Haydenull

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如何实现一个符合 React 设计的时间选择器

最近在总结 React Flight Rules, 正好业务需求里遇到了一个时间选择器,比较适合用来做一个案例。

实现一个初版的时间选择器#

选择器的 UI 如下:

image

这个选择器分为两个部分:

  1. 第一部分是默认的一组时间按钮,点击时选择器直接设置为对应的值
  2. 第二部分是一个输入框,用户可以输入自定义的时间

看起来功能比较简单,我们来实现一个初版的选择器:

import { type Dayjs } from 'dayjs'

const FORMAT = 'HH:mm'
const defaultOptions = [
  dayjs('08:00', FORMAT),
  dayjs('10:00', FORMAT),
  dayjs('16:00', FORMAT),
]

const MyTimeRadio: React.FC<{
  value: Dayjs;
  onChange: (value: Dayjs) => void;
}> = ({ value, onChange }) => {
  const [timeInputValue, timeInputValue] = useState<Dayjs>()
  const isCustomTime = !defaultOptions.includes(value)

  return (
    <div>
      {defaultOptions.map((option) => (
        <button
          key={option.format(FORMAT)}
          onClick={() => onChange(option)}
        >
          {option.format(FORMAT)}
        </button>
      ))}

      <div>
        <span>自定义时间</span>
        <TimeInput
          value={timePickerValue}
          onChange={(time) => {
            setTimePickerValue(time)
            onChange(time)
          }}
        />
      </div>
    </div>
  )
}

这里我们加了一个 timeInputValue 的状态,用来保存用户输入的时间,为什么不直接使用 value 呢?因为 value 是整个组件共用的 prop, 当用户点击 10 点的按钮时,value 会变为 10 点,如果 TimeInput 组件直接使用 value 的话,就会导致输入框的值也变为 10 点,这显然不是我们想要的效果。

image

所以我们使用了一个 timeInputValue 来保存用户输入的值,当用户点击按钮时,timeInputValue 不会改变,这样就可以保证输入框的值不会被覆盖。

看起来挺好使,也挺简单,但是这个组件有一个回显的问题:

假设我们将组件放在一个 form 表单中,而表单初始化的数据需要从接口获取,代码如下:

const MyForm: React.FC = () => {
  const [time, setTime] = useState<Dayjs>()

  useEffect(() => {
    fetch('/api/time').then((res) => {
      // 假如 res.time 是 12:00
      setTime(res.time)
    })
  }, [])

  return (
    <form>
      <MyTimeRadio value={time} onChange={setTime} />
    </form>
  )
}

我们发现,当 MyTimeRadio 第一次渲染时,取得的 value 是 undefined, 获取到接口返回的时间后,value 才会变为 12:00, 这时候 MyTimeRadio 会重新渲染,但 timeInputValue 仍然是 undefined 。

image

所以我们的组件无法正常回显自定义时间,需要一点小小的改造。

完整功能第一版#

show case 发现这个问题后,我的第一反应是我们想让 value 正确同步到 timeInputValue 中,那么加一个监听不就行了?

// MyTimeRadio.tsx
const [timeInputValue, timeInputValue] = useState<Dayjs>()

useEffect(() => {
  setTimeInputValue(value)
}, [value])

// ...
<TimeInput
  value={timeInputValue}
/>

嗯,看起来可以,但是我们不能让 timeInputValue 一直跟着 value 走,因为当用户点击 10 点按钮触发 onChange, 最终导致 value 改变时,我们不希望 timeInputValue 被覆盖。所以要再过滤掉一下:

// MyTimeRadio.tsx
const [timeInputValue, timeInputValue] = useState<Dayjs>()
useEffect(() => {
  if (isCustomTime) setTimeInputValue(value)
}, [value, isCustomTime])

// ...
<TimeInput
  value={timeInputValue}
/>

很完美,我们监听了 value 的变化,把值同步给了 timeInputValue , 然后为了防止用户输入的值被覆盖,我们加了一个 isCustomTime 的判断。

测试一下组件,回显的 bug 解决了。

但是等等,我们在 React Flight Rules 里明确过,useEffect 的作用并不是提供渲染完成后的回调钩子,也不是要在函数式组件中实现生命周期。从他的名字我们可以知道他的出现是为了解决副作用。正确的做法是 == 使用 useEffect 让 React 应用与外界状态同步 ==。

在我们的 useEffect 代码中,value isCustomTime 都是 React 的内部状态,所以在这里使用 useEffect 是不符合其设计意图的。

那么如何不使用 useEffect 来解决这个问题呢?

完整功能第二版#

如果我们使用 useRef 来替代 timeInputValue 这个 state 的话,我们就可以在任意地方修改他的值,这样就不需要 useEffect 了。

// MyTimeRadio.tsx
const timeInputValueBackRef = useRef<Dayjs>()
if (isCustomTime) timeInputValueBackRef.current = value

const timeInputValue = isCustomTime ? value : timeInputValueBackRef.current

// ...
<TimeInput
  value={timeInputValue}
/>

改完跑一下代码,功能正常,但是又发现了一个问题,因为我们的飞行规则里还说过,== 我们应当确保 React 的 rendering 代码是个纯函数 ==, 但是当我们 rendering 逻辑里加入了 ref 的读取与修改,它就不再是纯函数了。

为什么这么说呢,因为 ref 是在每次组件渲染时都会公用的一个值,相当于函数的外部变量,而我们的 rendering 逻辑是一个纯函数,它不应该依赖 (读取) 外部变量,更不能修改它。

我们举一个简单的例子:

const add = (a: number) => ++a

add(1) // 2
add(1) // 2
add(1) // 2

无论代码执行多少次,add(1) 的返回值都是固定的,这就是纯函数的特性。

但是如果我们把 add 函数改成这样:

let a = 1
const add = () => ++a

add(1) // 2
add(1) // 3
add(1) // 4

由于 a 是一个外部变量,所以 add(1) 的返回值就不再是固定的,这就不是纯函数了。

那么回到问题,如何在 rendering 阶段去除 ref 呢?

完整功能第三版#

我们回顾一下上边的代码,为了避免 useEffect 的使用,我们把 timeInputValue 的值放到了 ref 中,然后我们利用 props.value 变化引起 rerender 的特性,把 value 的值赋给了 timeInputValue

但我们的初衷应该是解决 TimeInput 组件值被 value 覆盖的问题,所以回到这一点,我们的 ref 应该是用来保存 TimeInput 组件的值的一个副本,那么它应该在 TimeInput 的 onChange 中来赋值才更加合理。

// MyTimeRadio.tsx
const timeInputValueBackRef = useRef<Dayjs>()
const isCustomTime = !defaultOptions.includes(value)

const timeInputValue = isCustomTime ? value : timeInputValueBackRef.current

// ...
<TimeInput
  value={timeInputValue}
  onChange={(time) => {
    timeInputValueBackRef.current = time
    onChange(time)
  }}
/>

好了,现在我们的 ref 只在 TimeInput 的 onChange 中被修改,也就是说 ref 这个外部变量的修改被移到 rendering 逻辑之外了,这增加了 rendering 的纯度。

但是 rendering 仍然读取了 ref, 它依然是个非纯函数。

到了这个份上,除了 useEffect 我也想不到什么办法能把 ref 的读取与修改都移到 rendering 之外了。直到今天又翻了下 react useState 和 useRef 的文档,我有了新的想法。

完整功能第四版#

const [timePickerValue, setTimePickerValue] = useState<Dayjs>()

if (isCustomTime && timePickerValue !== value) setTimePickerValue(value)

// ...
<TimeInput
  value={timeInputValue}
/>

只需要在我们的初版代码里加上一行代码就行: if (isCustomTime && timePickerValue !== value) setTimePickerValue(value)

为什么我又放弃了 useRef 改用 useState 了呢?

因为在 useRef 的文档中,React 明确说了 == 不要在 rendering 中读取或修改 ref 的值 ==, 如果需要在 rendering 中读取或修改,则使用 state 代替。

我之前对 ref 的理解是套用了类组件的实例属性,把它当作一个在多次渲染中公用的变量来使用,所以想当然地把它放到了 rendering 逻辑中,也就出现了方案二和三。

文档中推荐了三类应该适合 ref 的场景:

  • 保存 timeout ID
  • 保存 DOM 节点
  • 保存可变值,但他们不需要参与 JSX 的计算,也就是说不会影响生成的 JSX

多读文档还是有好处的,coding 的时候也需要多思考,不能一味地套用已有的知识。函数式组件与类组件的 mental model 是不一样的,我们需要把它们的区别理解透彻,才能写出更好的代码。

回到第四版代码上,为什么我一开始就没有想到这个方案呢?因为我下意识排斥在 rendering 中使用 setState, 因为这样会导致无限循环 (在本例中,我们使用 if 避免了这种情况)。

React 文档也是这么讲的, 应当避免这样的行为,在大多数情况下应该在事件回调中修改 state, 只有少数情况需要修改 state 来适应 rendering (也就是我们遇到的情况)。

那这么做相比第一版使用 useEffect 的好处是什么呢?

  • 更符合 React 的 mental model
  • 性能更好

当我们使用 useEffect 时,组件是这样的:

image

因为 useEffect 的触发时机是 render 完成后,所以组件会经历两次完整的渲染,包括其子组件也会一起执行。

而使用 setState 的话,组件是这样的:

image

render 1 我用了灰色背景,这是因为当组件走到 return JSX 时,会立即触发 rerender, 跳过其子组件的执行。

总结#

在这篇文章中,我们尝试讨论了 useState, useRef, useEffect 三个 hook 的使用场景,并且尝试了一些方案来解决一个实际的问题。

总结一下比较重要的几个点:

  • useEffect 的名字是 effect, 它的作用是处理副作用,使 React 与外部世界进行同步。
  • 应当保证 rendering 是个纯函数。
  • 不应该在 rendering 逻辑中读取或修改 ref 的值,应该使用 state 代替。
  • 不能套用以往的知识,要理解 React 函数式组件的 mental model。Thinking in React。
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