React中的useState和setState的执行机制详解
作者：夏安
useState和setState的执行机制
useState 和 setState 在React开发过程中 使用很频繁，但很多人都停留在简单的使用阶段，并没有正在了解它们的执行机制
例如：**它们是同步的还是异步的？**正因为没有理解它们，才致使开发过程中会碰到一些出乎意料的bug。
本文将带大家了解它们的特性。
它们是同步的还是异步的？
setState和 useState 只在合成事件如onClick等和钩子函数包括componentDidMount、useEffect等中是“异步”的，在原生事件和 setTimeout、Promise.resolve().then 中都是同步的。
这里的“异步”并不是说内部由异步代码实现，其实本身执行的过程和代码都是同步的，只是合成事件和钩子函数的调用顺序在更新之前，导致在合成事件和钩子函数中没法立马拿到更新后的值，形式了所谓的“异步”。
批量更新优化
也是建立在“异步”（合成事件、钩子函数）之上的，在原生事件和setTimeout、Promise.resolve().then 中不会批量更新，在“异步”中如果对同一个值进行多次修改，批量更新策略会对其进行覆盖，取最后一次的执行,类似于Object.assin的机制，如果是同时修改多个不同的变量的值，比如改变了a的值又改变了b的值，在更新时会对其进行合并批量更新，结果只会产生一次render。
假如在一个合成事件中，循环调用了setState方法n次，如果 React 没有优化，当前组件就要被渲染n次，这对性能来说是很大的浪费。所以，React 为了性能原因，对调用多次setState方法合并为一个来执行。当执行setState的时候，state中的数据并不会马上更新。
光怎么说肯定不容易理解，我们来通过几个案例来说明吧。
同步和异步情况下，连续执行两个 useState 示例
function Component() {
const [a, setA] = useState(1)
const [b, setB] = useState('b')
console.log('render')
function handleClickWithPromise() {
Promise.resolve().then(() => {
setA((a) => a + 1)
setB('bb')
})
}
function handleClickWithoutPromise() {
setA((a) => a + 1)
setB('bb')
}
return (
<Fragment>
<button onClick={handleClickWithPromise}>
{a}-{b} 异步执行
</button>
<button onClick={handleClickWithoutPromise}>
{a}-{b} 同步执行
</button>
</Fragment>
)
}
同步和异步情况下，连续执行两个 useState 示例
function Component() {
const [a, setA] = useState(1)
const [b, setB] = useState('b')
console.log('render')
function handleClickWithPromise() {
Promise.resolve().then(() => {
setA((a) => a + 1)
setB('bb')
})
}
function handleClickWithoutPromise() {
setA((a) => a + 1)
setB('bb')
}
return (
<Fragment>
<button onClick={handleClickWithPromise}>
{a}-{b} 异步执行
</button>
<button onClick={handleClickWithoutPromise}>
{a}-{b} 同步执行
</button>
</Fragment>
)
}
- 当点击
同步执行按钮时，只重新render了一次 - 当点击
异步执行按钮时，render了两次
同步和异步情况下，连续执行两次同一个 useState 示例
function Component() {
const [a, setA] = useState(1)
console.log('a', a)
function handleClickWithPromise() {
Promise.resolve().then(() => {
setA((a) => a + 1)
setA((a) => a + 1)
})
}
function handleClickWithoutPromise() {
setA((a) => a + 1)
setA((a) => a + 1)
}
return (
<Fragment>
<button onClick={handleClickWithPromise}>{a} 异步执行</button>
<button onClick={handleClickWithoutPromise}>{a} 同步执行</button>
</Fragment>
)
}
- 当点击
同步执行按钮时，两次setA都执行，但合并render了一次，打印 3 - 当点击
异步执行按钮时，两次setA各自render一次，分别打印 2，3
同步和异步情况下，连续执行两个 setState 示例
class Component extends React.Component {
constructor(props) {
super(props)
this.state = {
a: 1,
b: 'b',
}
}
handleClickWithPromise = () => {
Promise.resolve().then(() => {
this.setState({...this.state, a: 'aa'})
this.setState({...this.state, b: 'bb'})
})
}
handleClickWithoutPromise = () => {
this.setState({...this.state, a: 'aa'})
this.setState({...this.state, b: 'bb'})
}
render() {
console.log('render')
return (
<Fragment>
<button onClick={this.handleClickWithPromise}>异步执行</button>
<button onClick={this.handleClickWithoutPromise}>同步执行</button>
</Fragment>
)
}
}
- 当点击
同步执行按钮时，只重新render了一次 - 当点击
异步执行按钮时，render了两次
同步和异步情况下，连续执行两次同一个 setState 示例
class Component extends React.Component {
constructor(props) {
super(props)
this.state = {
a: 1,
}
}
handleClickWithPromise = () => {
Promise.resolve().then(() => {
this.setState({a: this.state.a + 1})
this.setState({a: this.state.a + 1})
})
}
handleClickWithoutPromise = () => {
this.setState({a: this.state.a + 1})
this.setState({a: this.state.a + 1})
}
render() {
console.log('a', this.state.a)
return (
<Fragment>
<button onClick={this.handleClickWithPromise}>异步执行</button>
<button onClick={this.handleClickWithoutPromise}>同步执行</button>
</Fragment>
)
}
}
- 当点击
同步执行按钮时，两次setState合并，只执行了最后一次，打印 2 - 当点击
异步执行按钮时，两次setState各自render一次，分别打印 2，3
至此，大家应该明白它们什么时候是同步，什么时候是异步了吧。
我们再来看下面这个栗子：
function App() {
const [count, setCount] = useState(0);
console.log('1：', count);
return (
<div>
<p>App:You clicked {count} times</p>
<button onClick={() => {
setCount(count + 1);
console.log('2：', count);
}}>
Click me
</button>
</div>
)
}
点击一次按钮输出的是
1： 1
2： 0
那么问题来了，为什么在setCount之后输出的是2： 0而不是2： 1
因为function state 保存的是快照，class state 保存的是最新值。这么说可能还会不太理解，我们看看下面这栗子：
class App extends Component {
constructor(props) {
super(props)
this.state = {
count: 0
}
}
render() {
const { count } = this.state;
console.log(count);
return (
<div>
<p>You clicked {count} times</p>
<button onClick={() => {
setTimeout(() => {
this.setState({count: count + 1});
console.log('this.state.count = ', this.state.count);
console.log('count = ', count);
}, 1000)
}}>
Click me
</button>
</div>
)
}
}
点击一次按钮输出的是
1
this.state.count = 1
count = 0
所以实际上this.state已经更新，只是因为setTimeout的闭包影响count保存的还是原先的值。
那么当我们快速的点击三次时又会发送什么呢？
你会发现输出结果是：
1
this.state.count = 1
count = 0
1
this.state.count = 1
count = 0
1
this.state.count = 1
count = 0
显示的是You clicked 1 times。同样也是因为setTimeout闭包的影响，三次this.setState({count: count + 1});
相当于三次this.setState({count: 0 + 1});，那么如果我们想按照正常情况加3该怎么办呢？
在class 组件里我们可以做如下修改：
this.setState({count: this.state.count + 1});class 组件里面可以通过 this.state 引用到 count，所以每次 setTimeout 的时候都能通过引用拿到上一次的最新 count，所以点击多少次最后就加了多少。
在 function component 里面每次更新都是重新执行当前函数，也就是说 setTimeout 里面读取到的 count 是通过闭包获取的，而这个 count 实际上只是初始值，并不是上次执行完成后的最新值，所以最后只加了1次。
setState和setCount方法除了传入值外还可以传入一个返回值的函数，用这种方法我们就可以实现正常的情况了：
this.setState((preState) => ({
...preState, count: preState.count + 1
}));
// or
setCount((count) => count + 1);
或许你会想，如果模仿类组件里面的 this.state，我们用一个引用来保存 count 不就好了吗？
没错，这样是可以解决，只是这个引用该怎么写呢？
我在 state 里面设置一个对象好不好？就像下面这样：
const [state, setState] = useState({ count: 0 })答案是不行，因为即使 state 是个对象，但每次更新的时候，要传一个新的引用进去，这样的引用依然是没有意义。
setState({ count: state.count + 1 })想要解决这个问题，那就涉及到另一个新的 Hook 方法 —— useRef。
useRef 是一个对象，它拥有一个 current 属性，并且不管函数组件执行多少次，而 useRef 返回的对象永远都是原来那一个。
总结
以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。