作為React開發(fā)者，你能答上如下兩個問題么：

    1.  對于如下函數(shù)組件： 

function App() {  
  const [num, updateNum] = useState(0);  
  window.updateNum = updateNum; 
  return num;  
} 

調(diào)用window.updateNum(1)可以將視圖中的0更新為1么？

    2.  對于如下函數(shù)組件： 

function App() {  
  const [num, updateNum] = useState(0);  
  function increment() {  
    setTimeout(() => {  
      updateNum(num + 1);  
    }, 1000);  
  }  
  return <p onClick={increment}>{num}</p>;  
} 

在1秒內(nèi)快速點擊p5次，視圖上顯示為幾？ 

👉向右滑動展示答案                                             1. 可以  
                                                            2. 顯示為1 

其實，這兩個問題本質(zhì)上是在問：

•  useState如何保存狀態(tài)？
•  useState如何更新狀態(tài)？

本文會結(jié)合源碼，講透如上兩個問題。

這些，就是你需要了解的關(guān)于useState的一切。

hook如何保存數(shù)據(jù)

FunctionComponent的render本身只是函數(shù)調(diào)用。

那么在render內(nèi)部調(diào)用的hook是如何獲取到對應數(shù)據(jù)呢？

比如：

•  useState獲取state
•  useRef獲取ref
•  useMemo獲取緩存的數(shù)據(jù)

答案是：

每個組件有個對應的fiber節(jié)點（可以理解為虛擬DOM），用于保存組件相關(guān)信息。

每次FunctionComponent render時，全局變量currentlyRenderingFiber都會被賦值為該FunctionComponent對應的fiber節(jié)點。

所以，hook內(nèi)部其實是從currentlyRenderingFiber中獲取狀態(tài)信息的。

多個hook如何獲取數(shù)據(jù)

我們知道，一個FunctionComponent中可能存在多個hook，比如： 

function App() {  
  // hookA  
  const [a, updateA] = useState(0);  
  // hookB 
  const [b, updateB] = useState(0);  
  // hookC  
  const ref = useRef(0); 
   return <p></p>;  
} 

那么多個hook如何獲取自己的數(shù)據(jù)呢？

答案是：

currentlyRenderingFiber.memoizedState中保存一條hook對應數(shù)據(jù)的單向鏈表。

對于如上例子，可以理解為： 

const hookA = {  
  // hook保存的數(shù)據(jù)  
  memoizedState: null,  
  // 指向下一個hook  
  next: hookB  
  // ...省略其他字段  
}; 
hookB.next = hookC;  
currentlyRenderingFiber.memoizedState = hookA; 

當FunctionComponent render時，每執(zhí)行到一個hook，都會將指向currentlyRenderingFiber.memoizedState鏈表的指針向后移動一次，指向當前hook對應數(shù)據(jù)。

這也是為什么React要求hook的調(diào)用順序不能改變（不能在條件語句中使用hook） —— 每次render時都是從一條固定順序的鏈表中獲取hook對應數(shù)據(jù)的。

useState執(zhí)行流程

我們知道，useState返回值數(shù)組第二個參數(shù)為改變state的方法。

在源碼中，他被稱為dispatchAction。

每當調(diào)用dispatchAction，都會創(chuàng)建一個代表一次更新的對象update： 

const update = {  
  // 更新的數(shù)據(jù)  
  action: action,  
  // 指向下一個更新  
  next: null  
}; 

對于如下例子 

function App() {  
  const [num, updateNum] = useState(0);  
  function increment() {  
    updateNum(num + 1);  
  }  
  return <p onClick={increment}>{num}</p>;  
} 

調(diào)用updateNum(num + 1)，會創(chuàng)建： 

const update = {  
  // 更新的數(shù)據(jù)  
  action: 1,  
  // 指向下一個更新  
  next: null  
  // ...省略其他字段  
}; 

如果是多次調(diào)用dispatchAction，例如： 

function increment() {  
  // 產(chǎn)生update1  
  updateNum(num + 1);  
  // 產(chǎn)生update2  
  updateNum(num + 2);  
  // 產(chǎn)生update3  
  updateNum(num + 3);  }

那么，update會形成一條環(huán)狀鏈表。 

update3 --next--> update1  
  ^                 |  
  |               update2  
  |______next_______|                       

 這條鏈表保存在哪里呢？

既然這條update鏈表是由某個useState的dispatchAction產(chǎn)生，那么這條鏈表顯然屬于該useState hook。

我們繼續(xù)補充hook的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 

const hook = {  
  // hook保存的數(shù)據(jù)  
  memoizedState: null,  
  // 指向下一個hook  
  next: hookForB  
  // 本次更新以baseState為基礎(chǔ)計算新的state  
  baseState: null,  
  // 本次更新開始時已有的update隊列 
   baseQueue: null,  
  // 本次更新需要增加的update隊列  
  queue: null,  
}; 

其中，queue中保存了本次更新update的鏈表。

在計算state時，會將queue的環(huán)狀鏈表剪開掛載在baseQueue最后面，baseQueue基于baseState計算新的state。

在計算state完成后，新的state會成為memoizedState。

為什么更新不基于memoizedState而是baseState，是因為state的計算過程需要考慮優(yōu)先級，可能有些update優(yōu)先級不夠被跳過。所以memoizedState并不一定和baseState相同。更詳細的解釋見React技術(shù)揭秘[1]

回到我們開篇第一個問題： 

function App() {  
  const [num, updateNum] = useState(0);  
  window.updateNum = updateNum;  
  return num;  
} 

調(diào)用window.updateNum(1)可以將視圖中的0更新為1么？

我們需要看看這里的updateNum方法的具體實現(xiàn)： 

updateNum === dispatchAction.bind(null, currentlyRenderingFiber, queue); 

可見，updateNum方法即綁定了currentlyRenderingFiber與queue（即hook.queue）的dispatchAction。

上文已經(jīng)介紹，調(diào)用dispatchAction的目的是生成update，并插入到hook.queue鏈表中。

既然queue作為預置參數(shù)已經(jīng)綁定給dispatchAction，那么調(diào)用dispatchAction就步僅局限在FunctionComponent內(nèi)部了。

update的action

第二個問題 

function App() {  
  const [num, updateNum] = useState(0); 
   function increment() {  
    setTimeout(() => {  
      updateNum(num + 1);  
    }, 1000);  
  }  
  return <p onClick={increment}>{num}</p>;  
} 

在1秒內(nèi)快速點擊p5次，視圖上顯示為幾？

我們知道，調(diào)用updateNum會產(chǎn)生update，其中傳參會成為update.action。

在1秒內(nèi)點擊5次。在點擊第五次時，第一次點擊創(chuàng)建的update還沒進入更新流程，所以hook.baseState還未改變。

那么這5次點擊產(chǎn)生的update都是基于同一個baseState計算新的state，并且num變量也還未變化（即5次update.action（即num + 1）為同一個值）。

所以，最終渲染的結(jié)果為1。

useState與useReducer

那么，如何5次點擊讓視圖從1逐步變?yōu)?呢？

由以上知識我們知道，需要改變baseState或者action。

其中baseState由React的更新流程決定，我們無法控制。

但是我們可以控制action。

action不僅可以傳值，也可以傳函數(shù)。 

// action為值  
updateNum(num + 1);  
// action為函數(shù)  
updateNum(num => num + 1); 

在基于baseState與update鏈表生成新state的過程中： 

let newState = baseState;  
let firstUpdate = hook.baseQueue.next;  
let update = firstUpdate; 
// 遍歷baseQueue中的每一個update  
do {  
  if (typeof update.action === 'function') {  
    newState = update.action(newState);  
  } else {  
    newState = action;  
  }  
} while (update !== firstUpdate) 

可見，當傳值時，由于我們5次action為同一個值，所以最終計算的newState也為同一個值。

而傳函數(shù)時，newState基于action函數(shù)計算5次，則最終得到累加的結(jié)果。

如果這個例子中，我們使用useReducer而不是useState，由于useReducer的action始終為函數(shù)，所以不會遇到我們例子中的問題。

事實上，useState本身就是預置了如下reducer的useReducer。 

function basicStateReducer(state, action) {  
  return typeof action === 'function' ? action(state) : action;  
} 

總結(jié)

通過本文，我們了解了useState的完整執(zhí)行過程。