React組件復用的方式


React組件復用的方式

現前端的工程化越發重要,雖然使用Ctrl+CCtrl+V同樣能夠完成需求,但是一旦面臨修改那就是一項龐大的任務,於是減少代碼的拷貝,增加封裝復用能力,實現可維護、可復用的代碼就變得尤為重要,在React中組件是代碼復用的主要單元,基於組合的組件復用機制相當優雅,而對於更細粒度的邏輯(狀態邏輯、行為邏輯等),復用起來卻不那么容易,很難把狀態邏輯拆出來作為一個可復用的函數或組件,實際上在Hooks出現之前,都缺少一種簡單直接的組件行為擴展方式,對於MixinHOCRender Props都算是在既有(組件機制的)游戲規則下探索出來的上層模式,一直沒有從根源上很好地解決組件間邏輯復用的問題,直到Hooks登上舞台,下面我們就來介紹一下MixinHOCRender PropsHooks四種組件間復用的方式。

Mixin

當然React很久之前就不再建議使用Mixin作為復用的解決方案,但是現在依舊能通過create-react-class提供對Mixin的支持,此外注意在以ES6class方式聲明組件時是不支持Mixin的。
Mixins允許多個React組件之間共享代碼,它們非常類似於Python中的mixinsPHP中的traitsMixin方案的出現源自一種OOP直覺,只在早期提供了React.createClass() API(React v15.5.0正式廢棄,移至create-react-class)來定義組件,自然而然地,(類)繼承就成了一種直覺性的嘗試,而在JavaScript基於原型的擴展模式下,類似於繼承的Mixin方案就成了一個不錯的解決方案,Mixin主要用來解決生命周期邏輯和狀態邏輯的復用問題,允許從外部擴展組件生命周期,在Flux等模式中尤為重要,但是在不斷實踐中也出現了很多缺陷:

  • 組件與Mixin之間存在隱式依賴(Mixin經常依賴組件的特定方法,但在定義組件時並不知道這種依賴關系)。
  • 多個Mixin之間可能產生沖突(比如定義了相同的state字段)。
  • Mixin傾向於增加更多狀態,這降低了應用的可預測性,導致復雜度劇增。
  • 隱式依賴導致依賴關系不透明,維護成本和理解成本迅速攀升。
  • 難以快速理解組件行為,需要全盤了解所有依賴Mixin的擴展行為,及其之間的相互影響
  • 組件自身的方法和state字段不敢輕易刪改,因為難以確定有沒有Mixin依賴它。
  • Mixin也難以維護,因為Mixin邏輯最后會被打平合並到一起,很難搞清楚一個Mixin的輸入輸出。

毫無疑問,這些問題是致命的,所以,Reactv0.13.0放棄了Mixin靜態橫切(類似於繼承的復用),轉而走向HOC高階組件(類似於組合的復用)。

示例

上古版本示例,一個通用的場景是: 一個組件需要定期更新,用setInterval()做很容易,但當不需要它的時候取消定時器來節省內存是非常重要的,React提供生命周期方法來告知組件創建或銷毀的時間,下面的Mixin,使用setInterval()並保證在組件銷毀時清理定時器。

var SetIntervalMixin = {
  componentWillMount: function() {
    this.intervals = [];
  },
  setInterval: function() {
    this.intervals.push(setInterval.apply(null, arguments));
  },
  componentWillUnmount: function() {
    this.intervals.forEach(clearInterval);
  }
};

var TickTock = React.createClass({
  mixins: [SetIntervalMixin], // 引用 mixin
  getInitialState: function() {
    return {seconds: 0};
  },
  componentDidMount: function() {
    this.setInterval(this.tick, 1000); // 調用 mixin 的方法
  },
  tick: function() {
    this.setState({seconds: this.state.seconds + 1});
  },
  render: function() {
    return (
      <p>
        React has been running for {this.state.seconds} seconds.
      </p>
    );
  }
});

ReactDOM.render(
  <TickTock />,
  document.getElementById("example")
);

HOC

Mixin之后,HOC高階組件擔起重任,成為組件間邏輯復用的推薦方案,高階組件從名字上就透漏出高級的氣息,實際上這個概念應該是源自於JavaScript的高階函數,高階函數就是接受函數作為輸入或者輸出的函數,可以想到柯里化就是一種高階函數,同樣在React文檔上也給出了高階組件的定義,高階組件是接收組件並返回新組件的函數。具體的意思就是: 高階組件可以看作React對裝飾模式的一種實現,高階組件就是一個函數,且該函數接受一個組件作為參數,並返回一個新的組件,他會返回一個增強的React組件,高階組件可以讓我們的代碼更具有復用性,邏輯性與抽象性,可以對render方法進行劫持,也可以控制propsstate等。
對比MixinHOCMixin是一種混入的模式,在實際使用中Mixin的作用還是非常強大的,能夠使得我們在多個組件中共用相同的方法,但同樣也會給組件不斷增加新的方法和屬性,組件本身不僅可以感知,甚至需要做相關的處理(例如命名沖突、狀態維護等),一旦混入的模塊變多時,整個組件就變的難以維護,Mixin可能會引入不可見的屬性,例如在渲染組件中使用Mixin方法,給組件帶來了不可見的屬性props和狀態state,並且Mixin可能會相互依賴,相互耦合,不利於代碼維護,此外不同的Mixin中的方法可能會相互沖突。之前React官方建議使用Mixin用於解決橫切關注點相關的問題,但由於使用Mixin可能會產生更多麻煩,所以官方現在推薦使用HOC。高階組件HOC屬於函數式編程functional programming思想,對於被包裹的組件時不會感知到高階組件的存在,而高階組件返回的組件會在原來的組件之上具有功能增強的效果,基於此React官方推薦使用高階組件。
HOC雖然沒有那么多致命問題,但也存在一些小缺陷:

  • 擴展性限制: HOC並不能完全替代Mixin,一些場景下,Mixin可以而HOC做不到,比如PureRenderMixin,因為HOC無法從外部訪問子組件的State,同時通過shouldComponentUpdate濾掉不必要的更新,因此,React在支持ES6Class之后提供了React.PureComponent來解決這個問題。
  • Ref傳遞問題: Ref被隔斷,Ref的傳遞問題在層層包裝下相當惱人,函數Ref能夠緩解一部分(讓HOC得以獲知節點創建與銷毀),以致於后來有了React.forwardRef API
  • WrapperHell: HOC泛濫,出現WrapperHell(沒有包一層解決不了的問題,如果有,那就包兩層),多層抽象同樣增加了復雜度和理解成本,這是最關鍵的缺陷,而HOC模式下沒有很好的解決辦法。

示例

具體而言,高階組件是參數為組件,返回值為新組件的函數,組件是將props轉換為UI,而高階組件是將組件轉換為另一個組件。HOCReact的第三方庫中很常見,例如ReduxconnectRelaycreateFragmentContainer

// 高階組件定義
const higherOrderComponent = (WrappedComponent) => {
    return class EnhancedComponent extends React.Component {
        // ...
        render() {
          return <WrappedComponent {...this.props} />;
        }
  };
}

// 普通組件定義
class WrappedComponent extends React.Component{
    render(){
        //....
    }
}

// 返回被高階組件包裝過的增強組件
const EnhancedComponent = higherOrderComponent(WrappedComponent);

在這里要注意,不要試圖以任何方式在HOC中修改組件原型,而應該使用組合的方式,通過將組件包裝在容器組件中實現功能。通常情況下,實現高階組件的方式有以下兩種:

  • 屬性代理Props Proxy
  • 反向繼承Inheritance Inversion

屬性代理

例如我們可以為傳入的組件增加一個存儲中的id屬性值,通過高階組件我們就可以為這個組件新增一個props,當然我們也可以對在JSX中的WrappedComponent組件中props進行操作,注意不是操作傳入的WrappedComponent類,我們不應該直接修改傳入的組件,而可以在組合的過程中對其操作。

const HOC = (WrappedComponent, store) => {
    return class EnhancedComponent extends React.Component {
        render() {
            const newProps = {
                id: store.id
            }
            return <WrappedComponent
                {...this.props}
                {...newProps}
            />;
        }
    }
}

我們也可以利用高階組件將新組件的狀態裝入到被包裝組件中,例如我們可以使用高階組件將非受控組件轉化為受控組件。

class WrappedComponent extends React.Component {
    render() {
        return <input name="name" />;
    }
}

const HOC = (WrappedComponent) => {
    return class EnhancedComponent extends React.Component {
        constructor(props) {
            super(props);
            this.state = { name: "" };
        }
        render() {
            const newProps = {
                value: this.state.name,
                onChange: e => this.setState({name: e.target.value}),
            }
            return <WrappedComponent 
                {...this.props} 
                {...newProps} 
            />;
        }
    }
}

或者我們的目的是將其使用其他組件包裹起來用以達成布局或者是樣式的目的。

const HOC = (WrappedComponent) => {
    return class EnhancedComponent extends React.Component {
        render() {
            return (
                <div class="layout">
                    <WrappedComponent  {...this.props} />
                </div>
            );
        }
    }
}

反向繼承

反向繼承是指返回的組件去繼承之前的組件,在反向繼承中我們可以做非常多的操作,修改stateprops甚至是翻轉Element Tree,反向繼承有一個重要的點,反向繼承不能保證完整的子組件樹被解析,也就是說解析的元素樹中包含了組件(函數類型或者Class類型),就不能再操作組件的子組件了。
當我們使用反向繼承實現高階組件的時候可以通過渲染劫持來控制渲染,具體是指我們可以有意識地控制WrappedComponent的渲染過程,從而控制渲染控制的結果,例如我們可以根據部分參數去決定是否渲染組件。

const HOC = (WrappedComponent) => {
    return class EnhancedComponent extends WrappedComponent {
        render() {
            return this.props.isRender && super.render();  
        }
    }
}

甚至我們可以通過重寫的方式劫持原組件的生命周期。

const HOC = (WrappedComponent) => {
    return class EnhancedComponent extends WrappedComponent {
        componentDidMount(){
          // ...
        }
        render() {
            return super.render();  
        }
    }
}

由於實際上是繼承關系,我們可以去讀取組件的propsstate,如果有必要的話,甚至可以修改增加、修改和刪除propsstate,當然前提是修改帶來的風險需要你自己來控制。在一些情況下,我們可能需要為高階屬性傳入一些參數,那我們就可以通過柯里化的形式傳入參數,配合高階組件可以完成對組件的類似於閉包的操作。

const HOCFactoryFactory = (params) => {
    // 此處操作params
    return (WrappedComponent) => {
        return class EnhancedComponent extends WrappedComponent {
            render() {
                return params.isRender && this.props.isRender && super.render();
            }
        }
    }
}

注意

不要改變原始組件

不要試圖在HOC中修改組件原型,或以其他方式改變它。

function logProps(InputComponent) {
  InputComponent.prototype.componentDidUpdate = function(prevProps) {
    console.log("Current props: ", this.props);
    console.log("Previous props: ", prevProps);
  };
  // 返回原始的 input 組件,其已經被修改。
  return InputComponent;
}

// 每次調用 logProps 時,增強組件都會有 log 輸出。
const EnhancedComponent = logProps(InputComponent);

這樣做會產生一些不良后果,其一是輸入組件再也無法像HOC增強之前那樣使用了,更嚴重的是,如果你再用另一個同樣會修改componentDidUpdateHOC增強它,那么前面的HOC就會失效,同時這個HOC也無法應用於沒有生命周期的函數組件。
修改傳入組件的HOC是一種糟糕的抽象方式,調用者必須知道他們是如何實現的,以避免與其他HOC發生沖突。HOC不應該修改傳入組件,而應該使用組合的方式,通過將組件包裝在容器組件中實現功能。

function logProps(WrappedComponent) {
  return class extends React.Component {
    componentDidUpdate(prevProps) {
      console.log("Current props: ", this.props);
      console.log("Previous props: ", prevProps);
    }
    render() {
      // 將 input 組件包裝在容器中,而不對其進行修改,Nice!
      return <WrappedComponent {...this.props} />;
    }
  }
}

過濾props

HOC為組件添加特性,自身不應該大幅改變約定,HOC返回的組件與原組件應保持類似的接口。HOC應該透傳與自身無關的props,大多數HOC都應該包含一個類似於下面的render方法。

render() {
  // 過濾掉額外的 props,且不要進行透傳
  const { extraProp, ...passThroughProps } = this.props;

  // 將 props 注入到被包裝的組件中。
  // 通常為 state 的值或者實例方法。
  const injectedProp = someStateOrInstanceMethod;

  // 將 props 傳遞給被包裝組件
  return (
    <WrappedComponent
      injectedProp={injectedProp}
      {...passThroughProps}
    />
  );
}

最大化可組合性

並不是所有的HOC都一樣,有時候它僅接受一個參數,也就是被包裹的組件。

const NavbarWithRouter = withRouter(Navbar);

HOC通常可以接收多個參數,比如在RelayHOC額外接收了一個配置對象用於指定組件的數據依賴。

const CommentWithRelay = Relay.createContainer(Comment, config);

最常見的HOC簽名如下,connect是一個返回高階組件的高階函數。

// React Redux 的 `connect` 函數
const ConnectedComment = connect(commentSelector, commentActions)(CommentList);

// connect 是一個函數,它的返回值為另外一個函數。
const enhance = connect(commentListSelector, commentListActions);
// 返回值為 HOC,它會返回已經連接 Redux store 的組件
const ConnectedComment = enhance(CommentList);

這種形式可能看起來令人困惑或不必要,但它有一個有用的屬性,像connect函數返回的單參數HOC具有簽名Component => Component,輸出類型與輸入類型相同的函數很容易組合在一起。同樣的屬性也允許connect和其他HOC承擔裝飾器的角色。此外許多第三方庫都提供了compose工具函數,包括lodashReduxRamda

const EnhancedComponent = withRouter(connect(commentSelector)(WrappedComponent))

// 你可以編寫組合工具函數
// compose(f, g, h) 等同於 (...args) => f(g(h(...args)))
const enhance = compose(
  // 這些都是單參數的 HOC
  withRouter,
  connect(commentSelector)
)
const EnhancedComponent = enhance(WrappedComponent)

不要在render方法中使用HOC

Reactdiff算法使用組件標識來確定它是應該更新現有子樹還是將其丟棄並掛載新子樹,如果從render返回的組件與前一個渲染中的組件相同===,則React通過將子樹與新子樹進行區分來遞歸更新子樹,如果它們不相等,則完全卸載前一個子樹。
通常在使用的時候不需要考慮這點,但對HOC來說這一點很重要,因為這代表着你不應在組件的render方法中對一個組件應用HOC

render() {
  // 每次調用 render 函數都會創建一個新的 EnhancedComponent
  // EnhancedComponent1 !== EnhancedComponent2
  const EnhancedComponent = enhance(MyComponent);
  // 這將導致子樹每次渲染都會進行卸載,和重新掛載的操作!
  return <EnhancedComponent />;
}

這不僅僅是性能問題,重新掛載組件會導致該組件及其所有子組件的狀態丟失,如果在組件之外創建HOC,這樣一來組件只會創建一次。因此每次render時都會是同一個組件,一般來說,這跟你的預期表現是一致的。在極少數情況下,你需要動態調用HOC,你可以在組件的生命周期方法或其構造函數中進行調用。

務必復制靜態方法

有時在React組件上定義靜態方法很有用,例如Relay容器暴露了一個靜態方法getFragment以方便組合GraphQL片段。但是當你將HOC應用於組件時,原始組件將使用容器組件進行包裝,這意味着新組件沒有原始組件的任何靜態方法。

// 定義靜態函數
WrappedComponent.staticMethod = function() {/*...*/}
// 現在使用 HOC
const EnhancedComponent = enhance(WrappedComponent);

// 增強組件沒有 staticMethod
typeof EnhancedComponent.staticMethod === "undefined" // true

為了解決這個問題,你可以在返回之前把這些方法拷貝到容器組件上。

function enhance(WrappedComponent) {
  class Enhance extends React.Component {/*...*/}
  // 必須准確知道應該拷貝哪些方法 :(
  Enhance.staticMethod = WrappedComponent.staticMethod;
  return Enhance;
}

但要這樣做,你需要知道哪些方法應該被拷貝,你可以使用hoist-non-react-statics依賴自動拷貝所有非React靜態方法。

import hoistNonReactStatic from "hoist-non-react-statics";
function enhance(WrappedComponent) {
  class Enhance extends React.Component {/*...*/}
  hoistNonReactStatic(Enhance, WrappedComponent);
  return Enhance;
}

除了導出組件,另一個可行的方案是再額外導出這個靜態方法。

// 使用這種方式代替...
MyComponent.someFunction = someFunction;
export default MyComponent;

// ...單獨導出該方法...
export { someFunction };

// ...並在要使用的組件中,import 它們
import MyComponent, { someFunction } from "./MyComponent.js";

Refs不會被傳遞

雖然高階組件的約定是將所有props傳遞給被包裝組件,但這對於refs並不適用,那是因為ref實際上並不是一個prop,就像key一樣,它是由React專門處理的。如果將ref添加到HOC的返回組件中,則ref引用指向容器組件,而不是被包裝組件,這個問題可以通過React.forwardRef這個API明確地將refs轉發到內部的組件。。

function logProps(Component) {
  class LogProps extends React.Component {
    componentDidUpdate(prevProps) {
      console.log('old props:', prevProps);
      console.log('new props:', this.props);
    }

    render() {
      const {forwardedRef, ...rest} = this.props;

      // 將自定義的 prop 屬性 “forwardedRef” 定義為 ref
      return <Component ref={forwardedRef} {...rest} />;
    }
  }

  // 注意 React.forwardRef 回調的第二個參數 “ref”。
  // 我們可以將其作為常規 prop 屬性傳遞給 LogProps,例如 “forwardedRef”
  // 然后它就可以被掛載到被 LogProps 包裹的子組件上。
  return React.forwardRef((props, ref) => {
    return <LogProps {...props} forwardedRef={ref} />;
  });
}

Render Props

HOC一樣,Render Props也是一直以來都存在的元老級模式,render props指在一種React組件之間使用一個值為函數的props共享代碼的簡單技術,具有render props的組件接收一個函數,該函數返回一個React元素並調用它而不是實現一個自己的渲染邏輯,render props是一個用於告知組件需要渲染什么內容的函數props,也是組件邏輯復用的一種實現方式,簡單來說就是在被復用的組件中,通過一個名為render(屬性名也可以不是render,只要值是一個函數即可)的prop屬性,該屬性是一個函數,這個函數接受一個對象並返回一個子組件,會將這個函數參數中的對象作為props傳入給新生成的組件,而在使用調用者組件這里,只需要決定這個組件在哪里渲染以及該以何種邏輯渲染並傳入相關對象即可。
對比HOCRender Props,技術上,二者都基於組件組合機制,Render Props擁有與HOC 一樣的擴展能力,稱之為Render Props,並不是說只能用來復用渲染邏輯,而是表示在這種模式下,組件是通過render()組合起來的,類似於HOC 模式下通過Wrapperrender()建立組合關系形式上,二者非常相像,同樣都會產生一層Wrapper,而實際上Render Props HOC 甚至能夠相互轉換。
同樣,Render Props也會存在一些問題:

  • 數據流向更直觀了,子孫組件可以很明確地看到數據來源,但本質上Render Props是基於閉包實現的,大量地用於組件的復用將不可避免地引入了callback hell問題。
  • 丟失了組件的上下文,因此沒有this.props屬性,不能像HOC那樣訪問this.props.children

示例

<!DOCTYPE html>
<html>

<head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <title>React</title>
</head>

<body>
    <div id="root"></div>
</body>
<script src="https://unpkg.com/react@17/umd/react.development.js"></script>
<script src="https://unpkg.com/react-dom@17/umd/react-dom.development.js"></script>
<script src="https://unpkg.com/@babel/standalone/babel.min.js"></script>
<script type="text/babel">
class MouseTracker extends React.Component {
  constructor(props) {
    super(props);
    this.state = { x: 0,  y: 0, }
  }
  handleMouseMove = (event) => {
    this.setState({
      x: event.clientX,
      y: event.clientY
    });
  }
  render() {
    return (
      <div onMouseMove={this.handleMouseMove}>
        {this.props.render(this.state)} {/* Render Props */}
      </div>
    )
  }
}

class MouseLocation extends React.Component {
  render() {
    return (
      <>
        <h1>請在此處移動鼠標</h1>
        <p>當前鼠標的位置是: x:{this.props.mouse.x} y:{this.props.mouse.y}</p>
      </>
    )
  }
}

ReactDOM.render(
  <MouseTracker render={mouse => <MouseLocation mouse={mouse} />}></MouseTracker>, 
  document.getElementById("root")
);
</script>

</html>

Hooks

代碼復用的解決方案層出不窮,但是整體來說代碼復用還是很復雜的,這其中很大一部分原因在於細粒度代碼復用不應該與組件復用捆綁在一起,HOCRender Props 等基於組件組合的方案,相當於先把要復用的邏輯包裝成組件,再利用組件復用機制實現邏輯復用,自然就受限於組件復用,因而出現擴展能力受限、Ref 隔斷、Wrapper Hell等問題,那么我們就需要有一種簡單直接的代碼復用方式,函數,將可復用邏輯抽離成函數應該是最直接、成本最低的代碼復用方式,但對於狀態邏輯,仍然需要通過一些抽象模式(如Observable)才能實現復用,這正是Hooks的思路,將函數作為最小的代碼復用單元,同時內置一些模式以簡化狀態邏輯的復用。比起上面提到的其它方案,Hooks讓組件內邏輯復用不再與組件復用捆綁在一起,是真正在從下層去嘗試解決(組件間)細粒度邏輯的復用問題此外,這種聲明式邏輯復用方案將組件間的顯式數據流與組合思想進一步延伸到了組件內。
檔案Hooks也並非完美,只是就目前而言,其缺點如下:

  • 額外的學習成本,主要在於Functional ComponentClass Component之間的比較上。
  • 寫法上有限制(不能出現在條件、循環中),並且寫法限制增加了重構成本。
  • 破壞了PureComponentReact.memo淺比較的性能優化效果,為了取最新的propsstate,每次render()都要重新創建事件處函數。
  • 在閉包場景可能會引用到舊的stateprops值。
  • 內部實現上不直觀,依賴一份可變的全局狀態,不再那么pure
  • React.memo並不能完全替代shouldComponentUpdate(因為拿不到state change,只針對props change)。
  • useState API設計上不太完美。

示例

<!DOCTYPE html>
<html>

<head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <title>React</title>
</head>

<body>
    <div id="root"></div>
</body>
<script src="https://unpkg.com/react@17/umd/react.development.js"></script>
<script src="https://unpkg.com/react-dom@17/umd/react-dom.development.js"></script>
<script src="https://unpkg.com/@babel/standalone/babel.min.js"></script>
<script type="text/babel">
  const {useState, useEffect} = React;

  function useMouseLocation(location){
    return (
      <>
        <h1>請在此處移動鼠標</h1>
        <p>當前鼠標的位置是: x:{location.x} y:{location.y}</p>
      </>
    );
  }

  function MouseTracker(props){
    const [x, setX] = useState(0);
    const [y, setY] = useState(0);

    function handleMouseMove(event){
        setX(event.clientX);
        setY(event.clientY);
    }
    return (
      <div onMouseMove={handleMouseMove}>
        {useMouseLocation({x, y})}
      </div>
    )
  }

  ReactDOM.render(
    <MouseTracker/>, 
    document.getElementById("root")
  );
</script>

</html>

每日一題

https://github.com/WindrunnerMax/EveryDay

參考

https://zhuanlan.zhihu.com/p/38136388
https://juejin.cn/post/6844903910470057997
https://juejin.cn/post/6844903850038525959
https://my.oschina.net/u/4663041/blog/4588963
https://zh-hans.reactjs.org/docs/hooks-intro.html
https://zh-hans.reactjs.org/docs/hooks-effect.html
https://react-cn.github.io/react/docs/reusable-components.html
http://www.ayqy.net/blog/react%E7%BB%84%E4%BB%B6%E9%97%B4%E9%80%BB%E8%BE%91%E5%A4%8D%E7%94%A8/


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