = useState(initalState);
0

咋一眼看上去没有任何问题，dep1 这个 state 变动的时候我更新一下 dep2 的值，然而这其实是一种反模式，我们可能会习惯性的把 useEffect 当成一个 watch 来用，但每次我们 setState 过后，函数组件又会重新执行一遍，useEffect 也会重新跑一遍，这里你肯定会想，那不是成死循环了，但其实不然，useEffect 提供的第二个参数允许我们传递依赖项，在依赖项不变的情况下会跳过 effect 执行，这才让我们的代码可以正常运行。

所以到这里，聪明的你肯定已经发现问题了么？

要是我 dep 数组写的不对，那不是有可能出现无限循环？

在实际开发过程中，如此高的心智负担必然不利于代码的维护，因此我们来聊一聊什么是 effect，setState 又该在哪里调用，我们来看一个图：

这里的 input / output 部分即 IO，也就是副作用，Input 产生一些值，而中间的纯函数对 Input 做一些转换，最终生成一堆数据，通过 output driver 执行副作用，也就是渲染，修改标题等操作，对应到 React 中，我们可以这样理解。

所有使用 hook 得到的状态即为 input 副作用产生的值。

function 组件函数本身是中间转换的纯函数。

React.render 函数作为 driver 负责读取转换好之后的值，并且执行渲染这个副作用 （其它的副作用在 useEffect 和 useLayoutEffect中执行 ）。

基于以上的心智模型，我们可以得出这么几个结论：

• 不要直接在函数顶层 block 中调用 setState 或者执行其它副作用的操作！

（提醒一下，直接在函数顶层 block 中调用 setState，if 条件一下没写好，组件就挂了）

• 所有组件内部状态的转换都应该归于纯函数中，不要把 useEffect 当成 watch 来用。

我们可以使用这种方式计算新的 state。

const initalState = heavyCompute(() => { /* do some heavy compute here*/});
const [state,useState] = useState(initalState);
1

(注意这里并没有使用 useMemo )

• 尽可能在 event 中执行 setState，以确保可预测的 state 变化，例如：

• onClick 事件
• Promise
• setTimeout
• setInterval
• ...

• 依赖项为空数组的 useEffect 中，可以放心调用 setState。

const initalState = heavyCompute(() => { /* do some heavy compute here*/});
const [state,useState] = useState(initalState);
2

• 不要同时使用一堆依赖项 & 多个 useEffect !!!

如果你写过以下的代码：

const initalState = heavyCompute(() => { /* do some heavy compute here*/});
const [state,useState] = useState(initalState);
3

这样的代码非常容易造成循环依赖的问题，而且一旦出了问题，非常难排查很解决，整个 state 的更新很难预测，相关的 state 更新如果建议一次更新 （可以考虑使用 useReducer 并且在可能的情况下，尽量将状态更新放到事件而不是 useEffect 里）。

useContext

在多个组件共享状态以及要向深层组件传递状态时，我们通常会使用 useContext 这个 hook 和 createContext 搭配，也就是下面这样：

const initalState = heavyCompute(() => { /* do some heavy compute here*/});
const [state,useState] = useState(initalState);
4

这也是 React 官方推荐的共享状态的方式，然而在需要共享状态的组件非常多的情况下，这有着严重的性能问题，在上述例子里，哪怕 A 组件只更新 state.a，并没有用到 state.b，B 组件更新 state.b 的时候 A 组件也会刷新，在组件非常多的情况下，就卡死了，用户体验非常不好。好在这个地方有很多种方法可以解决这个问题，这里我要推荐最简单的一种，也就是 react-tracked (https://react-tracked.js.org/) 这个库，它拥有和 useContext 差不多的 api，但基于 proxy 和组件内部的 useForceUpdate 做到了自动化的追踪，可以精准更新每个组件，不会出现修改大的 state，所有组件都刷新的情况。

const initalState = heavyCompute(() => { /* do some heavy compute here*/});
const [state,useState] = useState(initalState);
5

useCallback

一个很常见的误区是为了心理上的性能提升把函数通通使用 useCallback 包裹，在大多数情况下，javascript 创建一个函数的开销是很小的，哪怕每次渲染都重新创建，也不会有太大的性能损耗，真正的性能损耗在于，很多时候 callback 函数是组件 props 的一部分，因为每次渲染的时候都会重新创建 callback 导致函数引用不同，所以触发了组件的重渲染。然而一旦函数使用 useCallback 包裹，则要面对声明依赖项的问题，对于一个内部捕获了很多 state 的函数，写依赖项非常容易写错，因此引发 bug。所以，在大多数场景下，我们应该只在需要维持函数引用的情况下使用 useCallback，例如下面这个例子：

const initalState = heavyCompute(() => { /* do some heavy compute here*/});
const [state,useState] = useState(initalState);
6

这里我们需要在组件卸载的时候移除 event listener callback，因此需要保持 event handler 的引用，所以这里需要使用 useCallback 来保持引用不变。

然而一旦我们使用 useCallback，我们又会面临声明依赖项的问题，这里我们可以使用 ahook 中的 useMemoizedFn (https://ahooks.js.org/zh-CN/hooks/use-memoized-fn) 的方式，既能保持引用，又不用声明依赖项。

const initalState = heavyCompute(() => { /* do some heavy compute here*/});
const [state,useState] = useState(initalState);
7

是不是觉得很神奇，为什么不用声明依赖项也能保持函数引用不变，而内部的变量又可以捕获最新的 state，实际上，这个 hook 的实现异常的简单，我们只需要用到 useRef 和 useMemo。

const initalState = heavyCompute(() => { /* do some heavy compute here*/});
const [state,useState] = useState(initalState);
8

memo & useMemo

对于需要优化渲染性能的场景，我们可以使用 memo 和 useMemo，通常用法如下：

const initalState = heavyCompute(() => { /* do some heavy compute here*/});
const [state,useState] = useState(initalState);
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考虑到 useMemo 需要声明依赖项，而 memo 不需要，会自动对所有 props 进行浅比较 (Object.is)，因此大多数场景下，我们可以结合上面提到的 useImmer 以及 useMemoizedFn 保持对象和函数的引用不变，以此减少不必要的渲染，对于 Context 共享的数据，我们可以使用 react-tracked 进行精准渲染，这些库的好处是不需要声明依赖项，能减小维护成本和心智负担，对于剩下的没法 cover 的场景，我们再使用 useMemo 进行更细粒度的渲染控制。

useReducer

相对于上文中提到的这些 hook，useReducer 是我们日常开发过程中很少会用到的一个 hook （因为大部分需要 flux 这样架构的软件一般都直接上状态管理库了）。

但是，我们可以思考一下，在很多场景下，我们真的需要额外的状态管理库么？

我们来看一下下面的这个例子：

// 这样初始值就只会被计算一次了
const [state,useState] = useState(() => heavyCompute(() => { /* do some heavy compute here*/}););
0

这是一个非常简单的计数器例子，虽说运作良好，但是却反映了一个问题，当我们需要同时操作一系列相关的 state 时，在不借助外部状态管理库的情况下，随着程序的规模变大，函数组件内部可能会充斥着非常多的 setState 一系列 state 的操作，这样视图就和实际逻辑耦合起来了，代码变得难以维护，但其实我们不一定需要使用外部的状态管理库解决这个问题，很多时候 useReducer 就能帮我们搞定这个问题，我们尝试用 useReducer 重写一下这个逻辑。

我们先写一个 reducer 的纯函数：

// 这样初始值就只会被计算一次了
const [state,useState] = useState(() => heavyCompute(() => { /* do some heavy compute here*/}););
1

我们再来定义一下初始状态以及 action 类型：

// 这样初始值就只会被计算一次了
const [state,useState] = useState(() => heavyCompute(() => { /* do some heavy compute here*/}););
2

接下来只要用 useReducer 把他们组合起来就行了：

// 这样初始值就只会被计算一次了
const [state,useState] = useState(() => heavyCompute(() => { /* do some heavy compute here*/}););
3

这样我们就把 reducer 这个状态的变更逻辑从组件中抽离出去了，代码看起来清晰易懂，维护起来也方便多了。

// 这样初始值就只会被计算一次了
const [state,useState] = useState(() => heavyCompute(() => { /* do some heavy compute here*/}););
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结语

React Hook 心智负担真的很重，希望 react-forget  (https://zhuanlan.zhihu.com/p/443807113) 能早日 production ready。