用hooks写个登录表单 - 前沿开发团队

最近尝试用React hooks相关api写一个登陆表单，目的就是加深一下对hooks的理解。本文不会讲解具体api的使用，只是针对要实现的功能，一步一步深入。所以阅读前要对 hooks有基本的认识。最终的样子有点像用hooks写一个简单的类似redux的状态管理模式。

细粒度的state

一个简单的登录表单，包含用户名、密码、验证码3个输入项，也代表着表单的3个数据状态，我们简单的针对username、password、capacha分别通过useState建立状态关系，就是所谓的比较细粒度的状态划分。代码也很简单:

// LoginForm.js

const LoginForm = () => {
  const [username, setUsername] = useState("");
  const [password, setPassword] = useState("");
  const [captcha, setCaptcha] = useState("");

  const submit = useCallback(() => {
    loginService.login({
      username,
      password,
      captcha,
    });
  }, [username, password, captcha]);

  return (
    <p className="login-form">
      <input
        placeholder="用户名"
        value={username}
        onChange={(e) => {
          setUsername(e.target.value);
        }}
      />
      <input
        placeholder="密码"
        value={password}
        onChange={(e) => {
          setPassword(e.target.value);
        }}
      />
      <input
        placeholder="验证码"
        value={captcha}
        onChange={(e) => {
          setCaptcha(e.target.value);
        }}
      />
      <button onClick={submit}>提交</button>
    </p>
  );
};

export default LoginForm;

这种细粒度的状态，很简单也很直观，但是状态一多的话，要针对每个状态写相同的逻辑，就挺麻烦的，且太过分散。

粗粒度

我们将username、password、capacha定义为一个state就是所谓粗粒度的状态划分：

const LoginForm = () => {
  const [state, setState] = useState({
    username: "",
    password: "",
    captcha: "",
  });

  const submit = useCallback(() => {
    loginService.login(state);
  }, [state]);

  return (
    <p className="login-form">
      <input
        placeholder="用户名"
        value={state.username}
        onChange={(e) => {
          setState({
            ...state,
            username: e.target.value,
          });
        }}
      />
      ...
      <button onClick={submit}>提交</button>
    </p>
  );
};

可以看到，setXXX 方法减少了，setState的命名也更贴切，只是这个setState不会自动合并状态项，需要我们手动合并。

加入表单校验

一个完整的表单当然不能缺少验证环节，为了能够在出现错误时，input下方显示错误信息，我们先抽出一个子组件Field:

const Filed = ({ placeholder, value, onChange, error }) => {
  return (
    <p className="form-field">
      <input placeholder={placeholder} value={value} onChange={onChange} />
      {error && <span>error</span>}
    </p>
  );
};

我们使用schema-typed这个库来做一些字段定义及验证。它的使用很简单，api用起来类似React的PropType,我们定义如下字段验证:

const model = SchemaModel({
  username: StringType().isRequired("用户名不能为空"),
  password: StringType().isRequired("密码不能为空"),
  captcha: StringType()
    .isRequired("验证码不能为空")
    .rangeLength(4, 4, "验证码为4位字符"),
});

然后在state中添加errors，并在submit方法中触发model.check进行校验。

const LoginForm = () => {
  const [state, setState] = useState({
    username: "",
    password: "",
    captcha: "",
    // ++++
    errors: {
      username: {},
      password: {},
      captcha: {},
    },
  });

  const submit = useCallback(() => {
    const errors = model.check({
      username: state.username,
      password: state.password,
      captcha: state.captcha,
    });

    setState({
      ...state,
      errors: errors,
    });

    const hasErrors =
      Object.values(errors).filter((error) => error.hasError).length > 0;

    if (hasErrors) return;
    loginService.login(state);
  }, [state]);

  return (
    <p className="login-form">
      <Field
        placeholder="用户名"
        value={state.username}
        error={state.errors["username"].errorMessage}
        onChange={(e) => {
          setState({
            ...state,
            username: e.target.value,
          });
        }}
      />
        ...
      <button onClick={submit}>提交</button>
    </p>
  );
};

然后我们在不输入任何内容的时候点击提交，就会触发错误提示:

useReducer改写

到这一步，感觉我们的表单差不多了，功能好像完成了。但是这样就没问题了吗，我们在Field组件打印 console.log(placeholder, "rendering")，当我们在输入用户名时，发现所的Field组件都重新渲染了。这是可以试着优化的。
那要如何做呢？首先要让Field组件在props不变时能避免重新渲染，我们使用React.memo来包裹Filed组件。

React.memo 为高阶组件。它与 React.PureComponent 非常相似，但只适用于函数组件。如果你的函数组件在给定相同 props 的情况下渲染相同的结果，那么你可以通过将其包装在 React.memo 中调用，以此通过记忆组件渲染结果的方式来提高组件的性能表现

export default React.memo(Filed);

但是仅仅这样的话，Field组件还是全部重新渲染了。这是因为我们的onChange函数每次都会返回新的函数对象，导致memo失效了。
我们可以把Filed的onChange函数用useCallback包裹起来，这样就不用每次组件渲染都生产新的函数对象了。

const changeUserName = useCallback((e) => {
  const value = e.target.value;
  setState((prevState) => { // 注意因为我们设置useCallback的依赖为空，所以这里要使用函数的形式来获取最新的state（preState）
    return {
      ...prevState,
      username: value,
    };
  });
}, []);

还有没有其他的方案呢，我们注意到了useReducer,

useReducer 是另一种可选方案，它更适合用于管理包含多个子值的 state 对象。它是useState 的替代方案。它接收一个形如 (state, action) => newState 的 reducer，并返回当前的 state 以及与其配套的 dispatch 方法。并且，使用 useReducer 还能给那些会触发深更新的组件做性能优化，因为你可以向子组件传递 dispatch 而不是回调函数

useReducer的一个重要特征是，其返回的dispatch 函数的标识是稳定的，并且不会在组件重新渲染时改变。那么我们就可以将dispatch放心传递给子组件而不用担心会导致子组件重新渲染。
我们首先定义好reducer函数，用来操作state：

const initialState = {
  username: "",
  ...
  errors: ...,
};

// dispatch({type: 'set', payload: {key: 'username', value: 123}})
function reducer(state, action) {
  switch (action.type) {
    case "set":
      return {
        ...state,
        [action.payload.key]: action.payload.value,
      };
    default:
      return state;
  }
}

相应的在LoginForm中调用userReducer，传入我们的reducer函数和initialState

const LoginForm = () => {
  const [state, dispatch] = useReducer(reducer, initialState);

  const submit = ...

  return (
    <p className="login-form">
      <Field
        name="username"
        placeholder="用户名"
        value={state.username}
        error={state.errors["username"].errorMessage}
        dispatch={dispatch}
      />
      ...
      <button onClick={submit}>提交</button>
    </p>
  );
};

在Field子组件中新增name属性标识更新的key，并传入dispatch方法

const Filed = ({ placeholder, value, dispatch, error, name }) => {
  console.log(name, "rendering");
  return (
    <p className="form-field">
      <input
        placeholder={placeholder}
        value={value}
        onChange={(e) =>
          dispatch({
            type: "set",
            payload: { key: name, value: e.target.value },
          })
        }
      />
      {error && <span>{error}</span>}
    </p>
  );
};

export default React.memo(Filed);

这样我们通过传入dispatch，让子组件内部去处理change事件，避免传入onChange函数。同时将表单的状态管理逻辑都迁移到了reducer中。

全局store

当我们的组件层级比较深的时候，想要使用dispatch方法时，需要通过props层层传递，这显然是不方便的。这时我们可以使用React提供的Context  api来跨组件共享的状态和方法。

Context 提供了一个无需为每层组件手动添加 props，就能在组件树间进行数据传递的方法

函数式组件可以利用createContext和useContext来实现。

这里我们不再讲如何用这两个api，大家看看文档基本就可以写出来了。我们使用unstated-next来实现，它本质上是对上述api的封装，使用起来更方便。

我们首先新建一个store.js文件，放置我们的reducer函数，并新建一个useStore hook，返回我们关注的state和dispatch，然后调用createContainer并将返回值Store暴露给外部文件使用。

// store.js
import { createContainer } from "unstated-next";
import { useReducer } from "react";

const initialState = {
  ...
};

function reducer(state, action) {
  switch (action.type) {
    case "set":
        ...
    default:
      return state;
  }
}

function useStore() {
  const [state, dispatch] = useReducer(reducer, initialState);

  return { state, dispatch };
}

export const Store = createContainer(useStore);

接着我们将LoginForm包裹一层Provider

// LoginForm.js
import { Store } from "./store";

const LoginFormContainer = () => {
  return (
    <Store.Provider>
      <LoginForm />
    </Store.Provider>
  );
};

这样在子组件中就可以通过useContainer随意的访问到state和dispatch了

// Field.js
import React from "react";
import { Store } from "./store";

const Filed = ({ placeholder, name }) => {
  const { state, dispatch } = Store.useContainer();

  return (
    ...
  );
};

export default React.memo(Filed);

可以看到不用考虑组件层级就能轻易访问到state和dispatch。但是这样一来每次调用dispatch之后state都会变化，导致Context变化，那么子组件也会重新render了，即使我只更新username, 并且使用了memo包裹组件。

当组件上层最近的 更新时，该 Hook 会触发重渲染，并使用最新传递给 MyContext provider 的 context value 值。即使祖先使用 React.memo 或 shouldComponentUpdate，也会在组件本身使用 useContext 时重新渲染

那么怎么避免这种情况呢，回想一下使用redux时，我们并不是直接在组件内部使用state，而是使用connect高阶函数来注入我们需要的state和dispatch。我们也可以为Field组件创建一个FieldContainer组件来注入state和dispatch。

// Field.js
const Filed = ({ placeholder, error, name, dispatch, value }) => {
  // 我们的Filed组件，仍然是从props中获取需要的方法和state
}

const FiledInner = React.memo(Filed); // 保证props不变，组件就不重新渲染

const FiledContainer = (props) => {
  const { state, dispatch } = Store.useContainer();
  const value = state[props.name];
  const error = state.errors[props.name].errorMessage;
  return (
    <FiledInner {...props} value={value} dispatch={dispatch} error={error} />
  );
};

export default FiledContainer;

这样一来在value值不变的情况下，Field组件就不会重新渲染了，当然这里我们也可以抽象出一个类似connect高阶组件来做这个事情：

// Field.js
const connect = (mapStateProps) => {
  return (comp) => {
    const Inner = React.memo(comp);

    return (props) => {
      const { state, dispatch } = Store.useContainer();
      return (
        <Inner
          {...props}
          {...mapStateProps(state, props)}
          dispatch={dispatch}
        />
      );
    };
  };
};

export default connect((state, props) => {
  return {
    value: state[props.name],
    error: state.errors[props.name].errorMessage,
  };
})(Filed);

dispatch一个函数

使用redux时，我习惯将一些逻辑写到函数中，如dispatch(login()),
也就是使dispatch支持异步action。这个功能也很容易实现，只需要装饰一下useReducer返回的dispatch方法即可。

// store.js
function useStore() {
  const [state, _dispatch] = useReducer(reducer, initialState);

  const dispatch = useCallback(
    (action) => {
      if (typeof action === "function") {
        return action(state, _dispatch);
      } else {
        return _dispatch(action);
      }
    },
    [state]
  );

  return { state, dispatch };
}

如上我们在调用_dispatch方法之前，判断一下传来的action，如果action是函数的话，就调用之并将state、_dispatch作为参数传入，最终我们返回修饰后的dispatch方法。

不知道你有没有发现这里的dispatch函数是不稳定，因为它将state作为依赖，每次state变化，dispatch就会变化。这会导致以dispatch为props的组件，每次都会重新render。这不是我们想要的，但是如果不写入state依赖，那么useCallback内部就拿不到最新的state。

那有没有不将state写入deps，依然能拿到最新state的方法呢，其实hook也提供了解决方案，那就是useRef

useRef返回的 ref 对象在组件的整个生命周期内保持不变，并且变更 ref的current 属性不会引发组件重新渲染

通过这个特性，我们可以声明一个ref对象，并且在useEffect中将current赋值为最新的state对象。那么在我们装饰的dispatch函数中就可以通过ref.current拿到最新的state。

// store.js
function useStore() {
  const [state, _dispatch] = useReducer(reducer, initialState);

  const refs = useRef(state);

  useEffect(() => {
    refs.current = state;
  });

  const dispatch = useCallback(
    (action) => {
      if (typeof action === "function") {
        return action(refs.current, _dispatch); //refs.current拿到最新的state
      } else {
        return _dispatch(action);
      }
    },
    [_dispatch] // _dispatch本身是稳定的，所以我们的dispatch也能保持稳定
  );

  return { state, dispatch };
}

这样我们就可以定义一个login方法作为action，如下

// store.js
export const login = () => {
  return (state, dispatch) => {
    const errors = model.check({
      username: state.username,
      password: state.password,
      captcha: state.captcha,
    });

    const hasErrors =
      Object.values(errors).filter((error) => error.hasError).length > 0;

    dispatch({ type: "set", payload: { key: "errors", value: errors } });

    if (hasErrors) return;
    loginService.login(state);
  };
};

在LoginForm中，我们提交表单时就可以直接调用dispatch(login())了。

const LoginForm = () => {
  const { state, dispatch } = Store.useContainer();
  
  .....
return (
  <p className="login-form">
    <Field
      name="username"
      placeholder="用户名"
    />
      ....
    <button onClick={() => dispatch(login())}>提交</button>
  </p>
);
}

一个支持异步action的dispatch就完成了。

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