React 的颠覆式创新

React 的中文含义是“反应”或“响应”,它描述了 React 这样一个前端框架的核心原理:当数据发生变化时,UI 能够自动把变化反映出来。这在 React 当时出现的背景之下,可以说是一个颠覆式的创新

在 2013 年 React 出现之时,主流的开发 UI 的方式仍然是基于浏览器 DOM 的 API,去精细地控制 DOM 节点的创建、修改和删除。为了保证 UI 上的一致性,我们需要非常小心地处理因各种数据的变化而导致的 UI 的变化。

在 React 之前,我们需要调用 DOM 的 API 来修改 DOM 树的结构,从而改变 UI 的展现。而在有了 React 之后,我们只需要在业务状态和 UI 状态之间建立一个绑定的关系就行了。绑定完成后,我们就不需要再关心怎么去精细控制 UI 的变化,因为 React 会在数据发生变化时,帮助我们完成 UI 的变化。

image

我们可以通过 JSX 语法,用声明式的方式来描述数据和 UI 之间的关系,那么数据在发生变化时,UI 也会自动发生变化。这样的话,无论是收到一条还是多条消息,React 都会自动完成 UI 的展现,我们也就不再需要去关心怎么产生变化的细节。那么基于同一个数据,比如我们需要在通知栏里显示消息的数量,那么显示消息数量的组件,只需要绑定到消息的长度上,它也会自动更新,这样很容易就保证 UI 上的一致性了。


理解 React 的基本概念

React 本身其实是一个非常简单的框架,要理解它的用法,无外乎就是理解下面三个概念:组件、状态和 JSX。

使用组件的方式描述 UI

在 React 中,所有的 UI 都是通过组件去描述和组织的。可以认为,React 中所有的元素都是组件,具体而言分为两种。

  1. 内置组件。内置组件其实就是映射到 HTML 节点的组件,例如 div、input、table 等等,作为一种约定,它们都是小写字母。
  2. 自定义组件。自定义组件其实就是自己创建的组件,使用时必须以大写字母开头,例如 TopicList、TopicDetail。

和 DOM 的节点定义类似,React 组件是以树状结构组织到一起的,一个 React 的应用通常只有一个根组件。此外,在实际开发时,我们会把 UI 划分成不同的组件,然后组织到一起,例如对于下面这样一个评论框的 UI:

image

我们可以用基于组件的方式去描述:

function CommentBox() {  
  return (  
    <div>  
      <CommentHeader />  
      <CommentList />  
      <CommentForm />  
    </div>  
  );  
}

比如说评论框可以分为三个部分,包括头部、评论的列表和一个用于提交新的评论的表单,这样我们就可以把这三个部分分别定义成组件,让我们可以根据实际的场景把复杂的 UI 模块化为独立的组件。这样代码不仅看起来更加直观,而且也更容易维护。

使用 state 和 props 管理状态

React 的核心机制是能够在数据发生变化的时候自动重新渲染 UI,这个保存状态的机制就是 state。而 props 就是类似于 Html 标记上属性的概念,是为了在父子组件之间传递状态。在函数组件中,我们可以使用 useState 这样一个 Hook 来保存状态,那么状态在发生变化时,也会让 UI 自动发生变化。比如下面这段代码,展示了一个简单计数器的实现的例子:

import React from "react";  
  
export default function Counter() {  
  const [count, setCount] = React.useState(0);  
  return (  
    <div>  
      <button onClick={() => setCount(count + 1)}>{count}</button>  
    </div>  
  );  
}

可以看到,通过 useState 定义这样一个状态,让这个状态来保持计数器的数值,那么在值发生变化时,组件就会自动重新刷新。

接下来要关心的就是组件之间的交互,这正是 props 提供的作用。无论是 div、span 这样的内置组件,还是自定义组件,都可以在使用时把接收属性作为参数。而当这个参数发生变化时,组件也就会自动重新渲染。

例如,我们在计数器这个例子中使用一个组件来渲染 count 这个值,要求在值大于 10 的时候显示为红色,否则就为蓝色:

import React from "react";  
  
function CountLabel({ count }) {  
  // 子组件用于显示颜色  
  const color = count > 10 ? "red" : "blue";  
  return <span style={{ color }}>{count}</span>;  
}  
  
export default function Counter() {  
  // 定义了 count 这个 state  
  const [count, setCount] = React.useState(0);  
  
  return (  
    <div>  
      <button onClick={() => setCount(count + 1)}>  
        <CountLabel count={count} />  
      </button>  
    </div>  
  );  
}

可以看到,我们定义了一个新的组件 CountLabel,在值大于 10 的时候显示红色,否则为蓝色。并且,我们还要在 Counter 组件里使用 CountLabel 这个子组件,这样的话我们就可以通过 props 把 count 这个值从父组件传递到子组件,那么在 count 发生变化时,CountLabel 也会重新渲染。此外,所有通过属性定义在这个 Tag 上的参数,都会作为一个对象传递给函数组件,这样在函数组件内部就可以使用这些参数了。

理解 JSX 语法的本质

如果你之前没有接触过 React,也许会觉得在代码中同时包含 JavaScript 和 HTML 标记的写法很别扭。但这种写法其实正是 React 中的“模板语言”:JSX

注意,这里的“模板语言”是加了引号的,因为从本质上来说,JSX 并不是一个新的模板语言,而可以认为是一个语法糖。也就是说,不用 JSX 的写法,其实也是能够写 React 的。这是什么意思呢?我们不妨再看一下上面计数器的例子,如果不用 JSX 应该如何写代码:

React.createElement(  
  "div",  
  null,  
  React.createElement(  
    "button",  
    { onClick: function onClick() {  
        return setCount(count + 1);  
      } },  
    React.createElement(CountLabel, { count: count })  
  )  
);

在这段代码中,JSX 的部分我们是用 JavaScript 的方式去实现的,并且用到了 React.createElement 这样一个 API,它的作用就是创建一个组件的实例。此外,这个 API 会接收一组参数:

  1. 第一个参数表示组件的类型;
  2. 第二个参数是传给组件的属性,也就是 props;
  3. 第三个以及后续所有的参数则是子组件。

所以呢,通过 createElement 这个 API,我们可以构建出需要的组件树,而 JSX 只是让这种描述变得更加直观和高效。所以我们说 JSX 其实是一种语法糖。理解这一点非常重要,因为它意味着两点:

  1. JSX 的表达能力等价于 JavaScript 的表达能力,那么所有我们可能需要的机制,比如循环、条件语句等等,JSX 其实都能灵活表达。
  2. JSX 几乎不需要学习,只要你会用 JavaScript,就也会用 JSX。

所以这也是 React 的“模板语言”区别于 Angluar 和 Vue 的地方,JSX 不是一个新的概念,而只是原生 JavaScript 的另一种写法。但是换成这种写法,就会大大降低你上手 React 的难度。

实战:在组件中发送请求并显示数据

设想这样一个场景:页面上有一个按钮,点击后,我们可以发起一个请求获取一个用户列表,并要求显示在页面上。在这个过程中,我们需要考虑数据状态,Loading 的状态,以及请求出错的处理。那么可以用下面的代码实现:

import React from "react";  
  
export default function UserList() {  
  // 使用三个 state 分别保存用户列表,loading 状态和错误状态  
  const [users, setUsers] = React.useState([]);  
  const [loading, setLoading] = React.useState(false);  
  const [error, setError] = React.useState(null);  
  
  // 定义获取用户的回调函数  
  const fetchUsers = async () => {  
    setLoading(true);  
    try {  
      const res = await fetch("https://reqres.in/api/users/");  
      const json = await res.json();  
      // 请求成功后将用户数据放入 state  
      setUsers(json.data);  
    } catch (err) {  
      // 请求失败将错误状态放入 state  
      setError(err);  
    }  
    setLoading(false);  
  };  
  
  return (  
    <div className="user-list">  
      <button onClick={fetchUsers} disabled={loading}>  
        {loading ? "Loading..." : "Show Users"}  
      </button>  
      {error &&   
        <div style={{ color: "red" }}>Failed: {String(error)}</div>
      }  
      <br />  
      <ul>  
        {users.length > 0 &&  
          users.map((user) => {  
            return <li key={user.id}>{user.first_name}</li>;  
          })}  
      </ul>  
    </div>  
  );  
}

程序的运行结果如下:

![image](./assets/Pasted image 20250105124624-7547001.png)

当点击 Show Users 按钮时,会显示 Loading 的文本,并将 button 设为 disabled。请求成功后,则显示获取的用户列表。如果请求失败,则显示一段错误信息的文本。

在 React 组件中,任何一个 state 发生变化时,整个函数组件其实是被完全执行一遍的,而且除了 state,多次的执行之间没有任何关系。所以在考虑这样一个场景的实现时,我们的思考方式就是要首先考虑这个组件有哪些状态(state),这些状态的变化是由什么触发的,从而将整个功能串联起来。

当然,这个例子只是一个最简单的实现,但如果你细究一下,应该还会提出下面的问题:

  1. 函数中定义了回调函数 fetchUsers,但函数每次都是全部重新执行,那会不会重复定义很多次呢?
  2. 如果另外一个组件可能也需要使用到 Users 这个数据,比如一个下拉框,那么是不是每次都要重复这个发起请求的逻辑呢?

这其实正是后面的课程会解决的问题,我在这里先简单回答下:

  1. 是的,这种写法会重复定义很多函数。不过为了避免这样的问题,React 提供了 useCallback 这样一个 Hook 来缓存回调函数,关于这一问题,我在第 4 讲会有详细的讲解。
  2. 对于异步请求逻辑的重用,这其实也意味着跨组件状态的重用,我会在第 7 讲利用 Redux 这样一个全局状态管理框架来实现异步逻辑的复用。

小结

React 本身其实是一个上手非常简单的 UI 框架,它的核心 API 在这节课我们基本都已经用到了,比如函数组件,JSX,useState,等等。但是 React 本身毕竟只是解决了 UI 的问题,在真正开发时,我们还需要路由、需要状态管理等等,这也正是后续课程中会介绍的。

不过也正是因为 React 本身的这种纯粹和简单,让它的整个生态圈变得非常繁荣。针对每一个具体的问题,可能都存在特定的解决方案。所以在实际使用中,我们需要根据具体的需求,来寻求最合适的方案。