五分钟搞懂 React Hooks 工作原理
前言
Hooks 是 React 中比较火的一个概念， 用过的小伙伴都说好。
但是, 在使用 Hooks 的时候，我们可能会有很多疑惑:
1. 为什么 useEffect 第二个参数是空数组，就相当于 ComponentDidMount ，只会执行一次？
2. 为什么只能在函数的最外层调用 Hook，不能在循环、条件判断或者子函数中调用？
3. 自定义的 Hook 是如何影响使用它的函数组件的？
4. Capture Value 特性是如何产生的？
今天这篇文章， 不会讲解 Hooks 的概念和用法，而是会带你从零实现一个 tiny hooks，知其然知其所以然。
useState
最简单的 useState 用法是这样的：
function Counter() {
var [count, setCount] = useState(0);
return (
<div>
<div>{count}</div>
<Button onClick={() => { setCount(count + 1); }}>
点击
</Button>
</div>
);
}基于 useState 的用法, 我们尝试着自己实现一个 useState
实现一个 useState：
function useState(initialValue) {
var state = initialValue;
function setState(newState) {
state = newState;
render();
}
return [state, setState];
}这时我们发现，点击 Button 的时候，count 并不会变化。
为什么呢？我们没有存储 state，每次渲染 Counter 组件的时候，state 都是新重置的。
自然我们就能想到，把 state 提取出来，存在 useState 外面。
var _state; // 把 state 存储在外面
function useState(initialValue) {
_state = _state || initialValue; // 如果没有 _state，说明是第一次执行，把 initialValue 复制给它
function setState(newState) {
_state = newState;
render();
}
return [_state, setState];
}到目前为止，我们实现了一个可以工作的 useState，至少现在来看没啥问题。
接下来，让我们看看 useEffect 是怎么实现的。
useEffect
useEffect 是另外一个基础的 Hook，用来处理副作用，最简单的用法是这样的：
useEffect(() => {
console.log(count);
}, [count]);我们知道 useEffect 有几个特点：
1. 有两个参数 callback 和 dependencies 数组
2. 如果 dependencies 不存在，那么 callback 每次 render 都会执行
3. 如果 dependencies 存在，只有当它发生了变化， callback 才会执行
实现一个 useEffect
let _deps; // _deps 记录 useEffect 上一次的 依赖
function useEffect(callback, depArray) {
const hasNoDeps = !depArray; // 如果 dependencies 不存在
const hasChangedDeps = _deps
? !depArray.every((el, i) => el === _deps[i]) // 两次的 dependencies 是否完全相等
: true;
/* 如果 dependencies 不存在，或者 dependencies 有变化*/
if (hasNoDeps || hasChangedDeps) {
callback();
_deps = depArray;
}
}到这里，我们又实现了一个可以工作的 useEffect，似乎没有那么难。
此时我们应该可以解答一个问题：
为什么第二个参数是空数组，相当于 componentDidMount ？
因为依赖一直不变化，callback 不会二次执行。
Not Magic, just Arrays
到现在为止，我们已经实现了可以工作的 useState 和 useEffect。
但是有一个很大的问题：它俩都只能使用一次，因为只有一个 _state 和 一个 _deps。
比如
const [count, setCount] = useState(0);
const [username, setUsername] = useState('fan');count 和 username 永远是相等的，因为他们共用了一个 _state，并没有地方能分别存储两个值。我们需要可以存储多个 _state 和 _deps。
如 《React Hooks: not magic, just arrays》所写，我们可以使用数组，来解决 Hooks 的复用问题。
代码关键在于：
初次渲染的时候，按照 useState，useEffect 的顺序，把 state，deps 等按顺序塞到 memoizedState 数组中。
更新的时候，按照顺序，从 memoizedState 中把上次记录的值拿出来。
如果还是不清楚，可以看下面的图。
let memoizedState = []; // hooks 存放在这个数组
let cursor = 0; // 当前 memoizedState 下标
function useState(initialValue) {
memoizedState[cursor] = memoizedState[cursor]
|| initialValue;
const currentCursor = cursor;
function setState(newState) {
memoizedState[currentCursor] = newState;
render();
}
return [memoizedState[cursor++], setState];
// 返回当前 state，并把 cursor 加 1
}
function useEffect(callback, depArray) {
const hasNoDeps = !depArray;
const deps = memoizedState[cursor];
const hasChangedDeps = deps
? !depArray.every((el, i) => el === deps[i])
: true;
if (hasNoDeps || hasChangedDeps) {
callback();
memoizedState[cursor] = depArray;
}
cursor++;
}我们用图来描述 memoizedState 及 cursor 变化的过程。
1. 初始化
2. 初次渲染
3. 事件触发
4. Re-Render
到这里，我们实现了一个可以任意复用的 useState 和 useEffect。
同时，也可以解答几个问题：
Q：为什么只能在函数最外层调用 Hook？为什么不要在循环、条件判断或者子函数中调用？
A：memoizedState 数组是按hook定义的顺序来放置数据的，如果 hook 顺序变化，memoizedState 并不会感知到。
Q：自定义的 Hook 是如何影响使用它的函数组件的？
A：共享同一个 memoizedState，共享同一个顺序。
Q："Capture Value" 特性是如何产生的？
A：每一次 ReRender 的时候，都是重新去执行函数组件了，对于之前已经执行过的函数组件，并不会做任何操作。
真正的 React 实现
虽然我们用数组基本实现了一个可用的 Hooks，了解了 Hooks 的原理，但在 React 中，实现方式却有一些差异的。
React 中是通过类似单链表的形式来代替数组的。
源码地址：https://github.com/facebook/react/blob/5f06576f51ece88d846d01abd2ddd575827c6127/packages/react-reconciler/src/ReactFiberHooks.js#L336
通过 next 按顺序串联所有的 hook。
https://github.com/facebook/react/blob/5f06576f51ece88d846d01abd2ddd575827c6127/packages/react-reconciler/src/ReactFiberHooks.js#L477
type Hooks = {
memoizedState: any, // 指向当前渲染节点 Fiber
baseState: any, // 初始化 initialState， 已经每次 dispatch 之后 newState
baseUpdate: Update<any> | null,// 当前需要更新的 Update ，每次更新完之后，会赋值上一个 update，方便 react 在渲染错误的边缘，数据回溯
queue: UpdateQueue<any> | null,// UpdateQueue 通过
next: Hook | null, // link 到下一个 hooks，通过 next 串联每一 hooks
}
type Effect = {
tag: HookEffectTag, // effectTag 标记当前 hook 作用在 life-cycles 的哪一个阶段
create: () => mixed, // 初始化 callback
destroy: (() => mixed) | null, // 卸载 callback
deps: Array<mixed> | null,
next: Effect, // 同上
};memoizedState，cursor 是存在哪里的？
如何和每个函数组件一一对应的？
我们知道，react 会生成一棵组件树（或Fiber 单链表），树中每个节点对应了一个组件。
hooks 的数据就作为组件的一个信息，存储在这些节点上，伴随组件一起出生，一起死亡。
以上就是全部内容， 希望对大家有所启发。