前端面試必考題：React Hooks原理剖析
為什么要學習 React Hooks 原理
首先，功利點來說：目前前端框架三分天下：React、Vue、Angular，而 React 自從 v16.8.0 版本正式推出 React Hooks 概念后，風勢已經從原來的類組件猛地轉向函數組件，這是一個在設計模式、心智模型層次，且非常近期的革新，因此只要是你談到自己會 React ，就一定會在面試中被問到 React Hooks 的原理。
再者，從實際角度出發，了解 React Hooks 原理對我們日常開發調試都有莫大的好處；我們可以認識到 React Hooks 其實也并不是什么黑魔法，我們在開發中碰到的奇奇怪怪的問題，只不過是我們還沒有掌握 React Hooks 導致的，也不需要用一些 tricky 的方法來解決。
useState / useReducer
useState 和 useReducer 都是關于狀態值的提取和更新，從本質上來說沒有區別，從實現上，可以說 useState 是 useReducer 的一個簡化版，其背后用的都是同一套邏輯。
React Hooks 如何保存狀態
React 官方文檔中有提到，React Hooks 保存狀態的位置其實與類組件的一致；翻看源碼后，我發現這樣的說法沒錯，但又不全面：
- 兩者的狀態值都被掛載在組件實例對象FiberNode的memoizedState屬性中。
- 兩者保存狀態值的數據結構完全不同；類組件是直接把 state 屬性中掛載的這個開發者自定義的對象給保存到memoizedState屬性中；而 React Hooks 是用鏈表來保存狀態的，memoizedState屬性保存的實際上是這個鏈表的頭指針。
下面我們來看看這個鏈表的節點是什么樣的 —— Hook 對象：
- // react-reconciler/src/ReactFiberHooks.js
- export type Hook = {
- memoizedState: any, // 最新的狀態值
- baseState: any, // 初始狀態值，如`useState(0)`，則初始值為0
- baseUpdate: Update<any, any> | null,
- queue: UpdateQueue<any, any> | null, // 臨時保存對狀態值的操作，更準確來說是一個鏈表數據結構中的一個指針
- next: Hook | null, // 指向下一個鏈表節點
- };
官方文檔一直強調 React Hooks 的調用只能放在函數組件/自定義 Hooks 函數體的頂層，這是因為我們只能通過 Hooks 調用的順序來與實際保存的數據結構來關聯：
PS：雖然上面一致都是以 useState 和 useReducer 來作為例子說明，但實際上所有 React Hooks 都是用這種鏈表的方式來保存的。
React Hooks 如何更新狀態
熟悉 useState API 的話，我們都知道怎么去更新狀態：
- const [name, setName] = useState('')
- setName('張三')
那么，由 useState 返回的這個用來更新狀態的函數（下文稱為 dispatcher），運行的原理是怎么樣的呢？
當我們在每次調用 dispatcher 時，并不會立刻對狀態值進行修改（對的，狀態值的更新是異步的），而是創建一條修改操作——在對應 Hook 對象的queue屬性掛載的鏈表上加一個新節點：
在下次執行函數組件，再次調用 useState 時， React 才會根據每個 Hook 上掛載的更新操作鏈表來計算最新的狀態值。你也許會好奇，為什么要把更新操作都保存起來呢，只保存最新的一次更新操作不就行了嗎？你會這樣想，大概是忘了 useState 支持這樣的語法了吧：
- const [name, setName] = useState('')
- setName(name => name + 'a')
- setName(name => name + 'b')
- setName(name => name + 'c')
- // 下次執行時就可以得到 name 的最新狀態值為'abc'啦
useEffect
useEffect 的保存方式與 useState / useReducer 類似，也是以鏈表的形式掛載在FiberNode.updateQueue中。
下面我們按 mount 和 update 這兩個組件生命周期來闡述 useEffect 的執行原理：
mount 階段：mountEffect
- 根據函數組件函數體中依次調用的 useEffect 語句，構建成一個鏈表并掛載在FiberNode.updateQueue中，鏈表節點的數據結構為：
- const effect: Effect = {
- tag, // 用來標識依賴項有沒有變動
- create, // 用戶使用useEffect傳入的函數體
- destroy, // 上述函數體執行后生成的用來清除副作用的函數
- deps, // 依賴項列表
- next: (null: any),
- };
- 組件完成渲染后，遍歷鏈表執行。
update 階段：updateEffect
- 同樣在依次調用 useEffect 語句時，判斷此時傳入的依賴列表，與鏈表節點Effect.deps中保存的是否一致（基本數據類型的值是否相同；對象的引用是否相同），如果一致，則在Effect.tag標記上NoHookEffect。
執行階段
在每次組件渲染完成后，就會進入 useEffect 的執行階段：function commitHookEffectList()：
- 遍歷鏈表
- 如果遇到Effect.tag被標記上NoHookEffect的節點則跳過。
- 如果Effect.destroy為函數類型，則需要執行該清除副作用的函數（至于這Effect.destroy是從哪里來的，下面馬上說到）
- 執行Effect.create，并將執行結果保存到Effect.destroy（如果開發者沒有配置return，那得到的自然是undefined了，也就是說，開發者認為對于當前 useEffect 代碼段，不存在需要清除的副作用）；注意由于閉包的緣故，Effect.destroy實際上可以訪問到本次Effect.create函數作用域內的變量。
我們重點請注意到：是先清除上一輪的副作用，然后再執行本輪的 effect 的。
其它 React Hooks Api
其它的的 React Hooks Api ，其實也差不多是這樣的原理：用鏈表數據結構來做全局狀態保持；判斷依賴項決定是否要更新狀態等等，這里不再累述。
總結
本文用比較精煉的語言來闡述了 React Hooks 的原理，目的是讓讀者有一個感性的認識，也便于應付面試；但實際上 React Hooks 還有非常多的實現細節，有興趣請閱讀源碼，入口在此。
