React 18 选择 State 结构

参考文章

选择 State 结构

构建良好的 state 可以让组件变得易于修改和调试，而不会经常出错。以下是在构建 state 时应该考虑的一些建议。

构建 state 的原则

当编写一个存有 state 的组件时，需要选择使用多少个 state 变量以及它们都是怎样的数据格式。尽管选择次优的 state 结构下也可以编写正确的程序，但有几个原则可以指导做出更好的决策：

1. 合并关联的 state。如果总是同时更新两个或更多的 state 变量，请考虑将它们合并为一个单独的 state 变量。
2. 避免互相矛盾的 state。当 state 结构中存在多个相互矛盾或“不一致”的 state 时，就可能为此会留下隐患。应尽量避免这种情况。
3. 避免冗余的 state。如果能在渲染期间从组件的 props 或其现有的 state 变量中计算出一些信息，则不应将这些信息放入该组件的 state 中。
4. 避免重复的 state。当同一数据在多个 state 变量之间或在多个嵌套对象中重复时，这会很难保持它们同步。应尽可能减少重复。
5. 避免深度嵌套的 state。深度分层的 state 更新起来不是很方便。如果可能的话，最好以扁平化方式构建 state。

这些原则背后的目标是 使 state 易于更新而不引入错误。从 state 中删除冗余和重复数据有助于确保所有部分保持同步。这类似于数据库工程师想要 “规范化”数据库结构，以减少出现错误的机会。用爱因斯坦的话说，“让你的状态尽可能简单，但不要过于简单。”

现在让我们来看看这些原则在实际中是如何应用的。

合并关联的 state

有时候可能会不确定是使用单个 state 变量还是多个 state 变量。

你会像下面这样做吗？

const [x, setX] = useState(0);
const [y, setY] = useState(0);

或这样？

const [position, setPosition] = useState({ x: 0, y: 0 });

从技术上讲，可以使用其中任何一种方法。但是，如果某两个 state 变量总是一起变化，则将它们统一成一个 state 变量可能更好。这样就不会忘记让它们始终保持同步，就像下面这个例子中，移动光标会同时更新红点的两个坐标：

import { useState } from 'react';export default function MovingDot() {const [position, setPosition] = useState({x: 0,y: 0});return (<divonPointerMove={e => {setPosition({x: e.clientX,y: e.clientY});}}style={{position: 'relative',width: '100vw',height: '100vh',}}><div style={{position: 'absolute',backgroundColor: 'red',borderRadius: '50%',transform: `translate(${position.x}px, ${position.y}px)`,left: -10,top: -10,width: 20,height: 20,}} /></div>)
}

另一种情况是，将数据整合到一个对象或一个数组中时，不知道需要多少个 state 片段。例如，当有一个用户可以添加自定义字段的表单时，这将会很有帮助。

注意：如果 state 变量是一个对象时，请记住，不能只更新其中的一个字段 而不显式复制其他字段。例如，在上面的例子中，不能写成 setPosition({ x: 100 })，因为它根本就没有 y 属性! 相反，如果想要仅设置 x，则可执行 setPosition({ ...position, x: 100 })，或将它们分成两个 state 变量，并执行 setX(100)。

避免矛盾的 state

下面是带有 isSending 和 isSent 两个 state 变量的酒店反馈表单：

import { useState } from 'react';export default function FeedbackForm() {const [text, setText] = useState('');const [isSending, setIsSending] = useState(false);const [isSent, setIsSent] = useState(false);async function handleSubmit(e) {e.preventDefault();setIsSending(true);await sendMessage(text);setIsSending(false);setIsSent(true);}if (isSent) {return <h1>Thanks for feedback!</h1>}return (<form onSubmit={handleSubmit}><p>How was your stay at The Prancing Pony?</p><textareadisabled={isSending}value={text}onChange={e => setText(e.target.value)}/><br /><buttondisabled={isSending}type="submit">Send</button>{isSending && <p>Sending...</p>}</form>);
}// 假装发送一条消息。
function sendMessage(text) {return new Promise(resolve => {setTimeout(resolve, 2000);});
}

尽管这段代码是有效的，但也会让一些 state “极难处理”。例如，如果忘记同时调用 setIsSent 和 setIsSending，则可能会出现 isSending 和 isSent 同时为 true 的情况。组件越复杂，就越难理解发生了什么。

因为 isSending 和 isSent 不应同时为 true，所以最好用一个 status 变量来代替它们，这个 state 变量可以采取三种有效状态其中之一：'typing' (初始), 'sending', 和 'sent':

import { useState } from 'react';export default function FeedbackForm() {const [text, setText] = useState('');const [status, setStatus] = useState('typing');async function handleSubmit(e) {e.preventDefault();setStatus('sending');await sendMessage(text);setStatus('sent');}const isSending = status === 'sending';const isSent = status === 'sent';if (isSent) {return <h1>Thanks for feedback!</h1>}return (<form onSubmit={handleSubmit}><p>How was your stay at The Prancing Pony?</p><textareadisabled={isSending}value={text}onChange={e => setText(e.target.value)}/><br /><buttondisabled={isSending}type="submit">Send</button>{isSending && <p>Sending...</p>}</form>);
}// 假装发送一条消息。
function sendMessage(text) {return new Promise(resolve => {setTimeout(resolve, 2000);});
}

仍然可以声明一些常量，以提高可读性：

const isSending = status === 'sending';
const isSent = status === 'sent';

但它们不是 state 变量，所以不必担心它们彼此失去同步。

避免冗余的 state

如果能在渲染期间从组件的 props 或其现有的 state 变量中计算出一些信息，则不应该把这些信息放到该组件的 state 中。

例如，以这个表单为例。它可以运行，但你能找到其中任何冗余的 state 吗？

import { useState } from 'react';export default function Form() {const [firstName, setFirstName] = useState('');const [lastName, setLastName] = useState('');const [fullName, setFullName] = useState('');function handleFirstNameChange(e) {setFirstName(e.target.value);setFullName(e.target.value + ' ' + lastName);}function handleLastNameChange(e) {setLastName(e.target.value);setFullName(firstName + ' ' + e.target.value);}return (<><h2>Let’s check you in</h2><label>First name:{' '}<inputvalue={firstName}onChange={handleFirstNameChange}/></label><label>Last name:{' '}<inputvalue={lastName}onChange={handleLastNameChange}/></label><p>Your ticket will be issued to: <b>{fullName}</b></p></>);
}

这个表单有三个 state 变量：firstName、lastName 和 fullName。然而，fullName 是多余的。在渲染期间，始终可以从 firstName 和 lastName 中计算出 fullName，因此需要把它从 state 中删除。

可以这样做：

import { useState } from 'react';export default function Form() {const [firstName, setFirstName] = useState('');const [lastName, setLastName] = useState('');const fullName = firstName + ' ' + lastName;function handleFirstNameChange(e) {setFirstName(e.target.value);}function handleLastNameChange(e) {setLastName(e.target.value);}return (<><h2>Let’s check you in</h2><label>First name:{' '}<inputvalue={firstName}onChange={handleFirstNameChange}/></label><label>Last name:{' '}<inputvalue={lastName}onChange={handleLastNameChange}/></label><p>Your ticket will be issued to: <b>{fullName}</b></p></>);
}

这里的 fullName 不是 一个 state 变量。相反，它是在渲染期间中计算出的：

const fullName = firstName + ' ' + lastName;

因此，更改处理程序不需要做任何特殊操作来更新它。当调用 setFirstName 或 setLastName 时，会触发一次重新渲染，然后下一个 fullName 将从新数据中计算出来。

避免重复的 state

下面这个菜单列表组件可以让你在多种旅行小吃中选择一个：

import { useState } from 'react';const initialItems = [{ title: 'pretzels', id: 0 },{ title: 'crispy seaweed', id: 1 },{ title: 'granola bar', id: 2 },
];export default function Menu() {const [items, setItems] = useState(initialItems);const [selectedItem, setSelectedItem] = useState(items[0]);return (<><h2>What's your travel snack?</h2><ul>{items.map(item => (<li key={item.id}>{item.title}{' '}<button onClick={() => {setSelectedItem(item);}}>Choose</button></li>))}</ul><p>You picked {selectedItem.title}.</p></>);
}

当前，它将所选元素作为对象存储在 selectedItem state 变量中。然而，这并不好：selectedItem 的内容与 items 列表中的某个项是同一个对象。 这意味着关于该项本身的信息在两个地方产生了重复。

为什么这是个问题？让我们使每个项目都可以编辑：

import { useState } from 'react';const initialItems = [{ title: 'pretzels', id: 0 },{ title: 'crispy seaweed', id: 1 },{ title: 'granola bar', id: 2 },
];export default function Menu() {const [items, setItems] = useState(initialItems);const [selectedItem, setSelectedItem] = useState(items[0]);function handleItemChange(id, e) {setItems(items.map(item => {if (item.id === id) {return {...item,title: e.target.value,};} else {return item;}}));}return (<><h2>What's your travel snack?</h2> <ul>{items.map((item, index) => (<li key={item.id}><inputvalue={item.title}onChange={e => {handleItemChange(item.id, e)}}/>{' '}<button onClick={() => {setSelectedItem(item);}}>Choose</button></li>))}</ul><p>You picked {selectedItem.title}.</p></>);
}

请注意，如果首先单击菜单上的“Choose” 然后 编辑它，输入会更新，但底部的标签不会反映编辑内容。 这是因为有重复的 state，并且忘记更新了 selectedItem。

尽管也可以更新 selectedItem，但更简单的解决方法是消除重复项。在下面这个例子中，将 selectedId 保存在 state 中，而不是在 selectedItem 对象中（它创建了一个与 items 内重复的对象），然后 通过搜索 items 数组中具有该 ID 的项，以此获取 selectedItem：

import { useState } from 'react';const initialItems = [{ title: 'pretzels', id: 0 },{ title: 'crispy seaweed', id: 1 },{ title: 'granola bar', id: 2 },
];export default function Menu() {const [items, setItems] = useState(initialItems);const [selectedId, setSelectedId] = useState(0);const selectedItem = items.find(item =>item.id === selectedId);function handleItemChange(id, e) {setItems(items.map(item => {if (item.id === id) {return {...item,title: e.target.value,};} else {return item;}}));}return (<><h2>What's your travel snack?</h2><ul>{items.map((item, index) => (<li key={item.id}><inputvalue={item.title}onChange={e => {handleItemChange(item.id, e)}}/>{' '}<button onClick={() => {setSelectedId(item.id);}}>Choose</button></li>))}</ul><p>You picked {selectedItem.title}.</p></>);
}

(或者，可以将所选索引保持在 state 中。)

state 过去常常是这样复制的：

• items = [{ id: 0, title: 'pretzels'}, ...]
• selectedItem = {id: 0, title: 'pretzels'}

改了之后是这样的：

• items = [{ id: 0, title: 'pretzels'}, ...]
• selectedId = 0

重复的 state 没有了，只保留了必要的 state！

现在，如果编辑 selected 元素，下面的消息将立即更新。这是因为 setItems 会触发重新渲染，而 items.find(...) 会找到带有更新文本的元素。不需要在 state 中保存 选定的元素，因为只有 选定的 ID 是必要的。其余的可以在渲染期间计算。

避免深度嵌套的 state

想象一下，一个由行星、大陆和国家组成的旅行计划。可能会尝试使用嵌套对象和数组来构建它的 state，就像下面这个例子：

import { useState } from 'react';
import { initialTravelPlan } from './places.js';function PlaceTree({ place }) {const childPlaces = place.childPlaces;return (<li>{place.title}{childPlaces.length > 0 && (<ol>{childPlaces.map(place => (<PlaceTree key={place.id} place={place} />))}</ol>)}</li>);
}export default function TravelPlan() {const [plan, setPlan] = useState(initialTravelPlan);const planets = plan.childPlaces;return (<><h2>Places to visit</h2><ol>{planets.map(place => (<PlaceTree key={place.id} place={place} />))}</ol></>);
}

// places.js
export const initialTravelPlan = {id: 0,title: '(Root)',childPlaces: [{id: 1,title: 'Earth',childPlaces: [{id: 2,title: 'Africa',childPlaces: [{id: 3,title: 'Botswana',childPlaces: []}, {id: 4,title: 'Egypt',childPlaces: []}]}, {id: 10,title: 'Americas',childPlaces: [{id: 18,title: 'Venezuela',childPlaces: []}]}, {id: 19,title: 'Asia',childPlaces: [{id: 20,title: 'China',childPlaces: []}]}, {id: 26,title: 'Europe',childPlaces: [{id: 27,title: 'Croatia',childPlaces: [],}, {id: 33,title: 'Turkey',childPlaces: [],}]}, {id: 34,title: 'Oceania',childPlaces: [{id: 35,title: 'Australia',childPlaces: [],}]}]}, {id: 42,title: 'Moon',childPlaces: [{id: 43,title: 'Rheita',childPlaces: []}]}]
};

现在，假设想添加一个按钮来删除一个已经去过的地方。会怎么做呢？更新嵌套的 state 需要从更改部分一直向上复制对象。删除一个深度嵌套的地点将涉及复制其整个父级地点链。这样的代码可能非常冗长。

如果 state 嵌套太深，难以轻松更新，可以考虑将其“扁平化”。 这里有一个方法可以重构上面这个数据。不同于树状结构，每个节点的 place 都是一个包含 其子节点 的数组，可以让每个节点的 place 作为数组保存 其子节点的 ID。然后存储一个节点 ID 与相应节点的映射关系。

这个数据重组可能会让你想起看到一个数据库表：

import { useState } from 'react';
import { initialTravelPlan } from './places.js';function PlaceTree({ id, placesById }) {const place = placesById[id];const childIds = place.childIds;return (<li>{place.title}{childIds.length > 0 && (<ol>{childIds.map(childId => (<PlaceTreekey={childId}id={childId}placesById={placesById}/>))}</ol>)}</li>);
}export default function TravelPlan() {const [plan, setPlan] = useState(initialTravelPlan);const root = plan[0];const planetIds = root.childIds;return (<><h2>Places to visit</h2><ol>{planetIds.map(id => (<PlaceTreekey={id}id={id}placesById={plan}/>))}</ol></>);
}

// places.js
export const initialTravelPlan = {0: {id: 0,title: '(Root)',childIds: [1, 42],},1: {id: 1,title: 'Earth',childIds: [2, 10, 19, 26, 34]},2: {id: 2,title: 'Africa',childIds: [3, 4]}, 3: {id: 3,title: 'Botswana',childIds: []},4: {id: 4,title: 'Egypt',childIds: []},10: {id: 10,title: 'Americas',childIds: [18],   },18: {id: 18,title: 'Venezuela',childIds: []},19: {id: 19,title: 'Asia',childIds: [20],   },20: {id: 20,title: 'China',childIds: []},26: {id: 26,title: 'Europe',childIds: [27, 33],   },27: {id: 27,title: 'Croatia',childIds: []},33: {id: 33,title: 'Turkey',childIds: []},34: {id: 34,title: 'Oceania',childIds: [35],   },35: {id: 35,title: 'Australia',childIds: []},42: {id: 42,title: 'Moon',childIds: [43]},43: {id: 43,title: 'Rheita',childIds: []},
};

现在 state 已经“扁平化”（也称为“规范化”），更新嵌套项会变得更加容易。

现在要删除一个地点，只需要更新两个 state 级别：

• 其 父级 地点的更新版本应该从其 childIds 数组中排除已删除的 ID。
• 其根级“表”对象的更新版本应包括父级地点的更新版本。

下面是展示如何处理它的一个示例：

import { useState } from 'react';
import { initialTravelPlan } from './places.js';export default function TravelPlan() {const [plan, setPlan] = useState(initialTravelPlan);function handleComplete(parentId, childId) {const parent = plan[parentId];// 创建一个其父级地点的新版本// 但不包括子级 ID。const nextParent = {...parent,childIds: parent.childIds.filter(id => id !== childId)};// 更新根 state 对象...setPlan({...plan,// ...以便它拥有更新的父级。[parentId]: nextParent});}const root = plan[0];const planetIds = root.childIds;return (<><h2>Places to visit</h2><ol>{planetIds.map(id => (<PlaceTreekey={id}id={id}parentId={0}placesById={plan}onComplete={handleComplete}/>))}</ol></>);
}function PlaceTree({ id, parentId, placesById, onComplete }) {const place = placesById[id];const childIds = place.childIds;return (<li>{place.title}<button onClick={() => {onComplete(parentId, id);}}>Complete</button>{childIds.length > 0 &&<ol>{childIds.map(childId => (<PlaceTreekey={childId}id={childId}parentId={id}placesById={placesById}onComplete={onComplete}/>))}</ol>}</li>);
}

确实可以随心所欲地嵌套 state，但是将其“扁平化”可以解决许多问题。这使得 state 更容易更新，并且有助于确保在嵌套对象的不同部分中没有重复。

有时候，也可以通过将一些嵌套 state 移动到子组件中来减少 state 的嵌套。这对于不需要保存的短暂 UI 状态非常有效，比如一个选项是否被悬停。

摘要

• 如果两个 state 变量总是一起更新，请考虑将它们合并为一个。
• 仔细选择 state 变量，以避免创建“极难处理”的 state。
• 用一种减少出错更新的机会的方式来构建 state。
• 避免冗余和重复的 state，这样就不需要保持同步。
• 除非特别想防止更新，否则不要将 props 放入 state 中。
• 对于选择类型的 UI 模式，请在 state 中保存 ID 或索引而不是对象本身。
• 如果深度嵌套 state 更新很复杂，请尝试将其展开扁平化。