深度了解vue.js中hooks的相關知識
背景
最近研究了vue3.0的最新進展，發(fā)現變動很大，總體上看，vue也開始向hooks靠攏，而且vue作者本人也稱vue3.0的特性吸取了很多hooks的靈感。所以趁著vue3.0未正式發(fā)布前，抓緊時間研究一下hooks相關的東西。
源碼地址：vue-hooks-poc
為什么要用hooks?
首先從class-component/vue-options說起：
- 跨組件代碼難以復用
- 大組件，維護困難，顆粒度不好控制，細粒度劃分時，組件嵌套存層次太深-影響性能
- 類組件，this不可控，邏輯分散，不容易理解
- mixins具有副作用，邏輯互相嵌套，數據來源不明，且不能互相消費
當一個模版依賴了很多mixin的時候，很容易出現數據來源不清或者命名沖突的問題，而且開發(fā)mixins的時候，邏輯及邏輯依賴的屬性互相分散且mixin之間不可互相消費。這些都是開發(fā)中令人非常痛苦的點，因此，vue3.0中引入hooks相關的特性非常明智。
vue-hooks
在探究vue-hooks之前，先粗略的回顧一下vue的響應式系統(tǒng)：首先，vue組件初始化時會將掛載在data上的屬性響應式處理（掛載依賴管理器），然后模版編譯成v-dom的過程中，實例化一個Watcher觀察者觀察整個比對后的vnode，同時也會訪問這些依賴的屬性，觸發(fā)依賴管理器收集依賴（與Watcher觀察者建立關聯(lián)）。當依賴的屬性發(fā)生變化時，會通知對應的Watcher觀察者重新求值（setter->notify->watcher->run），對應到模版中就是重新render(re-render)。
注意：vue內部默認將re-render過程放入微任務隊列中，當前的render會在上一次render flush階段求值。
withHooks
export function withHooks(render) {
return {
data() {
return {
_state: {}
}
},
created() {
this._effectStore = {}
this._refsStore = {}
this._computedStore = {}
},
render(h) {
callIndex = 0
currentInstance = this
isMounting = !this._vnode
const ret = render(h, this.$attrs, this.$props)
currentInstance = null
return ret
}
}
}
withHooks為vue組件提供了hooks+jsx的開發(fā)方式，使用方式如下：
export default withHooks((h)=>{
...
return <span></span>
})
不難看出，withHooks依舊是返回一個vue component的配置項options，后續(xù)的hooks相關的屬性都掛載在本地提供的options上。
首先，先分析一下vue-hooks需要用到的幾個全局變量：
- currentInstance：緩存當前的vue實例
- isMounting：render是否為首次渲染
isMounting = !this._vnode
這里的_vnode與$vnode有很大的區(qū)別，$vnode代表父組件（vm._vnode.parent）
_vnode初始化為null，在mounted階段會被賦值為當前組件的v-dom
isMounting除了控制內部數據初始化的階段外，還能防止重復re-render。
- callIndex：屬性索引，當往options上掛載屬性時，使用callIndex作為唯一當索引標識。
vue options上聲明的幾個本地變量：
- _state：放置響應式數據
- _refsStore：放置非響應式數據，且返回引用類型
- _effectStore：存放副作用邏輯和清理邏輯
- _computedStore：存放計算屬性
最后，withHooks的回調函數，傳入了attrs和$props作為入參，且在渲染完當前組件后，重置全局變量，以備渲染下個組件。
useData
const data = useData(initial)
export function useData(initial) {
const id = ++callIndex
const state = currentInstance.$data._state
if (isMounting) {
currentInstance.$set(state, id, initial)
}
return state[id]
}
我們知道，想要響應式的監(jiān)聽一個數據的變化，在vue中需要經過一些處理，且場景比較受限。使用useData聲明變量的同時，也會在內部data._state上掛載一個響應式數據。但缺陷是，它沒有提供更新器，對外返回的數據發(fā)生變化時，有可能會丟失響應式監(jiān)聽。
useState
const [data, setData] = useState(initial)
export function useState(initial) {
ensureCurrentInstance()
const id = ++callIndex
const state = currentInstance.$data._state
const updater = newValue => {
state[id] = newValue
}
if (isMounting) {
currentInstance.$set(state, id, initial)
}
return [state[id], updater]
}
useState是hooks非常核心的API之一，它在內部通過閉包提供了一個更新器updater，使用updater可以響應式更新數據，數據變更后會觸發(fā)re-render，下一次的render過程，不會在重新使用$set初始化，而是會取上一次更新后的緩存值。
useRef
const data = useRef(initial) // data = {current: initial}
export function useRef(initial) {
ensureCurrentInstance()
const id = ++callIndex
const { _refsStore: refs } = currentInstance
return isMounting ? (refs[id] = { current: initial }) : refs[id]
}
使用useRef初始化會返回一個攜帶current的引用，current指向初始化的值。我在初次使用useRef的時候總是理解不了它的應用場景，但真正上手后還是多少有了一些感受。
比如有以下代碼：
export default withHooks(h => {
const [count, setCount] = useState(0)
const num = useRef(count)
const log = () => {
let sum = count + 1
setCount(sum)
num.current = sum
console.log(count, num.current);
}
return (
<Button onClick={log}>{count}{num.current}</Button>
)
})
點擊按鈕會將數值+1，同時打印對應的變量，輸出結果為：
0 1 1 2 2 3 3 4 4 5
可以看到，num.current永遠都是最新的值，而count獲取到的是上一次render的值。
其實，這里將num提升至全局作用域也可以實現相同的效果。
所以可以預見useRef的使用場景：
- 多次re-render過程中保存最新的值
- 該值不需要響應式處理
- 不污染其他作用域
useEffect
useEffect(function ()=>{
// 副作用邏輯
return ()=> {
// 清理邏輯
}
}, [deps])
export function useEffect(rawEffect, deps) {
ensureCurrentInstance()
const id = ++callIndex
if (isMounting) {
const cleanup = () => {
const { current } = cleanup
if (current) {
current()
cleanup.current = null
}
}
const effect = function() {
const { current } = effect
if (current) {
cleanup.current = current.call(this)
effect.current = null
}
}
effect.current = rawEffect
currentInstance._effectStore[id] = {
effect,
cleanup,
deps
}
currentInstance.$on('hook:mounted', effect)
currentInstance.$on('hook:destroyed', cleanup)
if (!deps || deps.length > 0) {
currentInstance.$on('hook:updated', effect)
}
} else {
const record = currentInstance._effectStore[id]
const { effect, cleanup, deps: prevDeps = [] } = record
record.deps = deps
if (!deps || deps.some((d, i) => d !== prevDeps[i])) {
cleanup()
effect.current = rawEffect
}
}
}
useEffect同樣是hooks中非常重要的API之一，它負責副作用處理和清理邏輯。這里的副作用可以理解為可以根據依賴選擇性的執(zhí)行的操作，沒必要每次re-render都執(zhí)行，比如dom操作，網絡請求等。而這些操作可能會導致一些副作用，比如需要清除dom監(jiān)聽器，清空引用等等。
先從執(zhí)行順序上看，初始化時，聲明了清理函數和副作用函數，并將effect的current指向當前的副作用邏輯，在mounted階段調用一次副作用函數，將返回值當成清理邏輯保存。同時根據依賴來判斷是否在updated階段再次調用副作用函數。
非首次渲染時，會根據deps依賴來判斷是否需要再次調用副作用函數，需要再次執(zhí)行時，先清除上一次render產生的副作用，并將副作用函數的current指向最新的副作用邏輯，等待updated階段調用。
useMounted
useMounted(function(){})
export function useMounted(fn) {
useEffect(fn, [])
}
useEffect依賴傳[]時，副作用函數只在mounted階段調用。
useDestroyed
useDestroyed(function(){})
export function useDestroyed(fn) {
useEffect(() => fn, [])
}
useEffect依賴傳[]且存在返回函數，返回函數會被當作清理邏輯在destroyed調用。
useUpdated
useUpdated(fn, deps)
export function useUpdated(fn, deps) {
const isMount = useRef(true)
useEffect(() => {
if (isMount.current) {
isMount.current = false
} else {
return fn()
}
}, deps)
}
如果deps固定不變，傳入的useEffect會在mounted和updated階段各執(zhí)行一次，這里借助useRef聲明一個持久化的變量，來跳過mounted階段。
useWatch
export function useWatch(getter, cb, options) {
ensureCurrentInstance()
if (isMounting) {
currentInstance.$watch(getter, cb, options)
}
}
使用方式同$watch。這里加了一個是否初次渲染判斷，防止re-render產生多余Watcher觀察者。
useComputed
const data = useData({count:1})
const getCount = useComputed(()=>data.count)
export function useComputed(getter) {
ensureCurrentInstance()
const id = ++callIndex
const store = currentInstance._computedStore
if (isMounting) {
store[id] = getter()
currentInstance.$watch(getter, val => {
store[id] = val
}, { sync: true })
}
return store[id]
}
useComputed首先會計算一次依賴值并緩存，調用$watch來觀察依賴屬性變化，并更新對應的緩存值。
實際上，vue底層對computed對處理要稍微復雜一些，在初始化computed時，采用lazy：true（異步）的方式來監(jiān)聽依賴變化，即依賴屬性變化時不會立刻求值，而是控制dirty變量變化；并將計算屬性對應的key綁定到組件實例上，同時修改為訪問器屬性，等到訪問該計算屬性的時候，再依據dirty來判斷是否求值。
這里直接調用watch會在屬性變化時，立即獲取最新值，而不是等到render flush階段去求值。
hooks
export function hooks (Vue) {
Vue.mixin({
beforeCreate() {
const { hooks, data } = this.$options
if (hooks) {
this._effectStore = {}
this._refsStore = {}
this._computedStore = {}
// 改寫data函數，注入_state屬性
this.$options.data = function () {
const ret = data ? data.call(this) : {}
ret._state = {}
return ret
}
}
},
beforeMount() {
const { hooks, render } = this.$options
if (hooks && render) {
// 改寫組件的render函數
this.$options.render = function(h) {
callIndex = 0
currentInstance = this
isMounting = !this._vnode
// 默認傳入props屬性
const hookProps = hooks(this.$props)
// _self指示本身組件實例
Object.assign(this._self, hookProps)
const ret = render.call(this, h)
currentInstance = null
return ret
}
}
}
})
}
借助withHooks，我們可以發(fā)揮hooks的作用，但犧牲來很多vue的特性，比如props，attrs,components等。
vue-hooks暴露了一個hooks函數，開發(fā)者在入口Vue.use(hooks)之后，可以將內部邏輯混入所有的子組件。這樣，我們就可以在SFC組件中使用hooks啦。
為了便于理解，這里簡單實現了一個功能，將動態(tài)計算元素節(jié)點尺寸封裝成獨立的hooks：
<template>
<section class="demo">
<p>{{resize}}</p>
</section>
</template>
<script>
import { hooks, useRef, useData, useState, useEffect, useMounted, useWatch } from '../hooks';
function useResize(el) {
const node = useRef(null);
const [resize, setResize] = useState({});
useEffect(
function() {
if (el) {
node.currnet = el instanceof Element ? el : document.querySelector(el);
} else {
node.currnet = document.body;
}
const Observer = new ResizeObserver(entries => {
entries.forEach(({ contentRect }) => {
setResize(contentRect);
});
});
Observer.observe(node.currnet);
return () => {
Observer.unobserve(node.currnet);
Observer.disconnect();
};
},
[]
);
return resize;
}
export default {
props: {
msg: String
},
// 這里和setup函數很接近了，都是接受props，最后返回依賴的屬性
hooks(props) {
const data = useResize();
return {
resize: JSON.stringify(data)
};
}
};
</script>
<style>
html,
body {
height: 100%;
}
</style>
使用效果是，元素尺寸變更時，將變更信息輸出至文檔中，同時在組件銷毀時，注銷resize監(jiān)聽器。
hooks返回的屬性，會合并進組件的自身實例中，這樣模版綁定的變量就可以引用了。
hooks存在什么問題？
在實際應用過程中發(fā)現，hooks的出現確實能解決mixin帶來的諸多問題，同時也能更加抽象化的開發(fā)組件。但與此同時也帶來了更高的門檻，比如useEffect在使用時一定要對依賴忠誠，否則引起render的死循環(huán)也是分分鐘的事情。
與react-hooks相比，vue可以借鑒函數抽象及復用的能力，同時也可以發(fā)揮自身響應式追蹤的優(yōu)勢。我們可以看尤在與react-hooks對比中給出的看法：
整體上更符合 JavaScript 的直覺；
不受調用順序的限制，可以有條件地被調用；
不會在后續(xù)更新時不斷產生大量的內聯(lián)函數而影響引擎優(yōu)化或是導致 GC 壓力；
不需要總是使用 useCallback 來緩存?zhèn)鹘o子組件的回調以防止過度更新；
不需要擔心傳了錯誤的依賴數組給 useEffect/useMemo/useCallback 從而導致回調中使用了過期的值 —— Vue 的依賴追蹤是全自動的。
感受
為了能夠在vue3.0發(fā)布后更快的上手新特性，便研讀了一下hooks相關的源碼，發(fā)現比想象中收獲的要多，而且與新發(fā)布的RFC對比來看，恍然大悟?？上Чぷ髟?，開發(fā)項目中很多依賴了vue-property-decorator來做ts適配，看來三版本出來后要大改了。
最后，hooks真香（逃）
以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。
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