【react 源码系列】useMemo 与 useCallback 解析

前言

作为 React 的使用者，在尝试对现有代码进行优化的时候，我们可能会尝试使用 useMemo 以及 useCallback 来进行优化，对数据或者函数进行缓存，在下次组件更新时，如果对应的依赖没有变化，就可以无须重新计算而拿到缓存值。

接下来，我会从 使用 以及 原理 两个角度来解析 useMemo 以及 useCallback

使用 useMemo、useCallback

import React, { useState, useMemo, useCallback } from 'react'

function Demo () {
  const [count, setCount] = useState(0)
  const [isChanged, setIsChanged] = useState(false)
  
  // // useCallback 接收两个参数，一个是依赖发生变化时需要被执行的函数, 一个是依赖项
  const calDoubleCount = useCallback(() => {
    setCount(count => count + 1)
  }, [])

  // useMemo 接收两个参数，一个是依赖发生变化时需要被执行的函数, 一个是依赖项
  const doubleCount = useMemo(() => {
    return count * 2
  }, [count])
  
  return (
    <>
      <p onClick={() => setIsChanged(isChanged => !isChanged)}>change me</p>
      <p onClick={() => setCount(count => count + 1)}>{doubleCount}</p>
      <button onClick={calDoubleCount}>click me</button>
    </>
  )
}
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上面这段代码描述了 useMemo 在实际开发中是如何使用的，我们通过点击第二个 p 标签改变 count 值，而 doubleCount 的依赖中存在 count, 所以当 count 变化时， doubleCount 会重新计算并且返回最新的值。

当点击第一个 p 标签时，因为并没有引起 count 的变化，所以 doubleCount 会使用上一次计算的值，而不是重新计算

useMemo 源码剖析

在讲 useMemo 源码之前，有个前提是我们需要先了解清楚的，就是每次 hook 的执行我们可以分成两部分来看

1. mount
2. update

当第一次挂载组件时，走的是 mount, 之后的每一次组件渲染，走的都是 update。我们来看一段 hook 相关的源码。

// mount
const HooksDispatcherOnMount: Dispatcher = {
  useCallback: mountCallback,
  useMemo: mountMemo,
  // 省略其他 hook
};

// update
const HooksDispatcherOnUpdate: Dispatcher = {
  useCallback: updateCallback,
  useMemo: updateMemo,
  // 省略其他 hook
};
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从源码我们可以知道，hook 在首次执行时，执行的是 HooksDispatcherOnMount,在更新时，执行的是HooksDispatcherOnUpdate。了解了这个前提后，我们再看下面这段代码。

// mount
HooksDispatcherOnMountInDEV = {
  useMemo<T>(create: () => T, deps: Array<mixed> | void | null): T {
    try {
      return mountMemo(create, deps);
    } finally {
      // 省略
    }
  }
}
// update
HooksDispatcherOnUpdateInDEV = {
  useMemo<T>(create: () => T, deps: Array<mixed> | void | null): T {
    try {
      return updateMemo(create, deps);
    } finally {
      // 省略
    }
  }
}
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也就是说，第一次 挂载组件时调用的 useMemo ，实际上调用的是 mountMemo。之后的每次执行，调用的都是 updateMemo。

mountMemo

function mountMemo<T>(
  nextCreate: () => T,                                // 依赖变化时需要执行的函数
  deps: Array<mixed> | void | null,                   // 依赖
): T {
  const hook = mountWorkInProgressHook();
  const nextDeps = deps === undefined ? null : deps;
  const nextValue = nextCreate();
  hook.memoizedState = [nextValue, nextDeps];
  return nextValue;
}
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nextCreate 实际上就是我们传入 useMemo 的第一个参数，是一个回调函数，当依赖更新时，该回调函数会被执行，dep 就是我们传入的第二个参数，是一个依赖数组。

可以看到，对于第一次挂载组件，useMemo 会直接执行 nextCreat,返回计算后的值。
而 hook.memoizedState 保存的是 计算后的值 以及对应的 依赖,目的是下次执行 useMemo 时，通过判断 依赖 是否变化来决定是返回重新计算的值，还是上一次计算的结果。

updateMemo

function updateMemo<T>(
  nextCreate: () => T,
  deps: Array<mixed> | void | null,
): T {
  const hook = updateWorkInProgressHook();
  const nextDeps = deps === undefined ? null : deps;
  // hook.memoizedState 就是 [value, deps]
  const prevState = hook.memoizedState;
  if (prevState !== null) {
    // 如果依赖不为空
    if (nextDeps !== null) {
      // 上一次更新后的依赖
      const prevDeps: Array<mixed> | null = prevState[1];
      // 比较当前与上一次的依赖
      if (areHookInputsEqual(nextDeps, prevDeps)) {
        // 如果两者依赖相等，直接返回上一次计算的结果
        return prevState[0];
      }
    }
  }
  // 否则重新计算依赖值
  const nextValue = nextCreate();
  // 将重新计算过后的值以及依赖赋值给 hook.memoizedState
  hook.memoizedState = [nextValue, nextDeps];
  return nextValue;
}
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useCallback

上面我们了解了 useMemo 的原理，那么 useCallback 也就很简单了。

useCallback 跟 useMemo，几乎一模一样，唯一的区别在于 useMemo 返回的是函数计算的值， 而 useCallback 返回的是函数本身

mountCallback

function mountCallback<T>(callback: T, deps: Array<mixed> | void | null): T {
  const hook = mountWorkInProgressHook();
  const nextDeps = deps === undefined ? null : deps;
  hook.memoizedState = [callback, nextDeps];
  // 直接返回函数本身
  return callback;
}
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updateCallback

function updateCallback<T>(callback: T, deps: Array<mixed> | void | null): T {
  const hook = updateWorkInProgressHook();
  const nextDeps = deps === undefined ? null : deps;
  const prevState = hook.memoizedState; // [callback, deps]
  if (prevState !== null) {
    // 是否有依赖
    if (nextDeps !== null) {
      const prevDeps: Array<mixed> | null = prevState[1];
      // 对比当前依赖跟上一次计算后的依赖
      if (areHookInputsEqual(nextDeps, prevDeps)) {
        // 依赖如果一样这直接返回上次的缓存值
        return prevState[0];
      }
    }
  }
  hook.memoizedState = [callback, nextDeps];
  // 直接返回函数本身
  return callback;
}
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通过以上对比我们可以知道 updateCallback 跟 updateMemo 的唯一区别就在于 updateMemo 在内部执行了回调函数，并将返回值返回。而useCallback则是直接把函数返回了，并没有计算。

总结

通过上面对 useMemo 以及 useCallback 的解析，我们了解到两者的区别其实很简单。改写的都写在上面了，但这里我最后想说一下。虽然 useMemo 跟 useCallback 都可以对数据进行缓存，但是也不能因此而滥用，我们应该考虑的是哪些数据值得去缓存，因为对于 useMemo 和 useCallback 来说，除了计算值耗时以外，对比依赖的变化也是需要时间的，我们应该对此进行衡量，才能够更好的去使用 hook，而不是为了优化而优化。