React 的 `experimental_use` 和 ``：掌握复杂应用程序的作用域管理

React，这个用于构建用户界面的流行的 JavaScript 库，正在不断发展。一个持续探索的领域是作用域管理——组件如何访问和交互共享状态和数据。实验性的 `experimental_use` Hook，当与 <Scope> 组件配对时，提供了一种强大（尽管仍然是实验性的）方法来控制 React 应用程序中的作用域和上下文。本文深入探讨了这些功能，解释了它们的用途、用法以及构建复杂且可维护的 React 应用程序的潜在好处。

什么是 React 中的作用域管理？

作用域管理，在 React 的上下文中，指的是组件如何访问和修改状态、上下文和其他数据。传统上，React 严重依赖于 prop 传递和 Context API 来跨组件树共享数据。虽然这些方法有效，但在具有深度嵌套组件或复杂数据依赖关系的大型应用程序中，它们可能会变得笨拙。出现的问题包括：

• Prop 传递：通过多个不直接使用它们的组件层传递 props，使代码更难阅读和维护。
• 上下文耦合：组件与特定的上下文提供程序紧密耦合，使其可重用性降低且更难测试。
• 全局状态管理挑战：在各种全局状态管理库（Redux、Zustand、Jotai 等）之间进行选择会增加复杂性，如果未仔细实施，可能会导致性能瓶颈。

`experimental_use` Hook 和 <Scope> 组件旨在通过提供一种更受控制和显式的方式来管理 React 应用程序中的作用域和上下文来解决这些挑战。它们目前是实验性的，这意味着 API 在未来的 React 版本中可能会发生变化。

介绍 `experimental_use` 和 `<Scope>`

这些实验性功能协同工作，在 React 组件树中创建隔离的作用域。可以将作用域视为一个沙箱，其中某些值和状态仅对该沙箱中的组件可用。这种隔离可以提高组件的可重用性、可测试性和整体代码清晰度。

`experimental_use` Hook

`experimental_use` Hook 允许您在特定作用域内创建和访问值。它接受一个“资源”，可以将其视为值的构造函数或工厂函数。然后，hook 管理作用域内值的生命周期。至关重要的是，使用 `experimental_use` 创建的值不会全局共享；它们的作用域限定为最近的 <Scope> 组件。

示例：创建作用域计数器

```javascript import React from 'react'; import { experimental_use as use, Scope } from 'react'; function createCounter() { let count = 0; return { getCount: () => count, increment: () => { count++; }, }; } function Counter() { const counter = use(createCounter); return ( <div> Count: {counter.getCount()} <button onClick={counter.increment}>Increment</button> </div> ); } function App() { return ( <Scope> <Counter /> <Counter /> </Scope> ); } export default App; ```

在此示例中，createCounter 是一个工厂函数。<Scope> 中的每个 <Counter/> 组件都将拥有其自己隔离的计数器实例。单击一个计数器上的“Increment”不会影响另一个计数器。

`<Scope>` 组件

<Scope> 组件定义了作用域的边界。在 <Scope> 中使用 `experimental_use` 创建的任何值只能由 <Scope> 的后代组件访问。此组件充当隔离状态并防止意外副作用泄漏到应用程序其他部分的容器。

示例：嵌套作用域

```javascript import React from 'react'; import { experimental_use as use, Scope } from 'react'; function createTheme(themeName) { return { name: themeName, getTheme: () => themeName, }; } function ThemeDisplay() { const theme = use(() => createTheme("Default Theme")); return <div>Theme: {theme.getTheme()}</div>; } function App() { return ( <Scope> <ThemeDisplay /> <Scope> <ThemeDisplay /> </Scope> </Scope> ); } export default App; ```

目前，所有主题都是“Default Theme”，因为工厂函数总是返回相同的主题名称。但是，如果我们想覆盖内部作用域中的主题，使用实验性 API（在撰写本文时）目前是不可能的。这突出了当前实验性实现的局限性；但是，它显示了使用嵌套 <Scope> 组件的基本结构。

使用 `experimental_use` 和 `<Scope>` 的好处

• 改进的组件隔离：通过创建隔离的作用域来防止组件之间产生意外的副作用和依赖关系。
• 增强的可重用性：组件变得更加自包含，并且减少了对特定全局状态或上下文提供程序的依赖，从而使它们更容易在应用程序的不同部分中重用。
• 简化的测试：隔离测试组件变得更加容易，因为您可以控制其作用域内可用的值，而不会影响应用程序的其他部分。
• 显式的依赖关系管理：`experimental_use` 通过要求您定义资源工厂函数来使依赖关系更加明确，该函数清楚地概述了组件需要哪些数据。
• 减少 Prop 传递：通过在更接近需要它的地方管理状态，您可以避免通过多个组件层传递 props。

`experimental_use` 和 `<Scope>` 的用例

这些功能在您需要管理复杂状态或为组件创建隔离环境的场景中特别有用。以下是一些示例：

• 表单管理：在表单周围创建一个 <Scope> 来管理表单状态（输入值、验证错误），而不会影响应用程序的其他部分。这类似于使用来自 `react-hook-form` 等库的 `useForm`，但可能对作用域有更精细的控制。
• 主题化：通过将应用程序的不同部分包装在具有不同主题值的单独 <Scope> 组件中，为它们提供不同的主题。
• 微前端中的上下文隔离：在构建微前端时，这些功能可以帮助隔离每个微前端的上下文和依赖关系，防止冲突并确保它们可以独立部署和更新。
• 管理游戏状态：在游戏中，您可以使用 <Scope> 来隔离不同游戏级别或角色的状态，防止它们之间产生意外的交互。例如，每个玩家角色都可以拥有自己的作用域，其中包含其健康状况、库存和能力。
• A/B 测试：您可以使用 Scopes 为不同的用户提供组件或功能的不同变体，以进行 A/B 测试。每个作用域都可以提供不同的配置或数据集。

限制和注意事项

在采用 `experimental_use` 和 <Scope> 之前，务必了解它们的限制：

• 实验状态：顾名思义，这些功能仍处于实验阶段，可能会发生变化。API 可能会在未来的 React 版本中进行修改甚至删除。在生产环境中使用时要小心。
• 复杂性：引入作用域可能会增加应用程序的复杂性，尤其是在未谨慎使用的情况下。仔细考虑这些好处是否超过了增加的复杂性。
• 潜在的性能开销：创建和管理作用域可能会带来一些性能开销，尽管在大多数情况下这种开销可能是最小的。如果性能是一个问题，请彻底分析您的应用程序。
• 学习曲线：开发人员需要了解作用域的概念以及 `experimental_use` 和 <Scope> 的工作方式才能有效地使用这些功能。
• 有限的文档：由于这些功能是实验性的，因此官方文档可能稀疏或不完整。社区依赖于实验和共享知识。
• 没有用于覆盖子作用域中作用域值的内置机制：如“嵌套作用域”示例所示，当前的实验性 API 没有提供一种直接的方法来覆盖父作用域中提供的子作用域中的值。需要进一步的实验和潜在的 API 更改来解决此限制。

`experimental_use` 和 `<Scope>` 的替代方案

虽然 `experimental_use` 和 <Scope> 提供了一种新的作用域管理方法，但存在几种已建立的替代方案：

• React Context API：内置的 Context API 是跨组件树共享数据而不进行 prop 传递的可靠选择。但是，如果组件过于依赖特定的上下文提供程序，则可能导致上下文耦合。
• 全局状态管理库（Redux、Zustand、Jotai）：这些库为复杂的应用程序提供集中的状态管理。它们提供强大的功能，如时间旅行调试和中间件，但会增加大量的样板代码和复杂性。
• 带有组合的 Prop 传递：虽然通常不鼓励，但 prop 传递对于组件树相对较小的较小应用程序来说可能是一个可行的选择。使用组件组合模式可以帮助减轻 prop 传递的一些缺点。
• 自定义 Hooks：创建自定义 hooks 可以封装状态逻辑并减少代码重复。自定义 hooks 还可以用于管理上下文值并为组件提供更简化的 API。

代码示例：实际应用

让我们看一些更详细的示例，说明如何在实际场景中使用 `experimental_use` 和 <Scope>。

示例 1：作用域用户首选项

想象一下，您正在构建一个具有可自定义用户首选项（如主题、语言和字体大小）的应用程序。您可能希望在应用程序的特定部分中隔离这些首选项。

```javascript import React from 'react'; import { experimental_use as use, Scope } from 'react'; function createPreferences(initialPreferences) { let preferences = { ...initialPreferences }; return { getPreference: (key) => preferences[key], setPreference: (key, value) => { preferences[key] = value; }, }; } function PreferenceDisplay({ key }) { const preferences = use(() => createPreferences({ theme: "light", language: "en", fontSize: "16px" })); return <div>{key}: {preferences.getPreference(key)}</div>; } function PreferenceSection() { return ( <div> <h3>Preferences</h3> <PreferenceDisplay key="theme"/> <PreferenceDisplay key="language"/> <PreferenceDisplay key="fontSize"/> </div> ); } function App() { return ( <div> <h1>My App</h1> <Scope> <PreferenceSection /> </Scope> <Scope> <PreferenceSection /> </Scope> </div> ); } export default App; ```

在此示例中，每个 <Scope> 都会创建其自己隔离的用户首选项集。在一个作用域内对首选项所做的更改不会影响其他作用域中的首选项。

示例 2：使用作用域管理表单状态

此示例演示了如何在 <Scope> 中隔离表单状态。当您在单个页面上有多个表单并且想要防止它们相互干扰时，这可能特别有用。

```javascript import React, { useState } from 'react'; import { experimental_use as use, Scope } from 'react'; function createFormState() { const [name, setName] = useState(''); const [email, setEmail] = useState(''); return { name, setName, email, setEmail, }; } function Form() { const formState = use(createFormState); return ( <div> <label>Name:</label> <input type="text" value={formState.name} onChange={(e) => formState.setName(e.target.value)} /><br/> <label>Email:</label> <input type="email" value={formState.email} onChange={(e) => formState.setEmail(e.target.value)} /><br/> <p>Name: {formState.name}, Email: {formState.email}</p> </div> ); } function App() { return ( <div> <h1>My App</h1> <Scope> <h2>Form 1</h2> <Form /> </Scope> <Scope> <h2>Form 2</h2> <Form /> </Scope> </div> ); } export default App; ```

每个 <Form/> 组件在其各自的 <Scope> 内维护其自己的独立状态。更新表单 1 中的名称或电子邮件不会影响表单 2 中的值。

使用 `experimental_use` 和 `<Scope>` 的最佳实践

要有效地使用这些实验性功能，请遵循以下最佳实践：

• 从小处着手：不要试图一次重构整个应用程序。首先在代码的一个小的、隔离的部分中使用 `experimental_use` 和 <Scope>，以获得经验和理解。
• 清晰地定义作用域边界：仔细考虑将 <Scope> 组件放置在哪里。良好定义的作用域应封装一个逻辑功能单元并防止意外的副作用。
• 记录您的作用域：在您的代码中添加注释，以解释每个作用域的用途及其包含的值。这将使其他开发人员（以及您未来的自己）更容易理解您的应用程序是如何构建的。
• 彻底测试：由于这些功能是实验性的，因此彻底测试您的代码尤为重要。编写单元测试以验证您的组件在其各自的作用域内是否按预期运行。
• 随时了解情况：及时了解有关 `experimental_use` 和 <Scope> 的最新 React 版本和讨论。API 可能会发生变化，并且可能会出现新的最佳实践。
• 避免过度使用：不要过度使用作用域。如果像 Context API 或 prop 传递这样的更简单的解决方案就足够了，那就坚持使用它们。仅当作用域在组件隔离、可重用性或可测试性方面提供明显优势时才引入作用域。
• 考虑替代方案：始终评估替代状态管理解决方案是否更适合您的特定需求。Redux、Zustand 和其他库可能在某些情况下提供更全面的功能和更好的性能。

React 中作用域管理的未来

`experimental_use` Hook 和 <Scope> 组件代表了 React 中作用域管理的一个令人兴奋的方向。虽然仍处于实验阶段，但它们让人们得以一窥未来，React 开发人员可以更精细地控制状态和上下文，从而构建更模块化、可测试和可维护的应用程序。React 团队将继续探索和完善这些功能，并且它们可能会在未来几年内发生重大变化。

随着这些功能的成熟，React 社区必须对它们进行实验、分享他们的经验并向 React 团队提供反馈。通过共同努力，我们可以帮助塑造 React 中作用域管理的未来，并构建更好的用户界面。

结论

React 的实验性 `experimental_use` 和 <Scope> 为更显式和受控的作用域管理提供了引人入胜的探索。虽然目前处于实验阶段并存在相关风险，但这些功能为复杂应用程序中的组件隔离、可重用性和可测试性提供了潜在的好处。在集成到生产代码之前，权衡这些优势与它们的实验性质和复杂性。随着这些 API 的成熟，请随时了解未来的 React 更新。

请记住，在深入研究实验性功能之前，了解 React 状态管理和上下文的核心原则至关重要。通过掌握这些基本概念并仔细考虑权衡，您可以就如何在 React 应用程序中最好地管理作用域做出明智的决策。