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淺談 React 中的 state 與 useEffect

React

前言

最近在臉書上的前端社群看到了一篇文章：理解 React useEffect 02，內容是有關於 useEffect 的使用方式，後來在留言串也有了一些討論。

其實當初第一眼看到這篇文章的用法，我也是覺得有些奇怪，不過我其實多少能夠理解為什麼是這樣寫，只是還是覺得怪怪的。原本想留言，但是後來覺得「搞不好奇怪的是我」，就想說再思考一下。仔細思考過後，奇怪的還真的是我。

因此這篇來講一下我的想法，有錯的話歡迎在文章底下留言指正，或是在前端社群跟我討論也可以。在繼續閱讀之前，建議先看過上面那篇原文以及原文底下的討論，才會比較進入狀況。

比較沒有爭論的地方

首先有一個比較沒有爭論的地方，先點出來以後底下就不多談了，那就是原 po 在社團中所說的：

useEffect 常常被設定在【一定】要搭配 useCallback、useMemo 等 Hook 使用，是【一定】要用嗎？

這個假設不確定是從哪裡聽來的，不過我個人倒是沒有聽過這種說法就是了。useEffect 本來就沒有一定要搭配什麼東西而用。想要理解 useEffect，並不需要他們。

useEffect 的用途就跟它的名字一樣：「拿來處理 side effects」用的。

useEffect 就是 useEffect，它跟其他那些 useCallback 或是 useMemo 並沒有什麼關聯，用途也完全不一樣。

不過我後來想想，會把這幾個搞混，可能跟 useEffect 的 dependencies array 有關吧？不過這就是另外的議題了，總之這幾個是可以完全不用混在一起的。

其他這篇文章要處理的部份

整理一下底下的人提的幾個問題：

  1. 很少看到 useEffect 裡面做 api call
  2. 非同步請求通常會用到 redux 的 middleware
  3. 這個範例比較常見的寫法是在 onClick 的時候去呼叫搜尋，如果想要邊打字邊搜尋就是做在 input onChange，而不是原文的用法

第三個其實是我這篇文章特別想提的，前兩個我倒覺得沒什麼問題，而且可以一起回答。

許多非同步的操作會用 redux，並不代表非同步操作一定得用 redux。在有些情境之下，redux 其實是可以不需要用的。

以原 po 的例子來講，他就是要寫個簡單的搜尋功能，為什麼要用 redux？通常會需要用 redux 跟它的 middleware 有幾個原因：

  1. 你某些狀態必須讓很多不同的元件存取，所以要放在一個 global 的地方，比較好拿
  2. 某些非同步操作流程比較複雜，透過 redux-saga 或是 redux-observable 輔助會讓程式碼的可維護性更好

而這個範例既不是一也不是二，本來就沒有必要用 redux。

再者，在 component 裡面直接呼叫 API 本來就沒有不行，只是會需要處理一些問題，例如說 race condition。

然後像這種拿資料的，有兩個相關的 hook 滿多人用的，一個是 react-query，另外一個是 swr，這些也都是直接在 component 裡面呼叫 API。

不過「很少看到 useEffect 裡面做 api call」還有另外一種理解，那就是這指的並不是「在 component 裡面直接呼叫 API」這件事，而是在說比起在 useEffect 裡面直接呼叫，可能會包裝成另一個函式：

// 第一種寫法：直接寫在裡面
useEffect(() => {
  fetch(...)
})

// 第二種寫法：包成另一個 function
function fetchData() {
 fetch(...)
}

useEffect(() => {
  fetchData()
})

那這樣其實就是 code 的結構上面的一些討論而已，這個在範例中我覺得也沒有到這麼重要，不過這跟我們待會要講的第三點有些關係。

從實際範例去理解

上面所提到的第三點：「這個範例比較常見的寫法是在 onClick 的時候去呼叫搜尋，如果想要邊打字邊搜尋就是做在 input onChange，而不是原文的用法」，其實是我這篇想討論的重點。

為了更方便大家理解，就要先把範例講清楚，從範例去理解會更快一點。這邊會用一個跟原文不太一樣的範例，我覺得會更幫助理解一點。

這個例子是這樣的，畫面上有一個 input，當你打字的時候會呼叫 hacker news 的 api 搜尋相關主題，然後顯示在畫面上，如圖：

根據上面的敘述，我們可以很直覺地寫出以下的程式碼：

import React, { useState } from "react";

const baseUrl = "https://hn.algolia.com/api/v1/search?query=";

export default function App() {
  const [data, setData] = useState({ hits: [] });
  const [query, setQuery] = useState("");

  async function fetchData(keyword) {
    const result = await fetch(baseUrl + keyword).then((res) => res.json());
    setData(result);
  }

  const handleChange = (e) => {
    const value = e.target.value;
    setQuery(value);
    fetchData(value);
  };

  return (
    <>
      <input value={query} onChange={handleChange} />
      <ul>
        {data.hits.map((item) => (
          <li key={item.objectID}>
            <a href={item.url}>{item.title}</a>
          </li>
        ))}
      </ul>
    </>
  );
}

CodeSandbox 連結：https://codesandbox.io/s/react-hook-normal-v1-y0l9e

用一個 state 叫做 query 來表示 input 的值，然後加上一個 handleChange 的事件去處理它，在裡面除了去更新 state 以外，也用 fetch 去抓 API 的資料然後 setData，就可以把資料顯示在畫面上。

好，一切都看似非常順利，沒有什麼問題。（實際的狀況會用 debounce 來處理發 request 那一段，但這不是重點所以就不加了）

但今天 PM 突然新增了一個需求：

input 的預設值應該要是 redux，而且畫面一進來就要先去抓這個預設值的資料

此時如果你有寫過 class component，內心想的應該會是：

簡單嘛，不就把 query 預設值改成 redux，然後在 componentDidMount 的時候先去呼叫 fetchData 就好了嗎？

於是你就改出了以下程式碼：

import React, { useState, useEffect } from "react";

const baseUrl = "https://hn.algolia.com/api/v1/search?query=";

export default function App() {
  const [data, setData] = useState({ hits: [] });

  // 你改了這個
  const [query, setQuery] = useState("redux");

  async function fetchData(keyword) {
    const result = await fetch(baseUrl + keyword).then((res) => res.json());
    setData(result);
  }

  // 還有加了這個
  useEffect(() => {
    fetchData(query);
  }, []);

  const handleChange = (e) => {
    const value = e.target.value;
    setQuery(value);
    fetchData(value);
  };

  return (
    <>
      <input value={query} onChange={handleChange} />
      <ul>
        {data.hits.map((item) => (
          <li key={item.objectID}>
            <a href={item.url}>{item.title}</a>
          </li>
        ))}
      </ul>
    </>
  );
}

不過此時程式碼守門員 ESLint 跳出了一個熟悉的警告：

React Hook useEffect has a missing dependency: ‘query’. Either include it or remove the dependency array. (react-hooks/exhaustive-deps)

這是因為 React 認為你在 useEffect 裡面用到了query 這個 dependency，為了怕你拿到舊的值而導致程式出 bug，特別提醒你說記得加上 dependencies。

不過在我們這個範例中，我們的需求的確是第一次 render 時才需要去呼叫 fetchData，所以這行為是沒錯的，因此暫時可以不用管它。

當你改好程式碼跑去找 PM 以後，他有點不好意思地看著你，跟你說：「抱歉，又要加一個新的需求了，老闆最近買了很多特斯拉的股票，所以請加上一個按鈕叫做 tesla，按下按鈕之後就會立刻把 input 的內容改成 tesla，並且搜尋這個關鍵字」

為了滿足老闆的需求，你又馬上改了一版給他：

import React, { useState, useEffect } from "react";

const baseUrl = "https://hn.algolia.com/api/v1/search?query=";

export default function App() {
  const [data, setData] = useState({ hits: [] });
  const [query, setQuery] = useState("redux");

  async function fetchData(keyword) {
    const result = await fetch(baseUrl + keyword).then((res) => res.json());
    setData(result);
  }

  useEffect(() => {
    fetchData(query);
  }, []);

  const handleChange = (e) => {
    const value = e.target.value;
    setQuery(value);
    fetchData(value);
  };

  // 你加上了這個
  const handleClick = () => {
    setQuery("tesla");
    fetchData("tesla");
  };

  return (
    <>
      <input value={query} onChange={handleChange} />
      <button onClick={handleClick}>tesla</button>
      <ul>
        {data.hits.map((item) => (
          <li key={item.objectID}>
            <a href={item.url}>{item.title}</a>
          </li>
        ))}
      </ul>
    </>
  );
}

範例程式碼：https://codesandbox.io/s/react-hook-normal-v2-zh7t7?file=/src/App.js

好，程式碼寫到這邊就差不多了，可以進入正題了。

上面的範例中，例如說以下程式碼：

const handleChange = (e) => {
  const value = e.target.value;
  setQuery(value);
  fetchData(value);
};

我們在寫程式的時候是這樣想的：「當使用者輸入的 input 改變的時候，我應該更新 state，然後同時也去呼叫 API」。

const handleClick = () => {
  setQuery("tesla");
  fetchData("tesla");
};

在使用者點擊特斯拉按鈕時，我應該更新 state，然後再去呼叫一次 API，才能抓到最新的資料。

我們思考的點是：「當我做了某個動作之後，應該做什麼事情」。例如說當使用者輸入文字的時候，就應該抓取新的清單；當使用者按下按鈕，就應該去抓 tesla 的資料。

接著讓我來示範另一種寫法：

import React, { useState, useEffect } from "react";

const baseUrl = "https://hn.algolia.com/api/v1/search?query=";

export default function App() {
  const [data, setData] = useState({ hits: [] });
  const [query, setQuery] = useState("redux");

  async function fetchData(keyword) {
    const result = await fetch(baseUrl + keyword).then((res) => res.json());
    setData(result);
  }

  // 只有底下程式碼有變，上面都沒變
  useEffect(() => {
    fetchData(query);
  }, [query]);

  const handleChange = (e) => {
    setQuery(e.target.value);
  };

  const handleClick = () => {
    setQuery("tesla");
  };

  return (
    <>
      <input value={query} onChange={handleChange} />
      <button onClick={handleClick}>tesla</button>
      <ul>
        {data.hits.map((item) => (
          <li key={item.objectID}>
            <a href={item.url}>{item.title}</a>
          </li>
        ))}
      </ul>
    </>
  );
}

這個寫法跟我們之前最大的不同，就在於思考的方式完全不一樣。

我們原本思考的點是「當我做了某個動作之後，應該做什麼事情」。

而改成這樣以後，思考的點變成：「當 state 改變時，我要做什麼」，這是很 reactive 的寫法，針對某個變化做出反應。

我先確立了一件事，就是「當 state 改變時，我要去 call API」。因此當使用者輸入文字時，我唯一要做的就是改變 state；當使用者按下按鈕時，我也只要把 state 改成特斯拉就好。

我認為在這個情境底下，最能解釋 useEffect 的意義：

useEffect(() => {
  fetchData(query);
}, [query]);

當 query 改變時，我要去執行一個 side effect（fetchData）

這就是 useEffect 的意思：當 dependencies 改變時，我想去執行什麼 side effects。

然後我們程式碼中的 fetchData 其實只有那個 useEffect 會用到，所以可以搬進去，變成：

useEffect(() => {
  async function fetchData() {
    const result = await fetch(baseUrl + query).then((res) => res.json());
    setData(result);
  }
  fetchData();
}, [query]);

改完之後，其實就跟原 po 在文中給的範例很像了。

如果你想要一個專有名詞的話，我會說我們一開始示範的做法叫做 imperative，現在的則叫做 reactive（但專有名詞我真滴不熟，沒有十足把握，用錯請指正）。

還記得 React 的核心理念嗎？UI 只是 state 的一種呈現方式，UI = F(state)。因此在畫面改變時，我們不需要去管它怎麼變動的，只需要去改變 state 就可以了。

上面這種 reactive 的寫法我覺得也很類似，我們只需要去改變 state，並且寫明了當 state 改變時，應該要執行哪些動作（side effects）就好，不需要明確針對每個動作去寫出應該做些什麼。

回到原文的範例

回到原文的範例，程式碼是這樣寫的：

import React, { useState, useEffect } from "react"
import axios from "axios"
import "./styles.css"

const baseUrl = "https://hn.algolia.com/api/v1/search?query="

export default function App() {
  const [data, setData] = useState({ hits: [] })
  const [query, setQuery] = useState("redux")
  const [url, setUrl] = useState(baseUrl+query)

  useEffect(() => {
    async function fetchData() {
      const result = await axios(url)
      setData(result.data)
    }
    console.log("hi")
    fetchData()
  }, [url])

  return (
    <>
      <input value={query} onChange={ event=>setQuery(event.target.value) } />
      <button onClick={ ()=>setUrl(baseUrl+query) }>Search</button>
      <ul>
        {data.hits.map((item) => (
          <li key={item.objectID}>
            <a href={item.url}>{item.title}</a>
          </li>
        ))}
      </ul>
    </>
  )
}

其中最令大家疑惑的一段，應該就是在按下搜尋按鈕時，大多數人會做的其實都是：

fetchData(baseUrl + query)

但是程式碼裡面卻只是：

setUrl(baseUrl+query)

然後再透過 useEffect 去呼叫 fetchData 。

上面的範例，其實就是我剛剛所講的第二種方式。

思考的點在於：「只要 url 這個 state 改變了，我就去 call API 拿資料」，而不是「當使用者按下按鈕時我要 call API」。

這是兩種完全不同的思考方式。

平時在寫程式的時候，比較多人常用的應該都還是第一種，做什麼操作之後除了要改變 state，還要額外做什麼事，比較少人有第二種的概念，但我認為第二種其實才是 React 的精髓之一。

不過實際使用時還是要看使用的情境而定，並沒有說哪一種一定比較好。例如說像是原文的範例，我自己就覺得這情境底下用這個思考模式就是有一點奇怪，可能是因為功能還不夠多（？）

但是以我上面舉的那個邊打文字就要邊送出 API 的範例來說，如果你有注意到的話，會發現我們每次更改 state 以後，都需要再寫一個 fetchData 去拿資料，在這種狀況底下，我覺得第二種確實是更適合的。

最後提一個東西，在 React 的官方文件當中有這樣一個範例（原本的範例沒有加上 dependencies，但其他段落有補上去）：

import React, { useState, useEffect } from 'react';

function Example() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  useEffect(() => {
    document.title = `You clicked ${count} times`;
  }, [count]);

  return (
    <div>
      <p>You clicked {count} times</p>
      <button onClick={() => setCount(count + 1)}>
        Click me
      </button>
    </div>
  );
}

這也是 reactive 的寫法，就是我上面一直強調的：「當 state 改變，要執行甚麼 side effect」。

如果你要把它改成另一種寫法，就會長這樣：

import React, { useState, useEffect } from 'react';

function Example() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  return (
    <div>
      <p>You clicked {count} times</p>
      <button onClick={() => {
        document.title = `You clicked ${count + 1} times`;
        setCount(count + 1)
      }}>
        Click me
      </button>
    </div>
  );
}

總結

其實這篇我想討論的重點並不在 redux，也不在到底要從哪裡去 call API，這些都是其次。

重點是對 useEffect 這個 hook 的理解。

我對它的理解就是：「當 dependencies 改變之後要執行什麼 side effect，就寫在裡面」。

從這點延伸出去，就會有我上面所提的 reactive 的寫法：「當 state 改變以後，我要做些什麼」。

最後呢，有關於這些 hook 的東西，我首推 dan 哥的兩篇文章，寫得真的很讚：

  1. How Are Function Components Different from Classes?
  2. A Complete Guide to useEffect

這篇記錄了一下我對 useEffect 的理解，有什麼問題都可以再找我討論。

後記（於 2020-09-10 補充）

文章發出之後，經社團中有人提醒才突然察覺到，其實我這篇講的只是 useEffect 的其中一個部分而已。

useEffect 沒有那麼複雜，就只是「function component render 之後會執行的 side effect」，就這樣而已。甚至可以跟 state 一點關係都沒有。我後來想想，覺得這樣的確才是對 useEffect 的正確理解。

至於這篇文章中所提到的，可以說是 useEffect 的其中一個應用方式。

因為 useEffect 的第二個參數可以指定「在哪些 dependencies 有變動的時候，我才想執行這個 side effect」，然後你在 dependencies 之中可以放 state，那就變成這篇文章所說的：「當 state 改變以後，我想做些什麼」。所以這篇提的只是 useEffect 的其中一個用法而已，並沒有看到 useEffect 的全貌。

useEffect 就是：「function component render 之後，會執行的 side effect」。

而文章中提的用法，就只是把 useEffect 加上 dependencies，變成：「function component render 之後，『如果 state 改變了』，會執行的 side effect」。

另外，其實上面那句用「如果 state 改變了」也沒有到那麼精確，因為在 didMount 的時候也會執行 useEffect，但那時候 state 並沒有變，還是初始值。所以更精確的講法或許是：「function component render 之後，如果是 didMount 或是 state 改變了，會執行的 sideEffect」。

感謝陳冠霖的指正。

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