谈谈React Hooks 与Vue3.0 Function based API的区别？

hi~ 豆皮粉儿. 又见面啦~

React Hooks release 已经有很长一段时间了，Vue3.0 也带来了 Function based API，都我们提供了新的模式来复用和抽象逻辑，那这两者有什么区别的，松宝写代码给大家带了解读。

一、前言

React Hooks 是 React16.8 引入的新特性，支持在类组件之外使用 state、生命周期等特性。

Vue Function-based API 是 Vue3.0 最重要的 RFC (Requests for Comments)，将 2.x 中与组件逻辑相关的选项以 API函数的形式重新设计。

React Hooks
- React Hooks是什么
- useState Hook
- useEffect Hook
- React Hooks 引入的原因以及设计原则
- React Hooks 使用原则及其背后的原理
Vue3.0 Function-based API
- 基本用法
- 引入的原因以及解决的问题
React Hooks 与 Vue3.0 Function-based API 的对比

二、React Hooks

React Hooks 是什么？

引用官网的一段话：

另外，Hooks 是100%向后兼容的，也是完全可选的。

React Hooks 提供了三个基础 Hook : useState、useEffect、useContext，其他 Hooks 可参考React Hooks API。

useState Hook

下面是一个实现计数器功能的类组件示例：

import React from 'react';

class Example extends React.Component {
  constructor (props) {
    super(props)
    this.state = {
      count: 0
    }
  }

  render () {
    return (
      <div>
        <p>You clicked {this.state.count} times</p>
        <button onClick={() => this.setState({count: this.state.count + 1)}}>Click me</button>
       </div>
    )
  }
}

需求很简单，设定初始值为0，当点击按钮时，count 加 1。

当使用 useState Hook 实现上述需求时：

import React, { useState } from 'react';

function Example() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  return (
    <div>
      <p>You clicked {count} times</p>
      <button onClick={() => setCount(count + 1)}>
        Click me
      </button>
    </div>
  );
}

其中 useState Hook 做了哪些事情呢？

在调用 useState 方法时，定义了一个state变量count，它与类组件中的this.state功能完全相同。对于普通变量，在函数退出后即消失，而state中的变量会被 React 保留。
useState 方法只接收一个参数，那就是初始值。useState 方法一次只定义一个变量，如果想在state中存储两个变量，只需要调用两次 useState() 即可。
useState 的返回值是一个由 当前state 以及 更新state的函数 组成的数组。这也是采用 数组解构 方式来获取的原因。

在使用 Hooks 实现的示例中，会发现 useState 让代码更加简洁了：

获取state：类组件中使用 this.state.count ，而使用了 useSatet Hook 的函数组件中直接使用 count 即可。
更新state：类组件中使用 this.setState() 更新，函数组件中使用 setCount() 即可。

这里抛出几个疑问，在讲解原理的地方会进行详细解释：

React 是如何记住 useState 上次值的？。
React 是如何知道 useState 对应的是哪一个组件？。
如果一个组件内有多个 useState，那重新渲染时 useState 的取值顺序又是怎么确定的？。

useEffect Hook

在讲 useEffect 之前，先讲一下 React 的副作用。

在 React 中，数据获取、订阅或者手动修改DOM等操作，均被称为 '副作用'，或者 '作用' 。

而 useEffect 就是一个 Effect Hook ，为函数组件添加操作副作用的能力，可以把它看作是类组件中的componentDidMount、componentDidUpdate、componentWillUnmount三个周期函数的组合。

下面是一个关于订阅的例子：

import React from 'react';

class Example extends React.Component {
  constructor (props) {
    super(props)
    this.state = {
      isOnline: null
    }
  }

  componentDidMount() {
    ChatAPI.subscribeToFriendStatus(
      this.props.friend.id,
      this.handleStatusChange
    );
  }

  componentDidUpdate(prevProps) {
    // 当 friend.id 变化时进行更新
    if (prevProps.friend.id !== this.props.friend.id) {
      // 取消订阅之前的 friend.id
      ChatAPI.unsubscribeFromFriendStatus(
        prevProps.friend.id,
        this.handleStatusChange
      );
      // 订阅新的 friend.id
      ChatAPI.subscribeToFriendStatus(
        this.props.friend.id,
        this.handleStatusChange
      );
    }
  }

  componentWillUnmount() {
    ChatAPI.unsubscribeFromFriendStatus(
      this.props.friend.id,
      this.handleStatusChange
    );
  }

  handleStatusChange = (state) => {
    this.setState({
      isOnline: status.isOnline
    });
  }

  render () {
    return (
      <div>
        {this.state.isOnline === null ? 'Loading...' :
          (this.state.isOnline ? 'Online' : 'Offline')
        }
      </div>
    )
  }
}

从上述的代码中不难发现，存在一定的重复代码，逻辑不得不拆分在三个生命周期内部。另外由于类组件不会默认绑定 this ，在定义 handleStatusChange 时，还需要为它 绑定this。

这里补充一点，对于类组件，需要谨慎对待 JSX 回调函数中的 this，类组件默认是不会绑定 this 的，下面提供几种绑定 this 的方法：

通常的做法是将事件处理函数声明为 class 中的方法，如：constructor内部 this.handleClick = this.handleClick.bind(this)
在 onClick 内部使用箭头函数，如：onClick={e=>this.handleClick(id, e)}，注意：该方法在每次渲染时都会创建不同的回调函数。在大多数情况下，没什么问题，但如果该回调函数作为 prop 传入子组件时，这些组件可能会进行额外的重新渲染。
在 onClick 内部使用 bind 绑定，如：onClick={this.handleClick.bind(this, e)}
使用 class fields 绑定：如：handleClick = (e) => {}

这也是 React 引入 Hooks 的其中一个原因。

下面让我们看一下 useEffect Hook 是如何实现上述需求的：

import React, { useState, useEffect } from 'react';

function Example(props) {
  const [isOnline, setIsOnline] = useState(null);

  useEffect(() => {
    const handleStatusChange = (status) => {
      setIsOnline(status.isOnline)
    }
    ChatAPI.subscribeToFriendStatus(props.friend.id, handleStatusChange);
    return () => {
      ChatAPI.unsubscribeFromFriendStatus(props.friend.id, handleStatusChange);
    };
  }, [props.friend.id]);

  return (
    <div>
      {isOnline === null ? 'Loading...' :
        (isOnline ? 'Online' : 'Offline')
      }
    </div>
  )
}

在上述例子中，你可能会对 useEffect Hook 产生以下疑问：

useEffect 做了什么？首先，接收了一个函数，而 React 会保存这个函数(称为'effect')，并且在执行 DOM 更新后调用这个函数，即添加订阅。
[props.friend.id] 参数设置了什么？
- 默认情况下，useEffect 接收一个函数作为第一个参数，在不设置第二个参数时，每一次渲染都会执行 effect，这有可能会导致性能问题。
- 为了解决这个问题，可添加第二个参数，用来控制什么时候将会执行更新，这时候就相当于 componentDidUpdate 做的事情。
- 如果想只运行一次 effect ，即仅在组件挂载和卸载时执行，第二个参数可传递一个空数组[]。
在 useEffect 中为什么要返回一个函数呢？这是一个可选的操作，每一个 effect 都可以返回一个清除函数。在 React 中，有一些副作用是需要清除的，比如监听函数、定时器等，这时候就需要为 effect 增加一个返回函数，React 会在组件卸载的时候执行清除操作。

Hooks 所提供的功能远不止这些，更多详细的介绍可以查阅官网文档。

React Hooks 引入的原因以及设计原则

React Hooks 具体解决了什么问题呢？ React 为什么要引入这一特性呢？

主要有以下三点原因：

在组件之间复用状态逻辑很困难。
- React 并没有提供将可复用行为附加到组件的途径，一般比较常见的方法是采用 render props 和 高阶组件 解决。
- React Hooks 支持 自定义Hook，可以将状态逻辑从组件中提出，使得这些逻辑可进行单独测试、复用，在无需修改组件结构的情况下即可实现状态逻辑复用。点击查看自定义Hook使用说明。
复杂组件变得难以理解。
- 每个生命周期函数内部逻辑复杂、功能不单一，相互关联的需求被拆分在各个生命周期中，而不相关的代码却需要在同一个周期内部进行整合。
- 为了解决这个问题，React Hooks 将组件中相互关联的部分拆分成更小的函数，引入了 Effect Hook，如上述 useEffect 的示例，正是解决了这个问题。
难以理解的class。
- this绑定
- 打包尺寸，函数通过ES export导出，可以借助 tree-shaking 把没用到的函数移除；压缩混淆，类的属性和方法没法压缩
- class热重载不稳定

React Hooks 设计原则

主要有以下四点：

优雅高效的复用状态逻辑
无 class 困扰
具备 class 已有的能力
功能单一的副作用

下面我们根据几个例子来感受 React Hooks 具体是如何体现的。

1、优雅高效的复用状态逻辑

在之前，状态逻辑的复用一般是采用 Mixins API、Render Props或HOC实现，但是由于Render Props 与 HOC 本身也是组件，状态逻辑的复用也是通过封装组件的形式来实现，仍难以避免组件多层嵌套的问题，也比利于后续的理解与维护。

在 React Hooks 中，提供了 自定义Hook 来实现状态逻辑的复用。

比如在聊天程序中，使用订阅获取好友的状态：

import React, { useState, useEffect } from 'react';

function useOnline(id) {
  const [isOnline, setIsOnline] = useState(null);

  useEffect(() => {
    function handleStatusChange (state) {
      setIsOnline(status.isOnline)
    }
    ChatAPI.subscribeToFriendStatus(id, handleStatusChange);
    return () => {
      ChatAPI.unsubscribeFromFriendStatus(id, handleStatusChange);
    };
  }, [id]);

  return isOnline;
}

// 使用 自定义Hook
function Example(props) {
  const isOnline = useOnline(props.friend.id);

  if (isOnline === null) {
    return 'Loading...';
  }
  return isOnline ? 'Online' : 'Offline';
}

可以看到 useOnline 组件的逻辑是与业务完全无关的，它只是用来添加订阅、取消订阅，以获取用户的状态。

总结：

数据来源清楚，之间根据函数返回值获得
代码量少，更易维护
避免重复创建组件带来性能损耗

注意

自定义Hook 是一个函数，名称必须以 'use' 开头，这是一个约定，如果不遵循，React 将无法自动检测是否违反了 Hook 规则。
在函数的内部可以调用其他 Hook，但是请确保只在顶层无条件地调用其他Hook。
React 会根据名称来检测 Hook 是否违反了规则。
自定义 Hook 是一种重用状态逻辑的机制，每次使用时，内部 state 与副作用是完全隔离的。

2、无 class 困扰

下面我们将根据一个具体例子 实现根据点击事件，控制节点的展示或者隐藏的需求，来对 Render Props、HOC、Hooks的实现方式做简单对比。

使用 Render Props 实现

Render Props 是指一种在 React 组件之间使用一个值为函数的 prop 共享代码的简单技术。

创建 VisibilityHelper

import React from 'react';
import PropTypes from 'prop-types';
class VisibilityHelper extends React.Component {
  constructor(props) {
    super(props);
    this.state = {
      isDisplayed: props.initialState || false,
    };
  }
  hide = () => {
    this.setState({
      isDisplayed: false,
    });
  }
  show = () => {
    this.setState({
      isDisplayed: true,
    });
  }
  render() {
    return this.props.children({
      ...this.state,
      hide: this.hide,
      show: this.show,
    });
  }
}
VisibilityHelper.propTypes = {
  initialState: PropTypes.bool,
  children: PropTypes.func.isRequired,
};
export default VisibilityHelper;

对 VisibilityHelper 的使用:

import React from 'react';
import VisibilityHelper from 'VisibilityHelper';

function ButtonComponent() {
  return (
    <VisibilityHelper initialState={true}>
      {
        ({
          isDisplayed,
          hide,
          show
        }) => (
            <div>
              {
                isDisplayed ?
                  <button onClick={hide}>Click to hide</button>
                  :
                  <button onClick={show}>Click to display</button>
              }
            </div>
          )
      }
    </VisibilityHelper>
  );
}

在 <ButtonComponent>组件中，我们使用了一个带有函数prop的 <VisibilityHelper>组件，实现了代码复用。

使用 HOC 实现

高阶组件，是 React 中复用组件逻辑的一种高级技巧，是一种基于 React 组合特性而形成的设计模式。

定义高阶组件 VisibilityHelper ，注意 HOC 不会修改传入的组件，也不会使用继承来复制其行为。相反，HOC 通过将组件包装在容器组件中来组成新组件。HOC 是纯函数，没有副作用。

import React from 'react';
function VisibilityHelper(WrappedComponent, initialState = false) {
  return class extends React.Component {
    constructor(props) {
      super(props);
      this.state = {
        isDisplayed: initialState
      };
    }

    hide = () => {
      this.setState({
        isDisplayed: false,
      });
    }
    show = () => {
      this.setState({
        isDisplayed: true,
      });
    }

    render() {
      return <WrappedComponent
        isDisplayed={this.state.isDisplayed}
        show={() => this.show()}
        hide={() => this.hide()}
        {...this.props} />;
    }
  };
}
// 定义 按钮组件
let ButtonComponent = ({ isDisplayed, hide, show }) => {
  return (
    <div>
      {
        isDisplayed ?
          <button onClick={hide}>Click to hide</button>
          :
          <button onClick={show}>Click to display</button>
      }
    </div>
  );
}

// 使用高阶组件，并设定默认值
ButtonComponent = VisibilityHelper(ButtonComponent, true);
export default ButtonComponent

在 React Hooks 中是如何实现上述逻辑的呢？

import React, { useState } from 'react';
function ButtonComponent() {
  const [isDisplayed, show] = useState(initialState || false)
  return (
    <div>
      {
        isDisplayed ?
          <button onClick={() => show(false)}>Click to hide</button>
          :
          <button onClick={() => show(true)}>Click to display</button>
      }
    </div>
  )
}

从对比中可以发现，使用 Hooks 更简洁，且不需要在担心 this 绑定地问题。

3、具备 class 已有的能力

对于常用的 class 能力，Hooks 已经基本覆盖。

对于其他不常见的能力，官方给出的回应是：

4、功能单一的副作用

通过文中的几个示例，应该可以了解到 useEffect Hook 便是设计用来解决副作用分散、逻辑不单一的问题。

在真实的应用场景中，可根据业务需要编写多个 useEffect。

React Hooks 使用原则

两条使用原则：

只在最顶层使用 Hooks，不能在循环、条件或嵌套函数中调用 Hooks。这是为了保证 Hooks 在每一次渲染中都按照同样的顺序被调用。
只能在 React 的函数组件中或者自定义Hook 中调用 Hooks。确保组件的状态逻辑在代码中清晰可见。

这两条原则让 React 能够在多次的 useState 和 useEffect 调用之间保持 hook 状态的正确。

React Hooks 背后的原理

之前的抛出的疑问：

React 是如何记住 useState 上次值的？。
React 是如何知道 useState 对应的是哪一个组件？。
如果一个组件内有多个 useState，那重新渲染时 useState 的取值顺序又是怎么确定的？。

在 React 中从编译到渲染成 Dom，都要经历这样的过程：JSX -> Element -> FiberNode -> Dom。

Hooks 要想和一个函数组件进行绑定，
就要和这个转换过程的某个节点进行关联，由于 Hooks 只有在 render 过程中进行调用，很明显就只能关联到 FiberNode 上。

在 FiberNode 上有
一个属性 memoizedState，这个属性在 class 组件中对应最终渲染的 state。

class 组件的state一般是一个对象，在函数组件中变成
一个链表，如 class 组件 memoizedState = {a: 1, b: 2} => 函数组件 memoizedState = {state: 1, next: {state: 2, next: ..}}

每个链表的节点都是一个 useState，从而将所有 Hooks 进行串联起来。不仅仅 State Hook，其它 Hook 也是通过 memoizedState 串联起来的。

第一次渲染后，通过 FiberNode 的 memoizedState 将所有 Hook 进行收集完成。

当执行 setState 进行组件更新时，重新执行函数组件，这时会从收集的 Hooks 中按照执行顺讯依次取出，对于 State Hook 会进行计算将最新的值返回， Effect Hook 会在组件渲染结束后，先执行清除函数，再执行
副作用函数。

过程如图：

三、Vue3.0 Function-based API

首先提一下 Vue Function-based API 的升级策略。

vue官方提供了Vue Function API，支持Vue2.x版本使用组件逻辑复用机制。3.x无缝替换掉该库。

另外，Vue3.x发布支持两个不同版本：

兼容版本：同时支持新 API 和 2.x 的所有选项
标准版本：只支持新 API 和部分 2.x 选项

下面是一个基础例子：

import { value, computed, watch, onMounted } from 'vue'

const App = {
  template: `
    <div>
      <span>count is {{ count }}</span>
      <span>plusOne is {{ plusOne }}</span>
      <button @click="increment">count++</button>
    </div>
  `,
  setup() {
    // reactive state
    const count = value(0)
    // computed state
    const plusOne = computed(() => count.value + 1)
    // method
    const increment = () => { count.value++ }
    // watch
    watch(() => count.value * 2, val => {
      console.log(`count * 2 is ${val}`)
    })
    // lifecycle
    onMounted(() => {
      console.log(`mounted`)
    })
    // expose bindings on render context
    return {
      count,
      plusOne,
      increment
    }
  }
}

Vue Function-based API 引入的原因及解决的问题

引入的原因，借用官方推出的一段话：

其实也就是 React Hooks 引入时提到的：在组件之间复用状态逻辑很困难。

在Vue2.0中，有一些常见的逻辑复用模式，如：Mixins、高阶组件、Renderless Components，这些模式均或多或少的存在以下问题：

模版中的数据来源不清晰
命名空间容易冲突
性能问题，需要额外的组件实例嵌套来封装逻辑，带来不必要的性能开销等

Function-based API 受 React Hooks 的启发，提供一个全新的逻辑复用方案，且不存在上述问题。

四、React Hooks 与 Vue Function-based API 的对比

两者均具有基于函数提取和复用逻辑的能力。

React Hooks 在每次组件渲染时都会调用，通过隐式地将状态挂载在当前的内部组件节点上，在下一次渲染时根据调用顺序取出。而 Vue 的响应式
机制使 setup() 只需要在初始化时调用一次，状态通过引用储存在 setup() 的闭包内。这也是vue不受调用顺序限制的原因。

doupifaner