useState和setState

先来思考一个老生常谈的问题，setState是同步还是异步?

再深入思考一下，useState是同步还是异步呢？

我们来写几个 demo 试验一下。

先看 useState

同步和异步情况下，连续执行两个 useState 示例

function Component() {
  const [a, setA] = useState(1)
  const [b, setB] = useState('b')
  console.log('render')

  function handleClickWithPromise() {
    Promise.resolve().then(() => {
      setA((a) => a + 1)
      setB('bb')
    })
  }

  function handleClickWithoutPromise() {
    setA((a) => a + 1)
    setB('bb')
  }

  return (
    <Fragment>
      <button onClick={handleClickWithPromise}>
        {a}-{b} 异步执行
      </button>
      <button onClick={handleClickWithoutPromise}>
        {a}-{b} 同步执行
      </button>
    </Fragment>
  )
}

结论：

当点击同步执行按钮时，只重新 render 了一次
当点击异步执行按钮时，render 了两次

同步和异步情况下，连续执行两次同一个 useState 示例

function Component() {
  const [a, setA] = useState(1)
  console.log('a', a)

  function handleClickWithPromise() {
    Promise.resolve().then(() => {
      setA((a) => a + 1)
      setA((a) => a + 1)
    })
  }

  function handleClickWithoutPromise() {
    setA((a) => a + 1)
    setA((a) => a + 1)
  }

  return (
    <Fragment>
      <button onClick={handleClickWithPromise}>{a} 异步执行</button>
      <button onClick={handleClickWithoutPromise}>{a} 同步执行</button>
    </Fragment>
  )
}

当点击同步执行按钮时，两次 setA 都执行，但合并 render 了一次，打印 3
当点击异步执行按钮时，两次 setA 各自 render 一次，分别打印 2，3

再看 setState

同步和异步情况下，连续执行两个 setState 示例

class Component extends React.Component {
  constructor(props) {
    super(props)
    this.state = {
      a: 1,
      b: 'b',
    }
  }

  handleClickWithPromise = () => {
    Promise.resolve().then(() => {
      this.setState({...this.state, a: 'aa'})
      this.setState({...this.state, b: 'bb'})
    })
  }

  handleClickWithoutPromise = () => {
    this.setState({...this.state, a: 'aa'})
    this.setState({...this.state, b: 'bb'})
  }

  render() {
    console.log('render')
    return (
      <Fragment>
        <button onClick={this.handleClickWithPromise}>异步执行</button>
        <button onClick={this.handleClickWithoutPromise}>同步执行</button>
      </Fragment>
    )
  }
}

当点击同步执行按钮时，只重新 render 了一次
当点击异步执行按钮时，render 了两次

跟useState的结果一样

同步和异步情况下，连续执行两次同一个 setState 示例

class Component extends React.Component {
  constructor(props) {
    super(props)
    this.state = {
      a: 1,
    }
  }

  handleClickWithPromise = () => {
    Promise.resolve().then(() => {
      this.setState({a: this.state.a + 1})
      this.setState({a: this.state.a + 1})
    })
  }

  handleClickWithoutPromise = () => {
    this.setState({a: this.state.a + 1})
    this.setState({a: this.state.a + 1})
  }

  render() {
    console.log('a', this.state.a)
    return (
      <Fragment>
        <button onClick={this.handleClickWithPromise}>异步执行</button>
        <button onClick={this.handleClickWithoutPromise}>同步执行</button>
      </Fragment>
    )
  }
}

当点击同步执行按钮时，两次 setState 合并，只执行了最后一次，打印 2
当点击异步执行按钮时，两次 setState 各自 render 一次，分别打印 2，3

这里跟useState不同，同步执行时useState也会对state进行逐个处理，而setState则只会处理最后一次

为什么会有同步执行和异步执行结果不同呢？

这里就涉及到 react 的 batchUpdate 机制，合并更新。

首先，为什么需要合并更新呢？

如果没有合并更新，在每次执行 useState 的时候，组件都要重新 render 一次，会造成无效渲染，浪费时间（因为最后一次渲染会覆盖掉前面所有的渲染效果）。
所以 react 会把一些可以一起更新的 useState/setState 放在一起，进行合并更新。

怎么进行合并更新

这里 react 用到了事务机制。

React 中的 Batch Update 是通过「Transaction」实现的。在 React 源码关于 Transaction 的部分，用一大段文字及一幅字符画解释了 Transaction 的作用：

*                       wrappers (injected at creation time)
*                                      +        +
*                                      |        |
*                    +-----------------|--------|--------------+
*                    |                 v        |              |
*                    |      +---------------+   |              |
*                    |   +--|    wrapper1   |---|----+         |
*                    |   |  +---------------+   v    |         |
*                    |   |          +-------------+  |         |
*                    |   |     +----|   wrapper2  |--------+   |
*                    |   |     |    +-------------+  |     |   |
*                    |   |     |                     |     |   |
*                    |   v     v                     v     v   | wrapper
*                    | +---+ +---+   +---------+   +---+ +---+ | invariants
* perform(anyMethod) | |   | |   |   |         |   |   | |   | | maintained
* +----------------->|-|---|-|---|-->|anyMethod|---|---|-|---|-|-------->
*                    | |   | |   |   |         |   |   | |   | |
*                    | |   | |   |   |         |   |   | |   | |
*                    | |   | |   |   |         |   |   | |   | |
*                    | +---+ +---+   +---------+   +---+ +---+ |
*                    |  initialize                    close    |
*                    +-----------------------------------------+

用大白话说就是在实际的 useState/setState 前后各加了段逻辑给包了起来。只要是在同一个事务中的 setState 会进行合并（注意，useState不会进行state的合并）处理。

为什么 setTimeout 不能进行事务操作

由于 react 的事件委托机制，调用 onClick 执行的事件，是处于 react 的控制范围的。

而 setTimeout 已经超出了 react 的控制范围，react 无法对 setTimeout 的代码前后加上事务逻辑（除非 react 重写 setTimeout）。

所以当遇到 setTimeout/setInterval/Promise.then(fn)/fetch 回调/xhr 网络回调时，react 都是无法控制的。

总结

我们来总结一下上述实验的结果：

在同步事件中

多次执行setState和useState，只会调用一次重新渲染render
不同的是，setState会进行state的合并，而useState则不会

在异步的事件中（如setTimeout，Promise.then)

多次执行setState和useState，每一次的执行setState和useState，都会调用一次render