探索useCallback、useMemo、useContext原理

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useCallback & useMemo

介绍

useCallback和useMemo原理类似，只是入参有所不同。

useCallback缓存的是回调函数，如果依赖项没有更新，就会使用缓存的回调函数；

useMemo缓存的是回调函数的return，也就是具体的值，类似Vue的计算属性，如果依赖项没有更新，就会使用缓存的return；

官网有这样一段描述useCallback(fn, deps) 相当于 useMemo(() => fn, deps)。

所以这里，只以useCallback为例进行分析。

mount阶段

mountCallback

mountCallback函数在初始化useCallback hook执行，原理比较简单，代码如下：

typescript 复制代码

function mountCallback(callback, deps) {
  // 初始化hook结构
  var hook = mountWorkInProgressHook();
  // 使用者传进来的依赖数组
  var nextDeps = deps === undefined ? null : deps;
  // 以数组的形式将回调和依赖数组存储到对应fiber.memoizedState.hook.moeoizedState
  hook.memoizedState = [callback, nextDeps];
  return callback;
}

updateCallback

typescript 复制代码

function updateCallback(callback, deps) {
  var hook = updateWorkInProgressHook();
  var nextDeps = deps === undefined ? null : deps;
  var prevState = hook.memoizedState;

  if (prevState !== null) {
    if (nextDeps !== null) {
      var prevDeps = prevState[1];

      if (areHookInputsEqual(nextDeps, prevDeps)) {
        return prevState[0];
      }
    }
  }

  hook.memoizedState = [callback, nextDeps];
  return callback;
}

updateCallback就这几行代码，没有删减，代码意图也很简单，如果依赖数组deps没有变化，或者deps=[]的情况下，会返回之前缓存的回调函数，否则就更新对应fiber.memoizedState.hook.memoizedState并返回新的回调函数。

应用场景

就笔者的所见所闻，存在两种极端情况，一种开发者在开发时，不管什么函数，什么数据都喜欢使用useCallback，useMemo进行一层包裹。还有一种开发者不管什么情况都不会考虑使用useCallback，useMemo。

不用说，这两种做法都是有问题的。第一种做法，还不知道是之所以会出现这样的问题，根本原因还是很多开发者并不明白这两个hook的原理和使用场景。

首先，我们要明确函数组件在每一次更新时，都会执行函数组件，函数组件内部的所有方法，所有值都会重新声明，重新计算。这两个hook的出现就是为了优化这种情况，避免不必要的浪费。而这两个hook的做法就是通过将函数或者值存储在对应的fiber.memoizedState.hook.memoizedState上，在下次更新时，根据依赖项是否变化来决定是否要用缓存值，还是新的传进来的值。

这时候可能有人疑惑既然都会更新，那我全部包裹起来有什么不好？笔者认为都进行包裹主要的问题是，如果一个函数足够简单，从新声明可能性能消耗会比包裹后存储在hook.memoizedState的消耗更小。

这里，笔者根据自己看源码的心得，列举下这两个hook的使用场景：

如果子组件比较复杂，可以考虑使用useCallback进行包裹；
如果函数组件中某个值需要大量的计算才能得出，可以考虑使用useMemo进行包裹；
如果某个函数是子组件的props，可以考虑使用useCallback进行包裹（配合React.memo使用）；
自定义hooks中复杂逻辑可以考虑使用useCallback和useMemo进行包裹；

总结

这两个hook原理还是很简单的，因为是系列文章，很多内容和前面文章都重复了，所以导致这篇都没啥能写的了。总结下原理：

这两个hook的做法就是通过将函数或者值存储在对应的fiber.memoizedState.hook.memoizedState上，在下次更新时，根据依赖项是否变化来决定是要用缓存值，还是新的传进来的值。

虽然useCallback和useMemo是为了优化性能出现的，但是各位看官也不要盲目使用，毕竟这两个hook本身也会带来开销。

useContext

useContext可以帮助我们跨越组件层级直接传递变量，避免了在每一个层级手动的传递 props 属性，实现共享，要配合createContext使用。

createContext

createContext主要功能是创建一个context，提供Provider和Consumer。Provider主要将context内容暴露出来，Consumer可以拿到对应context的Provider暴露的内容使用。

示例代码：

typescript 复制代码

export const Context = createContext(null)

<Context.Provider value='initialValue'>
  <Context.Consumer>
    {(v) => {      return <h2>{v}</h2>
    }}  </Context.Consumer>
</Context.Provider>

Provider

<Context.Provider>在渲染时，beginWork阶段，会执行

typescript 复制代码

pushProvider(workInProgress, newValue);

它会将Provider的prop上的value字段存到context._currentValue中。

Consumer

<Context.Consumer>在渲染时，beginWork阶段，会执行

typescript 复制代码

prepareToReadContext(workInProgress, renderLanes);
var newValue = readContext(context, newProps.unstable_observedBits);

通过上面代码可以拿到Provider的prop上的value。

值得注意的是， Consumer标签下包裹的必须是一个函数，如果不是函数会报错。 Consumer会将拿到的value作为函数的参数传入函数中去使用。如同上面示例代码中获取到的v。

useContext

useContext需要将createContext创建的Context作为参数进行调用。

值得一提的是，前面讲的hook在初始化和更新时会有两套不同函数执行。但是在useContext只有一个，也就是useContext在初始化和更新时执行的是一套代码。

初始化 mount & 更新 update

useContext在mount时主要会调用readContext函数：

typescript 复制代码

function readContext(context, observedBits) {

  var contextItem = {
    context: context,  // 传入的context
    observedBits: resolvedObservedBits,  // 观察范围（默认全部update)
    next: null
  };

  lastContextDependency = contextItem;
  currentlyRenderingFiber.dependencies = {
    lanes: NoLanes,
    firstContext: contextItem,
    responders: null
  };
  } else {
    // Append a new context item.    lastContextDependency = lastContextDependency.next = contextItem;
  }

  return  context._currentValue ;
}

精简了下代码，可以看到，readContext会创建一个contextItem并以链表的结构记录在对应fiber.dependencies上，最后将Provider的prop上的value返回。

总结

useContext的原理类似于观察者模式。Provider是被观察者， Consumer和useContext是观察者。当Provider上的值发生变化，观察者是可以观察到的，从而同步信息给到组件。

主要使用场景就是多层级组件值的传递，如果值较多可以考虑配合useReducer使用。

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