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函數組件等於函數式程式設計嗎？

Mary-Kate Olsen原創: 2025-01-22 02:32:13182瀏覽

Do Function Components Equal Functional Programming?

React開發者對React有兩種元件類型早已熟悉：

類別組件
函數組件

考慮到「類別」和「函數」的提及，自然會產生疑問：

類別元件與物件導向程式設計（OOP）有關嗎？
函數元件與函數式程式設計（FP）有關嗎？

畢竟，如果類別元件與OOP相關，那麼OOP原則（繼承、封裝、多態等）可以指導基於類別的元件的開發。類似地，FP原理可以影響函數組件。換句話說，我們可以直接將這些程式設計範式的最佳實踐應用到React專案中。

那麼，函數元件和函數式程式設計之間是什麼關係呢？本文將深入探討此主題。

程式設計範式與DSL

首先，我們應該明確，框架語法本質上是一種DSL（領域特定語言），專為特定領域的開發而定制。

例如，React是用於建立視圖的DSL。雖然不同的平台使用不同的框架來建立視圖，例如：

Web端：ReactDOM
小程式：Taro
原生開發：位元組跳動的內部框架React Lynx

這些框架通常遵循相同的DSL（React語法）。此DSL不與任何特定的程式設計範式綁定，而應被視為一套非常適合視圖開發的語言特性集合。

因此，作為React DSL的一部分：

函數元件可以體現OOP原則。
類別組件可以反映FP原則。

只要這些原則有利於視圖開發，就可以將它們整合到DSL中。

例如，考慮以下由WelcomeMessage和LogoutButton組成的函數元件Header，這示範了OOP中組合優於繼承的原則：

<code class="language-javascript">function Header(props) {
  return (
    <div>
      <WelcomeMessage name={props.name} />
      <LogoutButton onClick={props.onLogout} />
    </div>
  );
}</code>

同樣，考慮類別元件Cpn，其中狀態count的更新不是透過變異（this.state.count ），而是透過使用不可變資料呼叫this.setState：

<code class="language-javascript">class Cpn extends React.Component {
  // ...
  onClick() {
    const count = this.state.count;
    this.setState({ count: count + 1 });
  }
  render() {
    // ...
  }
}</code>

使用不可變資料反映了FP的原則。

因此，在探索任何React特性時，我們應該考慮以下三個步驟：

React的核心開發理念是什麼？
哪些來自各種程式設計範式的想法被用來實現這種理念？
這些思想如何在React應用？

透過將此思考過程應用於函數組件和函數式程式設計之間的關係，我們發現：

函數元件是實現的結果（步驟3）。
函數式程式設計是一種程式設計範式（步驟2）。

這定義了它們之間的關係：函數元件是在React中實現多種程式設計範式（主要是OOP和FP）的產物，在此過程中藉鑒了FP的一些想法。

函數元件不應僅被視為React中函數式程式設計的體現。

函數組件的演變

讓我們使用前面提到的三步驟思維過程來探討函數組件的演變。 React的開發理念最好用以下公式表達：

<code class="language-javascript">function Header(props) {
  return (
    <div>
      <WelcomeMessage name={props.name} />
      <LogoutButton onClick={props.onLogout} />
    </div>
  );
}</code>

為了實現這個理念，需要兩個關鍵要素：

資料快照
函數映射

在這裡，來自FP的不可變資料更適合作為資料快照的載體。這就是為什麼React中的狀態是不可變的——狀態的本質就是一個快照。

函數映射的載體沒有特定的要求。在React中，每次更新都會觸發重新渲染，而渲染過程本身就是函數映射過程。輸入是props和state，輸出是JSX。

相較之下，Vue組件較符合OOP原則。考慮這個Vue App元件：

<code class="language-javascript">class Cpn extends React.Component {
  // ...
  onClick() {
    const count = this.state.count;
    this.setState({ count: count + 1 });
  }
  render() {
    // ...
  }
}</code>

元件的setup方法只在初始化期間執行一次。後續更新操作在閉包內操作相同的數據，這對應於OOP中實例的概念。

由於React不會對函數映射的載體施加特殊要求，因此類別組件和函數組件都是可行的選擇。

為什麼函數元件取代了類別元件？

許多人認為，透過hook改進邏輯的可重複使用性是函數元件優於類別元件的主要原因。然而，基於裝飾器的類別開發模型，尤其是在與TypeScript結合使用時，已被證明是一種有效的邏輯重用方法。

真正的原因在於函數元件能夠更好地實現UI = fn(snapshot)的理念。

如前所述，公式中的快照代表狀態的快照，在React中包含：

state
props
context

對於給定的元件，公式UI = fn(snapshot)確保相同的快照產生相同的輸出（JSX）。但是，狀態更新也可能觸發副作用，例如資料擷取或DOM操作。

在類別元件中，這些副作用邏輯分散在各種生命週期方法中，使得React難以控制。但在函數元件中：

副作用被限制在useEffect。 React確保在應用新的副作用之前清理來自先前渲染的副作用（透過useEffect的回傳值）。
ref的傳播透過forwardRef等機制受到限制，限制了其潛在的影響。
資料取得副作用由Suspense管理，如下所示：

<code>UI = fn(snapshot);</code>

用法：

<code class="language-javascript">const App = {
  setup(initialProps) {
    const count = reactive({ count: 0 });
    const add = () => { count.value++; };
    return { count, add };
  },
  template: "...omitted"
};</code>

簡而言之，函數元件確保副作用保持可控，從而為相同的快照輸入提供一致的輸出。這與FP中純函數的概念相符，這就是為什麼函數元件已成為React中的主流選擇。

結論

函數元件不是React中函數式程式設計的直接實現，而是實現React核心理念UI = fn(snapshot)的最合適的載體。 React整合了來自各種程式設計範式的優秀思想，其中FP的影響最大。最終，每個設計選擇都服務於整體理念。

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