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React 深入系列３：Props 和 State

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React 深入系列3：Props 和 State

React 深入系列，深入讲解了React中的重点概念、特性和模式等，旨在帮助大家加深对React的理解，以及在项目中更加灵活地使用React。

React 的核心思想是组件化的思想，而React 组件的定义可以通过下面的公式描述：

UI = Component(props, state)

组件根据props和state两个参数，计算得到对应界面的UI。可见，props 和 state 是组件的两个重要数据源。

本篇文章不是对props 和state 基本用法的介绍，而是尝试从更深层次解释props 和 state，并且归纳使用它们时的注意事项。

Props 和 State 本质

一句话概括，props 是组件对外的接口，state 是组件对内的接口。组件内可以引用其他组件，组件之间的引用形成了一个树状结构（组件树），如果下层组件需要使用上层组件的数据或方法，上层组件就可以通过下层组件的props属性进行传递，因此props是组件对外的接口。组件除了使用上层组件传递的数据外，自身也可能需要维护管理数据，这就是组件对内的接口state。根据对外接口props 和对内接口state，组件计算出对应界面的UI。

组件的props 和 state都和组件最终渲染出的UI直接相关。两者的主要区别是：state是可变的，是组件内部维护的一组用于反映组件UI变化的状态集合；而props是组件的只读属性，组件内部不能直接修改props，要想修改props，只能在该组件的上层组件中修改。在组件 状态上移 的场景中，父组件正是通过子组件的props，传递给子组件其所需要的状态。

如何定义State

定义一个合适的state，是正确创建组件的第一步。state必须能代表一个组件UI呈现的 完整状态集 ，即组件对应UI的任何改变，都可以从state的变化中反映出来；同时，state还必须是代表一个组件UI呈现的 最小状态集 ，即state中的所有状态都是用于反映组件UI的变化，没有任何多余的状态，也不需要通过其他状态计算而来的中间状态。

组件中用到的一个变量是不是应该作为组件state，可以通过下面的4条依据进行判断：

这个变量是否是通过props从父组件中获取？如果是，那么它不是一个状态。
这个变量是否在组件的整个生命周期中都保持不变？如果是，那么它不是一个状态。
这个变量是否可以通过state 或props 中的已有数据计算得到？如果是，那么它不是一个状态。
这个变量是否在组件的render方法中使用？如果不是，那么它不是一个状态。这种情况下，这个变量更适合定义为组件的一个 普通属性 （除了props 和 state以外的组件属性），例如组件中用到的定时器，就应该直接定义为this.timer，而不是this.state.timer。

请务必牢记，并不是组件中用到的所有变量都是组件的状态！当存在多个组件共同依赖同一个状态时，一般的做法是 状态上移 ，将这个状态放到这几个组件的公共父组件中。

如何正确修改State

1.不能直接修改State。

直接修改state，组件并不会重新重发render。例如：

// 错误
this.state.title = 'React';

正确的修改方式是使用 setState() :

// 正确
this.setState({title: 'React'});

2. State 的更新是异步的。

调用 setState ，组件的state并不会立即改变， setState 只是把要修改的状态放入一个队列中，React会优化真正的执行时机，并且React会出于性能原因，可能会将多次 setState 的状态修改合并成一次状态修改。所以不能依赖当前的state，计算下个state。当真正执行状态修改时，依赖的this.state并不能保证是最新的state，因为React会把多次state的修改合并成一次，这时，this.state还是等于这几次修改发生前的state。另外需要注意的是，同样不能依赖当前的props计算下个state，因为props的更新也是异步的。

举个例子，对于一个电商类应用，在我们的购物车中，当点击一次购买按钮，购买的数量就会加1，如果我们连续点击了两次按钮，就会连续调用两次 this.setState({quantity: this.state.quantity + 1}) ，在React合并多次修改为一次的情况下，相当于等价执行了如下代码：

Object.assign(
  previousState,
  {quantity: this.state.quantity + 1},
  {quantity: this.state.quantity + 1}
)

于是乎，后面的操作覆盖掉了前面的操作，最终购买的数量只增加了1个。

如果你真的有这样的需求，可以使用另一个接收一个函数作为参数的 setState ，这个函数有两个参数，第一个参数是组件的前一个state（本次组件状态修改成功前的state），第二个参数是组件当前最新的props。如下所示：

// 正确
this.setState((preState, props) => ({
  counter: preState.quantity + 1; 
}))

3. State 的更新是一个浅合并（Shallow Merge）的过程。

当调用 setState 修改组件状态时，只需要传入发生改变的状态变量，而不是组件完整的state，因为组件state的更新是一个浅合并（Shallow Merge）的过程。例如，一个组件的state为：

this.state = {
  title : 'React',
  content : 'React is an wonderful JS library!'
}

当只需要修改状态 title 时，只需要将修改后的 title 传给 setState ：

this.setState({title: 'Reactjs'});

React会合并新的 title 到原来的组件state中，同时保留原有的状态 content ，合并后的state为：

{
  title : 'Reactjs',
  content : 'React is an wonderful JS library!'
}

State与Immutable

React官方建议把state当作不可变对象，一方面是如果直接修改this.state，组件并不会重新render；另一方面state中包含的所有状态都应该是不可变对象。当state中的某个状态发生变化，我们应该重新创建一个新状态，而不是直接修改原来的状态。那么，当状态发生变化时，如何创建新的状态呢？根据状态的类型，可以分成三种情况：

1. 状态的类型是不可变类型（数字，字符串，布尔值，null， undefined）

这种情况最简单，因为状态是不可变类型，直接给要修改的状态赋一个新值即可。如要修改count（数字类型）、title（字符串类型）、success（布尔类型）三个状态：

this.setState({
  count: 1,
  title: 'Redux',
  success: true
})

2. 状态的类型是数组

如有一个数组类型的状态books，当向books中增加一本书时，使用数组的concat方法或ES6的数组扩展语法（spread syntax）：

// 方法一：使用preState、concat创建新数组
this.setState(preState => ({
  books: preState.books.concat(['React Guide']);
}))

// 方法二：ES6 spread syntax
this.setState(preState => ({
  books: [...preState.books, 'React Guide'];
}))

当从books中截取部分元素作为新状态时，使用数组的slice方法：

// 使用preState、slice创建新数组
this.setState(preState => ({
  books: preState.books.slice(1,3);
}))

当从books中过滤部分元素后，作为新状态时，使用数组的filter方法：

// 使用preState、filter创建新数组
this.setState(preState => ({
  books: preState.books.filter(item => {
    return item != 'React'; 
  });
}))

注意不要使用push、pop、shift、unshift、splice等方法修改数组类型的状态，因为这些方法都是在原数组的基础上修改，而concat、slice、filter会返回一个新的数组。

3. 状态的类型是简单对象(Plain Object)

如state中有一个状态owner，结构如下：

this.state = {
  owner = {
    name: '老干部',
    age: 30
  }  
}

当修改state时，有如下两种方式：

1）使用ES6 的Object.assgin方法

this.setState(preState => ({
  owner: Object.assign({}, preState.owner, {name: 'Jason'});
}))

2）使用对象扩展语法（ object spread properties ）

this.setState(preState => ({
  owner: {...preState.owner, name: 'Jason'};
}))

总结一下，创建新的状态的关键是，避免使用会直接修改原对象的方法，而是使用可以返回一个新对象的方法。当然，也可以使用一些Immutable的JS库，如 Immutable.js ，实现类似的效果。

那么，为什么React推荐组件的状态是不可变对象呢？一方面是因为不可变对象方便管理和调试，了解更多可参考这里；另一方面是出于性能考虑，当组件状态都是不可变对象时，我们在组件的 shouldComponentUpdate 方法中，仅需要比较状态的引用就可以判断状态是否真的改变，从而避免不必要的 render 方法的调用。当我们使用React 提供的 PureComponent 时，更是要保证组件状态是不可变对象，否则在组件的 shouldComponentUpdate 方法中，状态比较就可能出现错误。