128. 精读《Hooks 取数 - swr 源码》
1 引言
取数是前端业务的重要部分，也经历过几次演化：
- fetch 的兼容性已经足够好，足以替换包括
$.post在内的各种取数封装。 - 原生用得久了，发现拓展性更好、支持 ssr 的同构取数方案也挺好，比如 isomorphic-fetch、axios。
- 对于数据驱动场景还是不够，数据流逐渐将取数封装起来，同时针对数据驱动状态变化管理进行了
dataisLoadingerror封装。 - Hooks 的出现让组件更 Reactive，我们发现取数还是优雅回到了组件里，swr 就是一个教科书般的例子。
swr 在 2019.10.29 号提交，仅仅 12 天就攒了 4000+ star，平均一天收获 300+ star！本周精读就来剖析这个库的功能与源码，了解这个 React Hooks 的取数库的 Why How 与 What。
2 概述
首先介绍 swr 的功能。
为了和官方文档有所区别，笔者以探索式思路介绍这个它，但例子都取自官方文档。
2.1 为什么用 Hooks 取数
首先回答一个根本问题：为什么用 Hooks 替代 fetch 或数据流取数？
因为 Hooks 可以触达 UI 生命周期，取数本质上是 UI 展示或交互的一个环节。 用 Hooks 取数的形式如下：
import useSWR from "swr";
function Profile() {
const { data, error } = useSWR("/api/user", fetcher);
if (error) return <div>failed to load</div>;
if (!data) return <div>loading...</div>;
return <div>hello {data.name}!</div>;
}首先看到的是，以同步写法描述了异步逻辑，这是因为渲染被执行了两次。
useSWR 接收三个参数，第一个参数是取数 key，这个 key 会作为第二个参数 fetcher 的第一个参数传入，普通场景下为 URL，第三个参数是配置项。
Hooks 的威力还不仅如此，上面短短几行代码还自带如下特性：
- 可自动刷新。
- 组件被销毁再渲染时优先启用本地缓存。
- 在列表页中浏览器回退可以自动记忆滚动条位置。
- tabs 切换时，被 focus 的 tab 会重新取数。
当然，自动刷新或重新取数也不一定是我们想要的，swr 允许自定义配置。
2.2 配置
上面提到，useSWR 还有第三个参数作为配置项。
独立配置
通过第三个参数为每个 useSWR 独立配置：
useSWR("/api/user", fetcher, { revalidateOnFocus: false });配置项可以参考 文档。
可以配置的有：suspense 模式、focus 重新取数、重新取数间隔/是否开启、失败是否重新取数、timeout、取数成功/失败/重试时的回调函数等等。
第二个参数如果是 object 类型，则效果为配置项，第二个 fetcher 只是为了方便才提供的，在 object 配置项里也可以配置 fetcher。
全局配置
SWRConfig 可以批量修改配置：
import useSWR, { SWRConfig } from "swr";
function Dashboard() {
const { data: events } = useSWR("/api/events");
// ...
}
function App() {
return (
<SWRConfig value={{ refreshInterval: 3000 }}>
<Dashboard />
</SWRConfig>
);
}独立配置优先级高于全局配置，在精读部分会介绍实现方式。
最重量级的配置项是 fetcher，它决定了取数方式。
2.3 自定义取数方式
自定义取数逻辑其实分几种抽象粒度，比如自定义取数 url，或自定义整个取数函数，而 swr 采取了相对中间粒度的自定义 fetcher：
import fetch from "unfetch";
const fetcher = url => fetch(url).then(r => r.json());
function App() {
const { data } = useSWR("/api/data", fetcher);
// ...
}所以 fetcher 本身就是一个拓展点，我们不仅能自定义取数函数，自定义业务处理逻辑，甚至可以自定义取数协议：
import { request } from "graphql-request";
const API = "https://api.graph.cool/simple/v1/movies";
const fetcher = query => request(API, query);
function App() {
const { data, error } = useSWR(
`{
Movie(title: "Inception") {
releaseDate
actors {
name
}
}
}`,
fetcher
);
// ...
}这里回应了第一个参数称为取数 Key 的原因，在 graphql 下它则是一段语法描述。
到这里，我们可以自定义取数函数，但却无法控制何时取数，因为 Hooks 写法使取数时机与渲染时机结合在一起。swr 的条件取数机制可以解决这个问题。
2.4 条件取数
所谓条件取数，即 useSWR 第一个参数为 null 时则会终止取数，我们可以用三元运算符或函数作为第一个参数，使这个条件动态化：
// conditionally fetch
const { data } = useSWR(shouldFetch ? "/api/data" : null, fetcher);
// ...or return a falsy value
const { data } = useSWR(() => (shouldFetch ? "/api/data" : null), fetcher);上例中，当 shouldFetch 为 false 时则不会取数。
第一个取数参数推荐为回调函数，这样 swr 会 catch 住内部异常，比如：
// ... or throw an error when user.id is not defined
const { data, error } = useSWR(() => "/api/data?uid=" + user.id, fetcher);如果 user 对象不存在，user.id 的调用会失败，此时错误会被 catch 住并抛到 error 对象。
实际上，user.id 还是一种依赖取数场景，当 user.id 发生变化时需要重新取数。
2.5 依赖取数
如果一个取数依赖另一个取数的结果，那么当第一个数据结束时才会触发新的取数，这在 swr 中不需要特别关心，只需按照依赖顺序书写 useSWR 即可：
function MyProjects() {
const { data: user } = useSWR("/api/user");
const { data: projects } = useSWR(() => "/api/projects?uid=" + user.id);
if (!projects) return "loading...";
return "You have " + projects.length + " projects";
}swr 会尽可能并行没有依赖的请求，并按依赖顺序一次发送有依赖关系的取数。
可以想象，如果手动管理取数，当依赖关系复杂时，为了确保取数的最大可并行，往往需要精心调整取数递归嵌套结构，而在 swr 的环境下只需顺序书写即可，这是很大的效率提升。优化方式在下面源码解读章节详细说明。
依赖取数是自动重新触发取数的一种场景，其实 swr 还支持手动触发重新取数。
2.6 手动触发取数
trigger 可以通过 Key 手动触发取数：
import useSWR, { trigger } from "swr";
function App() {
return (
<div>
<Profile />
<button
onClick={() => {
// set the cookie as expired
document.cookie =
"token=; expires=Thu, 01 Jan 1970 00:00:00 UTC; path=/;";
// tell all SWRs with this key to revalidate
trigger("/api/user");
}}
>
Logout
</button>
</div>
);
}大部分场景不必如此，因为请求的重新触发由数据和依赖决定，但遇到取数的必要性不由取数参数决定，而是时机时，就需要用手动取数能力了。
2.7 乐观取数
特别在表单场景时，数据的改动是可预期的，此时数据驱动方案只能等待后端返回结果，其实可以优化为本地先修改数据，等后端结果返回后再刷新一次：
import useSWR, { mutate } from "swr";
function Profile() {
const { data } = useSWR("/api/user", fetcher);
return (
<div>
<h1>My name is {data.name}.</h1>
<button
onClick={async () => {
const newName = data.name.toUpperCase();
// send a request to the API to update the data
await requestUpdateUsername(newName);
// update the local data immediately and revalidate (refetch)
mutate("/api/user", { ...data, name: newName });
}}
>
Uppercase my name!
</button>
</div>
);
}通过 mutate 可以在本地临时修改某个 Key 下返回结果，特别在网络环境差的情况下加快响应速度。乐观取数，表示对取数结果是乐观的、可预期的，所以才能在结果返回之前就预测并修改了结果。
2.8 Suspense 模式
在 React Suspense 模式下，所有子模块都可以被懒加载，包括代码和请求都可以被等待，只要开启 suspense 属性即可：
import { Suspense } from "react";
import useSWR from "swr";
function Profile() {
const { data } = useSWR("/api/user", fetcher, { suspense: true });
return <div>hello, {data.name}</div>;
}
function App() {
return (
<Suspense fallback={<div>loading...</div>}>
<Profile />
</Suspense>
);
}2.9 错误处理
onErrorRetry 可以统一处理错误，包括在错误发生后重新取数等：
useSWR(key, fetcher, {
onErrorRetry: (error, key, option, revalidate, { retryCount }) => {
if (retryCount >= 10) return;
if (error.status === 404) return;
// retry after 5 seconds
setTimeout(() => revalidate({ retryCount: retryCount + 1 }), 5000);
}
});- 本地突变
- suspense mode
- 错误处理
// conditionally fetch
const { data } = useSWR(shouldFetch ? "/api/data" : null, fetcher);
// ...or return a falsy value
const { data } = useSWR(() => (shouldFetch ? "/api/data" : null), fetcher);
// ... or throw an error when user.id is not defined
const { data } = useSWR(() => "/api/data?uid=" + user.id, fetcher);3 精读
3.1 全局配置
在 Hooks 场景下，包装一层自定义 Context 即可实现全局配置。
首先 SWRConfig 本质是一个定制 Context Provider:
const SWRConfig = SWRConfigContext.Provider;在 useSWR 中将当前配置与全局配置 Merge 即可，通过 useContext 拿到全局配置：
config = Object.assign({}, defaultConfig, useContext(SWRConfigContext), config);3.2 useSWR 的一些细节
从源码可以看到更多细节用心，useSWR 真的比手动调用 fetch 好很多。
兼容性
useSWR 主体代码在 useEffect 中，但是为了将请求时机提前，放在了 UI 渲染前（useLayoutEffect），并兼容了服务端场景：
const useIsomorphicLayoutEffect = IS_SERVER ? useEffect : useLayoutEffect;非阻塞
请求时机在浏览器空闲时，因此请求函数被 requestIdleCallback 包裹：
window["requestIdleCallback"](softRevalidate);softRevalidate 是开启了去重的 revalidate:
const softRevalidate = () => revalidate({ dedupe: true });即默认 2s 内参数相同的重复取数会被取消。
性能优化
由于 swr 的 data、isValidating 等数据状态是利用 useState 分开管理的：
let [data, setData] = useState(
(shouldReadCache ? cacheGet(key) : undefined) || config.initialData
);
// ...
let [isValidating, setIsValidating] = useState(false);而取数状态变化时往往 data 与 isValidating 要一起更新，为了仅触发一次更新，使用了 unstable_batchedUpdates 将更新合并为一次：
unstable_batchedUpdates(() => {
setIsValidating(false);
// ...
setData(newData);
});其实还有别的解法，比如使用 useReducer 管理数据也能达到相同性能效果。
3.3 初始缓存
当页面切换时，可以暂时以上一次数据替换取数结果，即初始化数据从缓存中拿：
const shouldReadCache = config.suspense || !useHydration();
// stale: get from cache
let [data, setData] = useState(
(shouldReadCache ? cacheGet(key) : undefined) || config.initialData
);上面一段代码在 useSWR 的初始化期间，useHydration 表示是否为初次加载：
let isHydration = true;
export default function useHydration(): boolean {
useEffect(() => {
setTimeout(() => {
isHydration = false;
}, 1);
}, []);
return isHydration;
}3.4 支持 suspense
Suspense 分为两块功能：异步加载代码与异步加载数据，现在提到的是异步加载数据相关的能力。
Suspense 要求代码 suspended，即抛出一个可以被捕获的 Promise 异常，在这个 Promise 结束后再渲染组件。
核心代码就这一段，抛出取数的 Promise：
throw CONCURRENT_PROMISES[key];等取数完毕后再返回 useSWR API 定义的结构：
return {
error: latestError,
data: latestData,
revalidate,
isValidating
};如果没有上面 throw 的一步，在取数完毕前组件就会被渲染出来，所以 throw 了请求的 Promise 使得这个请求函数支持了 Suspense。
3.5 依赖的请求
翻了一下代码，没有找到对循环依赖特别处理的逻辑，后来看了官方文档才恍然大悟，原来是通过 try/catch + onErrorRetry 机制实现依赖取数的。
看下面这段代码：
const { data: user } = useSWR("/api/user");
const { data: projects } = useSWR(() => "/api/projects?uid=" + user.id);怎么做到智能按依赖顺序请求呢？我们看 useSWR 取数函数的主体逻辑：
try {
// 设置 isValidation 为 true
// 取数、onSuccess 回调
// 设置 isValidation 为 false
// 设置缓存
// unstable_batchedUpdates
} catch (err) {
// 撤销取数、缓存等对象
// 调用 onErrorRetry
}可见取数逻辑被 try 住了，那么 user.id 在 useSWR("/api/user") 没有 Ready 的情况一定会抛出异常，则自动进入 onErrorRetry 逻辑，看看下次取数时 user.id 有没有 Ready。
那么什么时候才轮到下次取数呢？这个时机是：
const count = Math.min(opts.retryCount || 0, 8);
const timeout =
~~((Math.random() + 0.5) * (1 << count)) * config.errorRetryInterval;重试时间基本按 2 的指数速度增长。
所以 swr 会优先按照并行方式取数，存在依赖的取数会重试，直到上游 Ready。这种简单的模式稍稍损失了一些性能（没有在上游 Ready 后及时重试下游），但不失为一种巧妙的解法，而且最大化并行也使得大部分场景性能反而比手写的好。
4 总结
笔者给仔细阅读本文的同学留下两道思考题：
- 关于 Hooks 取数还是在数据流中取数，你怎么看呢？
- swr 解决依赖取数的方法还有更好的改进办法吗？
腾讯云开发者
