「React进阶」只用两个自定义 Hooks 就能替代 React-Redux ?

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前言

之前有朋友问我，React Hooks 能否解决 React 项目状态管理的问题。这个问题让我思索了很久，最后得出的结论是：能，不过需要两个自定义 hooks 去实现。那么具体如何实现的呢?那就是今天要讲的内容了。

通过本文，你能够学习以下内容：

• useContext ，useRef ，useMemo，useEffect 的基本用法。
• 如何将不同组件的自定义 hooks 建立通信，共享状态。
• 合理编写自定义 hooks ， 分析 hooks 之间的依赖关系。
• 自定义 hooks 编写过程中一些细节问题。

带着如上的知识点，开启阅读之旅吧～

一 设计思路

首先，看一下要实现的两个自定义 hooks 具体功能。

• useCreateStore 用于产生一个状态 Store ，通过 context 上下文传递 ，为了让每一个自定义 hooks useConnect 都能获取 context 里面的状态属性。
• useConnect 使用这个自定义 hooks 的组件，可以获取改变状态的 dispatch 方法，还可以订阅 state ，被订阅的 state 发生变化，组件更新。

如何让不同组件的自定义 hooks 共享状态并实现通信呢?

首先不同组件的自定义 hooks ，可以通过 useContext 获得共有状态，而且还需要实现状态管理和组件通信，那么就需要一个状态调度中心来统一做这些事，可以称之为 ReduxHooksStore ，它具体做的事情如下：

• 全局管理 state， state 变化，通知对应组件更新。
• 收集使用 useConnect 组件的信息。组件销毁还要清除这些信息。
• 维护并传递负责更新的 dispatch 方法。
• 一些重要 api 要暴露给 context 上下文，传递给每一个 useConnect。

1 useCreateStore 设计

首先 useCreateStore 是在靠近根部组件的位置的， 而且全局只需要一个，目的就是创建一个 Store ，并通过 Provider 传递下去。

使用：

const store = useCreateStore( reducer , initState ) 

参数：

• reducer ：全局 reducer，纯函数，传入 state 和 action ，返回新的 state 。
• initState ：初始化 state 。

返回值：为 store 暴露的主要功能函数。

2 Store设计

Store 为上述所说的调度中心，接收全局 reducer ，内部维护状态 state ，负责通知更新 ，收集用 useConnect 的组件。

const Store = new ReduxHooksStore(reducer,initState).exportStore() 

参数：接收两个参数，透传 useCreateStore 的参数。

3 useConnect设计

使用 useConnect 的组件，将获得 dispatch 函数，用于更新 state ，还可以通过第一个参数订阅 state ，被订阅的 state 改变 ，会让组件更新。

// 订阅 state 中的 number  
const mapStoreToState = (state)=>({ number: state.number  }) 
const [ state , dispatch ] = useConnect(mapStoreToState) 

参数：

• mapStoreToState：将 Store 中 state ，映射到组件的 state 中，可以做视图渲染使用。
• 如果没有第一个参数，那么只提供 dispatch 函数，不会订阅 state 变化带来的更新。

返回值：返回值是一个数组。

• 数组第一项：为映射的 state 的值。
• 数组第二项：为改变 state 的 dispatch 函数。

4 原理图

二 useCreateStore

export const ReduxContext = React.createContext(null) 
/* 用于产生 reduxHooks 的 store */ 
export function useCreateStore(reducer,initState){ 
   const store = React.useRef(null) 
   /* 如果存在——不需要重新实例化 Store */ 
   if(!store.current){ 
       store.current  = new ReduxHooksStore(reducer,initState).exportStore() 
   } 
   return store.current 
} 

useCreateStore 主要做的是：

• 接收 reducer 和 initState ，通过 ReduxHooksStore 产生一个 store ，不期望把 store 全部暴露给使用者，只需要暴露核心的方法，所以调用实例下的 exportStore抽离出核心方法。
• 使用一个 useRef 保存核心方法，传递给 Provider 。

三 状态管理者 —— ReduxHooksStore

接下来看一下核心状态 ReduxHooksStore 。

import { unstable_batchedUpdates } from 'react-dom' 
class ReduxHooksStore { 
    constructor(reducer,initState){ 
       this.name = '__ReduxHooksStore__' 
       this.id = 0 
       this.reducer = reducer 
       this.state = initState 
       this.mapConnects = {} 
    } 
    /* 需要对外传递的接口 */ 
    exportStore=()=>{ 
        return { 
            dispatch:this.dispatch.bind(this), 
            subscribe:this.subscribe.bind(this), 
            unSubscribe:this.unSubscribe.bind(this), 
            getInitState:this.getInitState.bind(this) 
        } 
    } 
    /* 获取初始化 state */ 
    getInitState=(mapStoreToState)=>{ 
        return mapStoreToState(this.state) 
    } 
    /* 更新需要更新的组件 */ 
    publicRender=()=>{ 
        unstable_batchedUpdates(()=>{ /* 批量更新 */ 
            Object.keys(this.mapConnects).forEach(name=>{ 
                const { update } = this.mapConnects[name] 
                update(this.state) 
            }) 
        }) 
    } 
    /* 更新 state  */ 
    dispatch=(action)=>{ 
       this.state = this.reducer(this.state,action) 
       // 批量更新 
       this.publicRender() 
    } 
    /* 注册每个 connect  */ 
    subscribe=(connectCurrent)=>{ 
        const connectName = this.name + (++this.id) 
        this.mapConnects[connectName] =  connectCurrent 
        return connectName 
    } 
    /* 解除绑定 */ 
    unSubscribe=(connectName)=>{ 
        delete this.mapConnects[connectName] 
    } 
} 

状态

• reducer：这个 reducer 为全局的 reducer ，由 useCreateStore 传入。
• state：全局保存的状态 state ，每次执行 reducer 会得到新的 state 。
• mapConnects：里面保存每一个 useConnect 组件的更新函数。用于派发 state 改变带来的更新。

方法

负责初始化：

• getInitState：这个方法给自定义 hooks 的 useConnect 使用，用于获取初始化的 state 。
• exportStore：这个方法用于把 ReduxHooksStore 提供的核心方法传递给每一个 useConnect 。

负责绑定|解绑：

• subscribe：绑定每一个自定义 hooks useConnect 。
• unSubscribe：解除绑定每一个 hooks 。

负责更新：

• dispatch：这个方法提供给业务组件层，每一个使用 useConnect 的组件可以通过 dispatch 方法改变 state ，内部原理是通过调用 reducer 产生一个新的 state 。
• publicRender：当 state 改变需要通知每一个使用 useConnect 的组件，这个方法就是通知更新，至于组件需不需要更新，那是 useConnect 内部需要处理的事情，这里还有一个细节，就是考虑到 dispatch 的触发场景可以是异步状态下，所以用 React-DOM 中 unstable_batchedUpdates 开启批量更新原则。

四 useConnect

useConnect 是整个功能的核心部分，它要做的事情是获取最新的 state ，然后通过订阅函数 mapStoreToState 得到订阅的 state ，判断订阅的 state 是否发生变化。如果发生变化渲染最新的 state 。

export function useConnect(mapStoreToState=()=>{}){ 
    /* 获取 Store 内部的重要函数 */ 
   const contextValue = React.useContext(ReduxContext) 
   const { getInitState , subscribe ,unSubscribe , dispatch } = contextValue 
   /* 用于传递给业务组件的 state  */ 
   const stateValue = React.useRef(getInitState(mapStoreToState)) 
 
   /* 渲染函数 */ 
   const [ , forceUpdate ] = React.useState() 
   /* 产生 */ 
   const connectValue = React.useMemo(()=>{ 
       const state =  { 
           /* 用于比较一次 dispatch 中，新的 state 和 之前的state 是否发生变化  */ 
           cacheState: stateValue.current, 
           /* 更新函数 */ 
           update:function (newState) { 
               /* 获取订阅的 state */ 
               const selectState = mapStoreToState(newState) 
               /* 浅比较 state 是否发生变化，如果发生变化， */ 
               const isEqual = shallowEqual(state.cacheState,selectState) 
               state.cacheState = selectState 
               stateValue.current  = selectState 
               if(!isEqual){ 
                   /* 更新 */ 
                   forceUpdate({}) 
               } 
           } 
       } 
       return state 
   },[ contextValue ]) // 将 contextValue 作为依赖项。 
 
   React.useEffect(()=>{ 
       /* 组件挂载——注册 connect */ 
       const name =  subscribe(connectValue) 
       return function (){ 
            /* 组件卸载 —— 解绑 connect */ 
           unSubscribe(name) 
       } 
   },[ connectValue ]) /* 将 connectValue 作为 useEffect 的依赖项 */ 
 
   return [ stateValue.current , dispatch ] 
} 

初始化

• 用 useContext 获取上下文中， ReduxHooksStore 提供的核心函数。
• 用 useRef 来保存得到的最新的 state 。
• 用 useState 产生一个更新函数 forceUpdate ，这个函数只是更新组件。

注册|解绑流程

• 注册：通过 useEffect 来向 ReduxHooksStore 中注册当前 useConnect 产生的 connectValue ，connectValue 是什么马上会讲到。subscribe 用于注册，会返回当前 connectValue 的唯一标识 name 。
• 解绑：在 useEffect 的销毁函数中，可以用调用 unSubscribe 传入 name 来解绑当前的 connectValue

connectValue是否更新组件

• connectValue ：真正地向 ReduxHooksStore 注册的状态，首先用 useMemo 来对 connectValue 做缓存，connectValue 为一个对象，里面的 cacheState 保留了上一次的 mapStoreToState 产生的 state ，还有一个负责更新的 update 函数。
• 更新流程 ：当触发 dispatch 在 ReduxHooksStore 中，会让每一个 connectValue 的 update 都执行， update 会触发映射函数 mapStoreToState 来得到当前组件想要的 state 内容。然后通过 shallowEqual 浅比较新老 state 是否发生变化，如果发生变化，那么更新组件。完成整个流程。
• shallowEqual ：这个浅比较就是 React 里面的浅比较，在第 11 章已经讲了其流程，这里就不讲了。

分清依赖关系

• 首先自定义 hooks useConnect 的依赖关系是上下文 contextValue 改变，那么说明 store 发生变化，所以重新通过 useMemo 产生新的 connectValue 。所以 useMemo 依赖 contextValue。
• connectValue 改变，那么需要解除原来的绑定关系，重新绑定。useEffect 依赖 connectValue。

局限性

整个 useConnect 有一些局限性，比如：

• 没有考虑 mapStoreToState 可变性，无法动态传入 mapStoreToState 。
• 浅比较，不能深层次比较引用数据类型。

五 使用与验证效果

接下来就是验证效果环节，我模拟了组件通信的场景。

根部组件注入 Store

import { ReduxContext , useConnect , useCreateStore } from './hooks/useRedux' 
function  Index(){ 
    const [ isShow , setShow ] =  React.useState(true) 
    console.log('index 渲染') 
    return <div> 
        <CompA /> 
        <CompB /> 
        <CompC /> 
        {isShow &&  <CompD />} 
        <button onClick={() => setShow(!isShow)} >点击</button> 
    </div> 
} 
 
function Root(){ 
    const store = useCreateStore(function(state,action){ 
        const { type , payload } =action 
        if(type === 'setA' ){ 
            return { 
                ...state, 
                mesA:payload 
            } 
        }else if(type === 'setB'){ 
            return { 
                ...state, 
                mesB:payload 
            } 
        }else if(type === 'clear'){ //清空 
            return  { mesA:'',mesB:'' } 
        } 
        else{ 
            return state 
        } 
    }, 
    { mesA:'111',mesB:'111' }) 
    return <div> 
        <ReduxContext.Provider value={store} > 
            <Index/> 
        </ReduxContext.Provider> 
    </div> 
} 

Root根组件

• 通过 useCreateStore 创建一个 store ，传入 reducer 和 初始化的值 { mesA:'111',mesB:'111' }
• 用 Provider 传递 store。

Index组件

• 有四个子组件 CompA ， CompB ，CompC ，CompD 。其中 CompD 是 动态挂载的。

业务组件使用

function CompA(){ 
    const [ value ,setValue ] = useState('') 
    const [state ,dispatch ] = useConnect((state)=> ({ mesB : state.mesB }) ) 
    return <div className="component_box" > 
        <p> 组件A</p> 
        <p>组件B对我说 ： {state.mesB} </p> 
        <input onChange={(e)=>setValue(e.target.value)} 
            placeholder="对B组件说" 
        /> 
        <button onClick={()=> dispatch({ type:'setA' ,payload:value })} >确定</button> 
    </div> 
} 
 
function CompB(){ 
    const [ value ,setValue ] = useState('') 
    const [state ,dispatch ] = useConnect((state)=> ({ mesA : state.mesA }) ) 
    return <div className="component_box" > 
        <p> 组件B</p> 
        <p>组件A对我说 ： {state.mesA} </p> 
        <input onChange={(e)=>setValue(e.target.value)} 
            placeholder="对A组件说" 
        /> 
        <button onClick={()=> dispatch({ type:'setB' ,payload:value })} >确定</button> 
    </div> 
} 
 
function CompC(){ 
    const [state  ] = useConnect((state)=> ({ mes1 : state.mesA,mes2 : state.mesB }) ) 
    return <div className="component_box" > 
        <p>组件A ： {state.mes1} </p> 
        <p>组件B ： {state.mes2} </p> 
    </div> 
} 
 
function CompD(){ 
    const [ ,dispatch  ] = useConnect( ) 
    console.log('D 组件更新') 
    return <div className="component_box" > 
        <button onClick={()=> dispatch({ type:'clear' })} > 清空 </button> 
    </div> 
} 

• CompA 和 CompB 模拟组件双向通信。
• CompC 组件接收 CompA 和 CompB 通信内容，并映射到 mes1 ，mes2 属性上。
• CompD 没有 mapStoreToState ，没有订阅 state ，state 变化组件不会更新，只是用 dispatch 清空状态。

效果

六 总结

本文通过两个自定义 hooks 实现了 React-Redux 的基本功能，这个模式在真实项目中可以使用吗?我觉得如果是小型项目，是完全可以使用的，对于大型项目还是用 React Redux 或者其他成熟的状态管理工具。