为什么hooks不能在循环、条件或嵌套函数中调用

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了为什么hooks不能在循环、条件或嵌套函数中调用。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

hooks不能在循环、条件或嵌套函数中调用

为什么hooks不能在循环、条件或嵌套函数中调用

为什么?

// 20231120更新
我觉得还是先把答案说出来,再去看为什么比较合适。

其实就是一句话,因为函数组件渲染分两种场景
一、首次渲染
二、更新组件
原因就是,函数组件在首次渲染的时候,碰到hook语句时,是去创建一个空的hook对象挂载在memorizeState上,然后依次挂在next上。
而更新时,他不会重新依次创建空的hook对象,而是去上一次的memorizeState上按照顺序,依次去取hook对象并且赋值。
所以必须保证每次渲染执行函数组件时,hook语句不会因为什么别的条件而导致顺序或者数量变了。

带着疑问一起去看源码吧~

function App() {
  const [num, setNum] = useState(0);
	const [count, setCount] = useState(0);

  const handleClick = () => {
    setNum(num => num + 1)
    setCount(2)
  }
  
  return <p onClick={() => handleClick()}>
      {num}
      {count}
  </p>;
}

Fiber对象

想和大家一起回顾一下Fiber
React从V16开始就支持了hooks,引入了Fiber架构。
在之前的版本function 组件不能做继承,因为 function 本来就没这个特性,所以是提供了一些 api 供函数使用,这些 api 会在内部的一个数据结构上挂载一些函数和值,并执行相应的逻辑,通过这种方式实现了 state 和类似 class 组件的生命周期函数的功能,这种 api 就叫做 hooks,而hooks挂载数据的数据结构就是Fiber

classComponent,FunctionalComponent都会将节点信息存储在FIber对象中

{
  type: any, // 对于类组件,它指向构造函数;对于DOM元素,它指定HTML tag
  key: null | string, // 唯一标识符
  stateNode: any, // 保存对组件的类实例,DOM节点或与fiber节点关联的其他React元素类型的引用
  child: Fiber | null, // 大儿子
  sibling: Fiber | null, // 下一个兄弟
  return: Fiber | null, // 父节点
  tag: WorkTag, // 定义fiber操作的类型, 详见https://github.com/facebook/react/blob/master/packages/react-reconciler/src/ReactWorkTags.js
  nextEffect: Fiber | null, // 指向下一个节点的指针
  alternate: Fiber | null,
  updateQueue: mixed, // 用于状态更新,回调函数,DOM更新的队列
    
  memoizedState: any, // 用于创建输出的fiber状态,记录内部state对象的属性
    
  pendingProps: any, // 已从React元素中的新数据更新,并且需要应用于子组件或DOM元素的props
  memoizedProps: any, // 在前一次渲染期间用于创建输出的props
  // ……   

}
memorizedState:单向链表

Fiber 对象的上有一个记录内部 State 对象的属性,以便让我们能在下次渲染的时候取到上一次的值,叫做 memoizedState
memorizedState将组件中的hooks依次链接在一起

即使知道他是链表,还是不知道为什么不能在条件里使用?

// 数据结构示例
fiber = {
    // fiber 的 memorizedState 用于存储此函数组件的所有 hooks
    // 在链表的 hooks 实现中就是指向第一个 useXxx 生成的 hook;数组实现中就是一个数组,第一个 hook 存储在索引0中。
    memorizedState: hook1 {  // 第一个 useXxx 生成的 hook
        // useXxx 的数据
        memorizedState: data,
        // next 是个指针,指向下一个 useXxx 生成的 hook
        next: hook2 {
            // hook2 的数据
            memorizedState: data,
            // next 指向第三个 hook
            next: hook3
        }
    }
}
updateQueue:单向链表[Effect类型对象]

是 Update 的队列,同时还带有更新的 dispatch。

const effect: Effect = {
    tag,
    create,
    destroy,
    deps,
    // Circular
    next: (null: any),
  };

回顾完Fiber数据结构后,要开始进入正题啦

useState

源码部分
● currentlyRenderingFiber:指当前渲染组件的 Fiber 对象,在我们的例子中,就是 App 对应的 Fiber 对象
● workInProgressHook:指当前运行到哪个 hooks 了,我们一个组件内部可以有多个 hook,而当前运行的 hook 只有一个。
● currentFiber: 旧的Fiber节点
● workInProgress: 当前正在工作的Fiber节点
● hook 节点:我们每一个 useState 语句,在初始化的时候,都会产生一个对象,来记录它的状态,我们称它为 hook 节点。

export function useState<S>(
  initialState: (() => S) | S,
): [S, Dispatch<BasicStateAction<S>>] {
  const dispatcher = resolveDispatcher();
  return dispatcher.useState(initialState);
}


function resolveDispatcher() {
  const dispatcher = ReactCurrentDispatcher.current;

  return ((dispatcher: any): Dispatcher);
}


export function renderWithHooks<Props, SecondArg>(
  current: Fiber | null,
  workInProgress: Fiber,
  Component: (p: Props, arg: SecondArg) => any,
  props: Props,
  secondArg: SecondArg,
  nextRenderLanes: Lanes,
): any {
	// ……省略
  ReactCurrentDispatcher.current =
    current === null || current.memoizedState === null
      ? HooksDispatcherOnMount
      : HooksDispatcherOnUpdate;
	// ……省略
}

从这里可以看出,我们的useState调用的函数分两种情况,mount和update,那么我们就分两个阶段来看源码
为什么hooks不能在循环、条件或嵌套函数中调用

1.mount阶段

首次渲染

const HooksDispatcherOnMount: Dispatcher = {
  readContext,
  useCallback: mountCallback,
  useContext: readContext,
  useEffect: mountEffect,
  useImperativeHandle: mountImperativeHandle,
  useLayoutEffect: mountLayoutEffect,
  useInsertionEffect: mountInsertionEffect,
  useMemo: mountMemo,
  useReducer: mountReducer,
  useRef: mountRef,
  useState: mountState,
  useDebugValue: mountDebugValue,
  useDeferredValue: mountDeferredValue,
  useTransition: mountTransition,
  useMutableSource: mountMutableSource,
  useSyncExternalStore: mountSyncExternalStore,
  useId: mountId,
};
mountState
  1. 创建 hook 对象,并将该 hook 对象加到 hook 链的末尾
  2. 初始化 hook 对象的状态值,也就是我们传进来的 initState 的值。
  3. 创建更新队列,这个队列是更新状态值的时候用的,会保存所有的更新行为。
  4. 绑定 dispatchSetState 函数
function mountState<S>(
  initialState: (() => S) | S,
): [S, Dispatch<BasicStateAction<S>>] {
  const hook = mountWorkInProgressHook();
  if (typeof initialState === 'function') {
    // $FlowFixMe: Flow doesn't like mixed types
    initialState = initialState();
  }
  hook.memoizedState = hook.baseState = initialState;
  // 声明一个链表来存放更新
  // 用于多个 setState 的时候记录每次更新的。
  const queue: UpdateQueue<S, BasicStateAction<S>> = {
    pending: null,
    lanes: NoLanes,
    dispatch: null,
    lastRenderedReducer: basicStateReducer,
    lastRenderedState: (initialState: any),
  };
  hook.queue = queue;

  // 返回一个dispatch方法用来修改状态,并将此次更新添加update链表中
  const dispatch: Dispatch<BasicStateAction<S>> = 
  (queue.dispatch =
    (dispatchSetState.bind(
      null, 
      currentlyRenderingFiber, 
      queue): any)
  );
  // 返回当前状态和修改状态的方法 
  return [hook.memoizedState, dispatch];
}
1. mountWorkInProgressHook

会初始化创建一个 Hook,然后将其挂载到 workInProgress fiber 的 memoizedState 所指向的 hooks 链表上,以便于下次 update 的时候取出该 Hook:

  1. 创建一个hook节点
  2. 判断是否当前工作的hook节点workInProgressHook,没有的话,workInProgressHook = hook
  3. 有的话,workInProgressHook.next = hook, workInProgressHook = workInProgressHook.next
  4. 反正就是指针指向当前这个hook
function mountWorkInProgressHook(): Hook {
  const hook: Hook = {
    memoizedState: null,

    baseState: null,
    baseQueue: null, // 每次更新完会赋值上一个 update,方便 React 在渲染错误的边缘,数据回溯。
    queue: null,

    next: null,
  };

  if (workInProgressHook === null) {
    // 当前workInProgressHook链表为空的话,
    // 将当前Hook作为第一个Hook
    // This is the first hook in the list
    currentlyRenderingFiber.memoizedState = workInProgressHook = hook;
  } else {
    // Append to the end of the list
    // 否则将当前Hook添加到Hook链表的末尾
    workInProgressHook = workInProgressHook.next = hook;
  }
  return workInProgressHook;
}

每一个hook语句对应一个hook节点

2. mountWorkI15868169523dispatchSetState

useState 执行 setState 后会调用 dispatchSetState

  1. 创建update对象
  2. 将所有的 update 对象串成了一个环形链表,将update赋值给queue的pending属性上
function dispatchSetState<S, A>(
  fiber: Fiber,
  queue: UpdateQueue<S, A>,
  action: A,
): void {

  const lane = requestUpdateLane(fiber);

  // 创建更新对象
  const update: Update<S, A> = {
    lane,
    action, // 值
    hasEagerState: false,
    eagerState: null,
    next: (null: any), // 
  };

  if (isRenderPhaseUpdate(fiber)) { // fiber调度范畴
    enqueueRenderPhaseUpdate(queue, update); // 缓存更新
  } else {
    const alternate = fiber.alternate;
    if (
      fiber.lanes === NoLanes &&
      (alternate === null || alternate.lanes === NoLanes)
    ) {

      const lastRenderedReducer = queue.lastRenderedReducer;
      if (lastRenderedReducer !== null) {
        let prevDispatcher;
       
        try {
          const currentState: S = (queue.lastRenderedState: any);
          const eagerState = lastRenderedReducer(currentState, action);
        
          update.hasEagerState = true;
          update.eagerState = eagerState;
          if (is(eagerState, currentState)) {
           
            enqueueConcurrentHookUpdateAndEagerlyBailout(fiber, queue, update);
            return;
          }
        } catch (error) {
          // Suppress the error. It will throw again in the render phase.
        }
      }
    }

    const root = enqueueConcurrentHookUpdate(fiber, queue, update, lane);
    if (root !== null) {
      const eventTime = requestEventTime();
      scheduleUpdateOnFiber(root, fiber, lane, eventTime);
      entangleTransitionUpdate(root, queue, lane);
    }
  }

  markUpdateInDevTools(fiber, lane, action);
}

function enqueueRenderPhaseUpdate<S, A>(
  queue: UpdateQueue<S, A>,
  update: Update<S, A>,
): void {
  didScheduleRenderPhaseUpdateDuringThisPass = didScheduleRenderPhaseUpdate =
    true;
  const pending = queue.pending;
  if (pending === null) {
    // This is the first update. Create a circular list.
    update.next = update;
  } else {
    update.next = pending.next;
    pending.next = update;
  }
  queue.pending = update;
}
环形链表

初始的 update 对象,用来记录相关的 hook 信息,并将它添加到 queue 中,这里的 queue 的添加你可以发现它形成了一个循环链表,这样 pending 作为链表的一个尾结点,而 pending.next 就能够获取链表的头结点。这样做的目的是,在 setCount 时,我们需要将 update 添加到链表的尾部;而在下面的 updateReducer 中,我们需要获取链表的头结点来遍历链表,通过循环链表能够轻松实现我们的需求。

2. update阶段
updateState
function updateState<S>(
  initialState: (() => S) | S,
): [S, Dispatch<BasicStateAction<S>>] {
  return updateReducer(basicStateReducer, (initialState: any));
}
updateReducer

updateState 做的事情,实际上就是拿到更新队列,循环队列,并根据每一个 update 对象对当前 hook 进行状态更新,返回最终的结果



function updateReducer<S, I, A>(
  reducer: (S, A) => S,
  initialArg: I,
  init?: I => S,
): [S, Dispatch<A>] {
  const hook = updateWorkInProgressHook();
  const queue = hook.queue;

  queue.lastRenderedReducer = reducer; // 获取最近一次的reducer函数

  const current: Hook = (currentHook: any);

  let baseQueue = current.baseQueue; // 目前存在的state的更新链表

  const pendingQueue = queue.pending; // 本次hook的state更新链表

  // 把pendingQueue合并到baseQueue上
  if (pendingQueue !== null) 
    if (baseQueue !== null) {
      // 如果 baseQueue 和 pendingQueue 都存在,将 pendingQueue 链接到 baseQueue 尾部
      const baseFirst = baseQueue.next;
      const pendingFirst = pendingQueue.next;
      baseQueue.next = pendingFirst;
      pendingQueue.next = baseFirst;
    }

    current.baseQueue = baseQueue = pendingQueue;
    queue.pending = null;
  }

// 下次渲染执行到 updateState 阶段会取出 hook.queue,根据优先级确定最终的 state,最后返回来渲染。
  if (baseQueue !== null) {
    // We have a queue to process.
    const first = baseQueue.next;
    let newState = current.baseState;
		// 如果当前的 update 优先级低于 render 优先级,下次 render 时再执行本次的 update

    let newBaseState = null;
    let newBaseQueueFirst = null;
    let newBaseQueueLast: Update<S, A> | null = null;
    let update = first;
    do {
      const updateLane = removeLanes(update.lane, OffscreenLane);
      const isHiddenUpdate = updateLane !== update.lane;

      const shouldSkipUpdate = isHiddenUpdate
        ? !isSubsetOfLanes(getWorkInProgressRootRenderLanes(), updateLane)
        : !isSubsetOfLanes(renderLanes, updateLane);


      // 如果当前的 update 优先级低于 render 优先级,下次 render 时再执行本次的 update
      if (shouldSkipUpdate) {
        // Priority is insufficient. Skip this update. If this is the first
        // skipped update, the previous update/state is the new base
        // update/state.
        const clone: Update<S, A> = {
          lane: updateLane,
          action: update.action,
          hasEagerState: update.hasEagerState,
          eagerState: update.eagerState,
          next: (null: any),
        };
        if (newBaseQueueLast === null) {
          newBaseQueueFirst = newBaseQueueLast = clone;
          newBaseState = newState;
        } else {
          newBaseQueueLast = newBaseQueueLast.next = clone;
        }

        currentlyRenderingFiber.lanes = mergeLanes(
          currentlyRenderingFiber.lanes,
          updateLane,
        );
        markSkippedUpdateLanes(updateLane);
      } else {


        if (newBaseQueueLast !== null) {
          // newBaseQueueLast 不为 null,说明此前有跳过的 update
          // update 之间可能存在依赖,将后续 update 都连接到 newBaseQueue 中留到下次 render 执行
          const clone: Update<S, A> = {
            lane: NoLane,
            action: update.action,
            hasEagerState: update.hasEagerState,
            eagerState: update.eagerState,
            next: (null: any),
          };
          newBaseQueueLast = newBaseQueueLast.next = clone;
        }


        const action = update.action;

        if (update.hasEagerState) {
          newState = ((update.eagerState: any): S);
        } else {
          // 根据 state 和 action 计算新的 state
          newState = reducer(newState, action);
        }
      }
      update = update.next;
    } while (update !== null && update !== first);


    if (newBaseQueueLast === null) {
      // newBaseQueueLast 为 null,说明所有 update 处理完了,更新 baseState
      newBaseState = newState;
    } else {
       // 未处理完留到下次执行
      newBaseQueueLast.next = (newBaseQueueFirst: any);
    }

		// 如果新的 state 和之前的 state 不相等,标记需要更新
    if (!is(newState, hook.memoizedState)) {
      markWorkInProgressReceivedUpdate();
    }

    // 将新的 state 和 baseQueue 保存到 hook 中
    hook.memoizedState = newState;
    hook.baseState = newBaseState;
    hook.baseQueue = newBaseQueueLast;


    queue.lastRenderedState = newState;
  }


  if (baseQueue === null) {
    queue.lanes = NoLanes;
  }


  const dispatch: Dispatch<A> = (queue.dispatch: any);
	// 再次渲染的时候执行,会取出 hook.queue,根据优先级确定最终的 state 返回
  return [hook.memoizedState, dispatch];
}
1. updateWorkInProgressHook

当 react 重新渲染时,会生成一个新的 fiber 树,而这里会根据之前已经生成的 FiberNode ,拿到之前的 hook ,再复制一份到新的 FiberNode 上,生成一个新的 hooks 链表。
而这个 hook 是怎么拿的?是去遍历 hooks 链表拿的,所以每次都会按顺序拿下一个 hook ,然后复制到新的 FiberNode 上。可以理解为这个 updateWorkInProgressHook 每次都会按顺序返回下一个 hook 。

nextCurrentHook,nextWorkInProgressHook两个hook对象分别对应的是oldFiber和当前workFiber

function updateWorkInProgressHook(): Hook {
  
  let nextCurrentHook: null | Hook;
  // currentHook: 已经生成的 fiber 树上的 hook,第一次是空
  if (currentHook === null) {
    // currentlyRenderingFiber$1: 正在生成的 FiberNode 结点, alternate 上挂载的是上一次已经生成完的 fiber 结点
    // 所以 current 就是上次生成的 FiberNode
    const current = currentlyRenderingFiber.alternate;
    //  memoizedState 是当前Fiber节点的hooks的链表信息
    // 我们之前说过 hooks 挂在 FiberNode 的 memoizedState 上,这里拿到第一个 hook
    if (current !== null) {
      nextCurrentHook = current.memoizedState;
    } else {
      nextCurrentHook = null;
    }
  } else {
  // 不是第一次,则证明已经拿到了 hook,我们只需要用 next 就能找到下一个 hook
    nextCurrentHook = currentHook.next;
  }

  let nextWorkInProgressHook: null | Hook;

  // workInProgressHook 当前运行到那个hook
  // workInProgressHook: 正在生成的 FiberNode 结点上的 hook,第一次为空
  if (workInProgressHook === null) {
    // currentlyRenderingFiber$1 是当前正在生成的 FiberNode
    // 所以这里 nextWorkInProgressHook 的值就是当前正在遍历的 hook,第一次让它等于 memoizedState
    nextWorkInProgressHook = currentlyRenderingFiber.memoizedState;
  } else {
  // 不是第一次,始终让它指向下一个 hook,如果这是最后一个,那么 nextWorkInProgressHook 就会是 null
    nextWorkInProgressHook = workInProgressHook.next;
  }

  if (nextWorkInProgressHook !== null) {
    // There's already a work-in-progress. Reuse it.
    // rerender场景下会走到这个逻辑,
    workInProgressHook = nextWorkInProgressHook;
    nextWorkInProgressHook = workInProgressHook.next;
    currentHook = nextCurrentHook;
  } else {
    // Clone from the current hook.
    // 不存在的话会根据上一次的 hook 克隆一个新的 hook,挂在新的链表、FiberNode上。
    if (nextCurrentHook === null) {
      const currentFiber = currentlyRenderingFiber.alternate;
      if (currentFiber === null) {
        // This is the initial render. This branch is reached when the component
        // suspends, resumes, then renders an additional hook.
        const newHook: Hook = {
          memoizedState: null,
          baseState: null,
          baseQueue: null,
          queue: null,

          next: null,
        };
        nextCurrentHook = newHook;
      } else {
        // This is an update. We should always have a current hook.
        throw new Error('Rendered more hooks than during the previous render.');
      }
    }

    currentHook = nextCurrentHook;

    const newHook: Hook = {
      memoizedState: currentHook.memoizedState,
      baseState: currentHook.baseState,
      baseQueue: currentHook.baseQueue,
      queue: currentHook.queue,
      next: null,
    };

    if (workInProgressHook === null) {
      currentlyRenderingFiber.memoizedState = workInProgressHook = newHook;
    } else {
      workInProgressHook = workInProgressHook.next = newHook;
    }
  }
  return workInProgressHook;
}

workInProgressHook的伪代码

// 指向 hook 的指针
let workInProgressHook = null;
if (isMount) {
    // useState, useEffect, useRef 这些 hooks 都是创建一个 hook 对象,然后用 memorizedState 存储 hook 的数据
    hook = {
        memorizedState: initState,  // 当前 hook 数据
        next: null,  // 指向下一个 hook 的指针
    }
    if (!fiber.memorizedState) {
        fiber.memorizedState = hook;  // 不存在则是第一调用 useXxx,将 fiber.memorizedState 指向这第一个 hook
    } else {
        // fiber.memorizedState 存在则是多次调用 useXxx,将上个 hook 的 next 指向当前 hook
        workInProgressHook.next = hook;
    }
    workInProgressHook = hook;  // 存储当前 hook 用于下次使用
} else {
    // workInProgressHook 是从第一个 hook 开始的,因为更新是通过 scheduler 来更新的,
    // 而 scheduler 中对 workInProgressHook 进行了复位操作,即 workInProgressHook = fiber.memorizedState
  	// update 阶段,每个 useXxx 被调用的时候都会走 else 逻辑
    hook = workInProgressHook;
    // workInProgressHook 指向下一个 hook
    workInProgressHook = hook.next;
}

useState 的 mountState 阶段返回的 setData是绑定了几个参数的 dispatch 函数。执行它会创建 hook.queue 记录更新,然后标记从当前到根节点的 fiber 的 lanes 和 childLanes 需要更新,然后调度下次渲染。
下次渲染执行到 updateState 阶段会取出 hook.queue,根据优先级确定最终的 state,最后返回来渲染。

最后用一哈别的大佬画的图~
为什么hooks不能在循环、条件或嵌套函数中调用

为什么?

看到这里你就应该明白为什么 hooks 只能在顶层使用了。核心在于updateWorkInProgressHook这个函数。
因为它会按顺序去拿hook,react也是按顺序来区分不同的 hook 的,它默认你不会修改这个顺序。如果你没有在顶层使用 hook ,打乱了每次 hook 调用的顺序,就会导致 react 无法区分出对应的 hook ,进而导致错误。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-443312.html

到了这里,关于为什么hooks不能在循环、条件或嵌套函数中调用的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

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    2024年02月10日
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    2024年02月05日
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    2024年02月09日
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