[Day 14] 以 functional updater 來呼叫 setState

14th鐵人賽 react reactjs react.js react-hooks

Zet

2022-09-29 09:15:31

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在上一篇的章節中，我們詳細的解析了有關於連續呼叫 setState 時的自動 batching 機制。承著前文的脈絡，我們來探討看看一個延伸的情境：如果我們想基於 state 原有的值去計算新值並連續的 setState 的話該怎麼做？

我們先來看看以下的範例。這個範例嘗試以目前原有的 count 值去做遞增累加，並且希望每次點擊按鈕時就會連續累加 +1 三次。你可能會預期當按鈕首次被點擊時，counter 會從預設值 0 被 +1 三次，總共 +3 所以更新結果是 3：

import { useState } from 'react';

function Counter() {
  const [count, setCount] = useState(0);
	const handleButtonClick = () => {
	  setCount(count + 1);
      setCount(count + 1);
      setCount(count + 1);
	};

  return (
    <>
      <h1>{count}</h1>
      <button onClick={handleButtonClick}>+3</button>
    </>
  )
}

但實際執行起來並非如此，而是只會 +1，更新後的結果是 1：

Apr-18-2022 16-01-38.gif

這是因為每一次的 render 都有它自己版本的 state 值，同一次 render 中的 state 值是固定且永遠不變的。因此你可以想像在 Counter component 在首次 render 時， count 變數其實可以視為一個值為 0 的常數：

function Counter() {
  // 以下這段程式是在示意 count state 的值是 0 的時候的 render 過程
  const count = 0; // 從 useState 取出的 state 值

	const handleButtonClick = () => {
      // 由於 closure 的特性，這個函式作用域中的 count 變數的值永遠都會是 0 
  
	  setCount(count + 1);
      setCount(count + 1);
      setCount(count + 1);
	};

// ...

如上所示，當我們第一次執行 handleButtonClick 時， count 的值是 0 ，所以由於 closure 的特性，這個函式作用域中的 count 變數的值永遠都會是 0。

當事件中第一次呼叫 setCount(count + 1) 後，這個 handleButtonClick 仍然會繼續執行，它仍是由原本的 render 中所建立的 closure 函式，所以此時在這個事件的作用域中的 count 變數的值當然也仍是原本的值 0。因此，這三次 setCount 所做的事情其實就等同於連續呼叫了三次 setCount(0 + 1)：

function Counter() {
  // 以下這段程式是在示意 count state 的值是 0 的時候的 render 過程
  const count = 0; // 從 useState 取出的 state 值

	const handleButtonClick = () => {
      // 由於 closure 的特性，這個函式作用域中的 count 變數的值永遠都會是 0

      // 第一次呼叫 setCount 時，將「取代為 1」這個動作加到待執行佇列中
	  setCount(0 + 1); 
      
      // 第二次呼叫 setCount 時，將「取代為 1」這個動作加到待執行佇列中
      setCount(0 + 1);
      
      // 第三次呼叫 setCount 時，將「取代為 1」這個動作加到待執行佇列中
      setCount(0 + 1);
    
      // 以 1 作為 count state 的更新結果來 re-render
	};

// ...

所以這三次 setState 其實都有正常的執行到，只是實際上它們執行時傳入的資料都是 0 + 1 ，所以最後 setCount 的待執行佇列的試算結果當然也就會是 1。

而解決這種需求的方法很簡單，就是改以 updater function 的形式來進行 setState 的呼叫。

提示：
如果你對於上面所描述的 由於 closure 的特性，這個函式作用域中的 count 變數的值永遠都會是 0 這種行為一頭霧水的話，有可能是因為對於 JavaScript 的核心特性「Closure 閉包函式」還沒有很熟悉。非常建議先將其徹底搞懂再繼續進行 React 的學習，因為 React 的本身的核心概念與設計當中就大量的應用了這個 JavaScript 的特性。建議可以參考一下前面的章節「[Day 02] 學好 React 需要的前置基本功」中的推薦學習資源。

以 updater function 的形式來進行 `setState` 的呼叫

useState 所提供的 setState 方法，在呼叫時除了可以直接傳入目標的新值作為參數以外，其實也可以傳入一個 updater function 做為參數：

setCount(prevValue => prevValue + 1);

上面 prevValue => prevValue + 1 這個傳入的自定義函式就被叫作 updater function。這個 updater function 會在到時候實際執行時被注入一個舊的值做為參數，然後必須返回一個新的值。一個 updater function 意味著你告訴 React 這次 setState 的資料動作是是想要「以目前為止的原資料經過某些計算後產生新的資料」，而非「直接取代為某個值」。

當然，當我們以 updater function 來呼叫 setState 方法時，這個 updater function 並不會立即的被執行，而是會像之前直接傳值時一樣，被記錄到一個 state 更新動作的待執行佇列中。不同的是，此時紀錄的內容會是這個 updater function 本身。為了方便表示，以下我們會用 n 這個變數名來代稱「 updater function 注入的參數」：

function Counter() {
  const [count, setCount] = useState(0);
	const handleButtonClick = () => {
      // 第一次呼叫時，將「n => n + 1」這個動作加到待執行佇列中
	  setCount(n => n + 1);
    
      // 第二次呼叫時，將「n => n + 1」這個動作加到待執行佇列中
      setCount(n => n + 1);

      // 第三次呼叫時，將「n => n + 1」這個動作加到待執行佇列中
      setCount(n => n + 1);

      // 執行到這裡時，這個事件 callback 已經沒有後續的事情需要處理了，
      // 此時就會開始統一進行一次 re-render，
      // 並且依序試算 count state 的待執行佇列的結果：
      // 原值 => 「n => n + 1」 => 「n => n + 1」 => 「n => n + 1」
	};

  // ...
}

當第一個 updater 計算時，會將目前 render 的 state 值傳作參數 n 來傳入，而這個 updater 產出的計算結果又會成為佇列中下一個 updater 的參數 n。

舉例來說，當 count state 的值是 0 的該事件執行時， 0 就會被當作第一個 updater n => n + 1 的參數注入，所以運算結果是 0 + 1 = 1，接著這個結果 1 又會被當作下一個 updater 的參數 n，所以第二個 updater 的計算結果是 1 + 1 = 2 …以此類推：

如此一來，我們就能透過 updater function 的方式來進行 setState 的連續呼叫計算。

需要特別注意的是，為了保證 updater function 每次執行的效果一致，因此它必須是一個 pure function，其中不應該包含任何副作用。在 Strict mode 底下，React 會在每次執行 updater function 時都自動重複跑兩次（但是會無視第二次的執行結果），以協助你檢查到其可能包含的副作用。

以取代值與 updater function 的動作交叉呼叫 `setState`

然而如果我們交叉以普通的取代值以及 updater function 來呼叫 setState 的話，會發生什麼事情呢？觀察以下的範例：

function Counter() {
  const [count, setCount] = useState(0);
	const handleButtonClick = () => {
      // 第一次呼叫時，將「取代為 count + 3」這個動作加到待執行佇列中
	  setCount(count + 3);
    
      // 第二次呼叫時，將「n => n + 5」這個動作加到待執行佇列中
      setCount(n => n + 5);

      // 執行到這裡時，這個事件 callback 已經沒有後續的事情需要處理了，
      // 此時就會開始統一進行一次 re-render，
	  // 並且依序試算 count state 的待執行佇列的結果：
      // 原值 => 「取代為 count + 3」 => 「n => n + 5」
	};

  // ...
}

「取代為某個值」的計算結果也會作為下一個 updater function 的參數 n 來傳入。我們一樣以 count state 的值是 0 的時候為例：

當然，如果你在 updater function 之後有取代的動作，就會直接覆蓋過去：

function Counter() {
  const [count, setCount] = useState(0);
	const handleButtonClick = () => {
      // 第一次呼叫時，將「取代為 count + 3」這個動作加到待執行佇列中
	  setCount(count + 3);
    
      // 第二次呼叫時，將「n => n + 5」這個動作加到待執行佇列中
      setCount(n => n + 5);

      // 第三次呼叫時，將「取代為 100」這個動作加到待執行佇列中
      setCount(100);
      
      // 執行到這裡時，這個事件 callback 已經沒有後續的事情需要處理了，
      // 此時就會開始統一進行一次 re-render，
	  // 並且依序試算 count state 的待執行佇列的結果：
      // 原值 => 「取代為 count + 3」 => 「n => n + 5」=> 「取代為 100」
	};

  // ...
}

一樣以 count state 的值是 0 的時候為例：