React：前端开发新宠

React 初相识

什么是 React

React 的核心特性

1.组件化开发

2.虚拟 DOM 与 Diff 算法

单向数据流

搭建 React 开发环境

环境准备

创建 React 项目

项目结构解析

React 基础语法与核心概念

JSX 语法

基本语法规则

属性与表达式

注意事项

React 组件

函数式组件

类组件

组件通信

状态管理（State）

状态的定义与初始化

状态更新

函数式组件中的状态（Hooks）

React：前端开发新宠

在当今的前端开发领域，React 已然成为了一颗耀眼的明星，备受开发者们的青睐。它由 Facebook 开发并开源，自诞生以来，便以其独特的理念和强大的功能，迅速改变了前端开发的格局，成为构建现代用户界面的首选工具之一。无论是大型企业级应用，还是小型创业项目，React 都展现出了卓越的适应性和强大的生命力。那么，React 究竟有何魅力，能让众多开发者为之倾心呢？接下来，就让我们一同深入探索 React 的世界，揭开它神秘的面纱。

React 初相识

什么是 React

React 是一个用于构建用户界面的 JavaScript 库，它采用了一种声明式的编程风格，让开发者可以用简洁直观的方式描述用户界面的结构和行为。React 的核心思想是将用户界面拆分成一个个独立的、可复用的组件，每个组件都有自己的状态和逻辑，通过组合这些组件来构建复杂的应用程序。它由 Facebook 开发并开源，如今已经成为了前端开发领域中最受欢迎和广泛使用的库之一。

React 的核心特性

1.组件化开发

在 React 中，组件是构建用户界面的基本单元，就像是搭建积木一样，我们可以将一个个小的组件组合起来，构建出复杂的页面。以一个简单的按钮组件为例，我们可以这样定义：

import React from 'react';// 定义一个Button组件
const Button = (props) => {return <button onClick={props.onClick}>{props.label}</button>;
};export default Button;

在上述代码中，我们定义了一个名为 Button 的函数组件，它接受两个属性：onClick和label。onClick是按钮的点击事件处理函数，label是按钮上显示的文本。通过这种方式，我们将按钮的功能和样式封装在了一个组件中，在其他地方使用这个按钮时，只需要传入相应的属性即可。

组件化开发的优势在于：

1.代码复用：减少重复代码，提高开发效率。比如，我们在多个页面中都需要使用一个按钮，只需要定义一次Button组件，然后在不同的页面中引入即可。

2.易于维护：每个组件都有自己独立的逻辑和状态，当某个组件出现问题时，我们可以快速定位和修复，而不会影响到其他组件。

3.可扩展性：随着应用程序的不断发展，我们可以方便地添加新的组件，或者对现有组件进行修改和扩展。

2.虚拟 DOM 与 Diff 算法

虚拟 DOM（Virtual DOM）是 React 的另一个重要特性。在传统的前端开发中，当数据发生变化时，我们需要直接操作真实的 DOM，这会导致浏览器频繁地重新渲染页面，从而影响性能。而 React 引入了虚拟 DOM 的概念，它在内存中维护一个与真实 DOM 对应的虚拟树，当数据发生变化时，React 会先计算虚拟 DOM 的差异，然后再将这些差异一次性更新到真实 DOM 上，从而大大减少了对真实 DOM 的直接操作，提高了应用的性能。

Diff 算法是 React 用于计算虚拟 DOM 差异的算法。它的核心思想是通过对比新旧虚拟 DOM 树，找出最小的变化集，然后只更新这些变化的部分。下面是一个简单的例子，展示了 Diff 算法的工作原理：

import React, { useState } from'react';const List = () => {const [items, setItems] = useState([1, 2, 3]);const addItem = () => {setItems([...items, items.length + 1]);};return (<div><ul>{items.map(item => (<li key={item}>{item}</li>))}</ul><button onClick={addItem}>添加项目</button></div>);
};export default List;

在上述代码中，我们定义了一个List组件，它包含一个列表和一个按钮。当点击按钮时，会向列表中添加一个新的项目。在这个过程中，React 会使用 Diff 算法来计算虚拟 DOM 的差异，只更新新增的列表项，而不会重新渲染整个列表，从而提高了页面的渲染效率。

单向数据流

单向数据流是 React 的数据管理方式。在 React 中，数据从父组件流向子组件，子组件只能接收父组件传递过来的数据，而不能直接修改这些数据。如果子组件需要修改数据，需要通过回调函数通知父组件，由父组件来更新数据，然后再将新的数据传递给子组件。这种数据流动方式使得数据的流向更加清晰，易于调试和维护。

以下是一个父子组件数据传递的示例：

import React, { useState } from'react';// 子组件
const Child = ({ count, increment }) => {return (<div><p>计数: {count}</p><button onClick={increment}>增加计数</button></div>);
};// 父组件
const Parent = () => {const [count, setCount] = useState(0);const incrementCount = () => {setCount(count + 1);};return (<div><Child count={count} increment={incrementCount} /></div>);
};export default Parent;

在上述代码中，Parent组件通过count和incrementCount两个属性将数据和回调函数传递给Child组件。Child组件可以通过count属性读取数据，通过increment回调函数通知父组件更新数据。这种单向数据流的设计使得组件之间的依赖关系更加明确，降低了组件之间的耦合度。

搭建 React 开发环境

环境准备

在开始 React 开发之前，我们需要确保开发环境中安装了 Node.js 和 npm（Node Package Manager）。Node.js 是一个基于 Chrome V8 引擎的 JavaScript 运行时，它允许我们在服务器端运行 JavaScript 代码。npm 是 Node.js 的包管理器，用于安装和管理项目所需的依赖包。

你可以通过以下步骤安装 Node.js 和 npm：

1.下载安装包：访问 Node.js 官方网站（Node.js — Run JavaScript Everywhere），根据你的操作系统下载对应的安装包。

2.安装 Node.js：运行下载的安装包，按照安装向导的提示完成安装。在安装过程中，npm 会自动被安装。

3.验证安装：打开命令行工具，输入node -v和npm -v，如果显示出版本号，则说明安装成功。例如：

$ node -v
v18.12.1
$ npm -v
8.19.2

Node.js 和 npm 对于 React 开发至关重要。Node.js 提供了运行 React 应用所需的 JavaScript 环境，而 npm 则用于安装 React 及其相关的依赖包，如 React Router、Redux 等。通过 npm，我们可以轻松地管理项目的依赖关系，确保项目在不同环境中能够稳定运行。

创建 React 项目

为了快速创建一个 React 项目，我们可以使用 Create React App，它是一个官方提供的脚手架工具，用于快速搭建 React 应用的基础架构。

使用 Create React App 创建新项目的步骤如下：

1.打开命令行工具：在你希望创建项目的目录下，打开命令行工具（如 Windows 下的命令提示符或 PowerShell，Mac 下的终端）。

2.运行创建项目命令：输入以下命令来创建一个名为my - react - app的项目（你可以将my - react - app替换为你想要的项目名称）：
npx create-react-app my-react-app
npx是 npm 5.2 及以上版本自带的命令，用于运行 npm 包中的可执行文件。这里，它会自动下载并运行create - react - app，创建一个新的 React 项目。

3. 等待项目创建完成：命令执行后，create - react - app会自动下载并安装项目所需的依赖包，这个过程可能需要一些时间，具体取决于你的网络速度。

4. 进入项目目录：项目创建完成后，进入项目目录：
cd my-react-app
5.启动项目：在项目目录下，运行以下命令启动开发服务器：
npm start
执行npm start后，开发服务器会启动，并自动打开浏览器，访问http://localhost:3000，你将看到一个默认的 React 应用界面，这表明你的 React 项目已经成功创建并运行。

项目结构解析

当我们使用 Create React App 创建一个 React 项目后，项目的目录结构如下：

my-react-app
├── node_modules
├── public
│   ├── favicon.ico
│   ├── index.html
│   ├── logo192.png
│   ├── logo512.png
│   ├── manifest.json
│   └── robots.txt
├── src
│   ├── App.css
│   ├── App.js
│   ├── App.test.js
│   ├── index.css
│   ├── index.js
│   ├── logo.svg
│   ├── reportWebVitals.js
│   └── setupTests.js
├── .gitignore
├── package-lock.json
├── package.json
└── README.md

下面我们来详细解释各文件和文件夹的作用：

node_modules：该目录包含了项目的所有依赖包，由 npm 自动管理。在项目中，我们一般不需要手动修改这个目录。

public：该目录存放静态资源，如 HTML 文件、图标等。其中，index.html是 React 应用的入口 HTML 文件，它提供了一个基本的 HTML 结构，React 应用最终会被渲染到这个文件中的root节点上。favicon.ico是网站的图标，manifest.json用于配置渐进式 Web 应用（PWA）的相关信息，robots.txt用于控制搜索引擎爬虫的行为。

src：这是我们开发的主要目录，存放所有的 React 组件、样式和其他资源。其中，index.js是项目的入口文件，它负责渲染 React 应用的根组件到index.html中的root节点上。App.js是应用的主要组件，通常包含应用的主要逻辑和布局。App.css用于定义App.js组件的样式。index.css是全局样式文件。App.test.js用于编写App.js组件的测试用例，reportWebVitals.js用于报告应用的性能指标，setupTests.js用于配置测试环境。

.gitignore：该文件用于指定哪些文件和目录不需要被 Git 版本控制系统追踪，例如node_modules目录通常会被忽略，以避免将庞大的依赖包上传到版本库中。

package.json：这是项目的配置文件，包含了项目的元数据、依赖包信息、脚本命令等。例如，我们可以在scripts字段中定义各种脚本命令，如start用于启动开发服务器，build用于打包生产环境代码等。dependencies字段列出了项目运行时所依赖的包，devDependencies字段列出了项目开发时所依赖的包。

package - lock.json：该文件用于锁定依赖包的版本，确保在不同环境中安装的依赖包版本一致，避免因版本差异导致的兼容性问题。

README.md：这是项目的说明文档，用于记录项目的基本信息、使用方法、安装步骤等，方便其他开发者了解和使用项目。

React 基础语法与核心概念

JSX 语法

基本语法规则

JSX（JavaScript XML）是一种 JavaScript 的语法扩展，它允许我们在 JavaScript 代码中直接编写类似 HTML 的代码。React 使用 JSX 来描述用户界面，它可以很好地描述 UI 应该呈现出的交互本质形式，并且能和 JavaScript 完美融合。例如：

const element = <h1>Hello, React!</h1>;

在上述代码中，我们使用 JSX 创建了一个<h1>元素，它看起来就像普通的 HTML 标签，但实际上它是一个 JavaScript 表达式。在编译时，JSX 会被转换为React.createElement函数调用，上述代码等价于：

const element = React.createElement('h1', null, 'Hello, React!');

这种转换使得我们可以在 JavaScript 中更直观地构建用户界面，同时利用 JavaScript 的强大功能来动态生成和操作 UI。

属性与表达式

在 JSX 中，我们可以像在 HTML 中一样设置元素的属性。例如，为<img>标签设置src和alt属性：

const imgUrl = 'https://example.com/image.jpg';
const imgAlt = '示例图片';const imageElement = <img src={imgUrl} alt={imgAlt} />;

注意，当属性值是一个 JavaScript 表达式时，我们需要使用大括号{}将其包裹起来。这里的src={imgUrl}和alt={imgAlt}，imgUrl和imgAlt都是 JavaScript 变量，它们的值会在运行时被计算并赋值给相应的属性。

除了属性，我们还可以在 JSX 中使用 JavaScript 表达式来动态生成内容。例如，使用三元运算符根据条件渲染不同的内容：

const isLoggedIn = true;const greetingElement = (<div>{isLoggedIn ? <p>欢迎回来！</p> : <p>请登录。</p>}</div>
);

在上述代码中，根据isLoggedIn的值，greetingElement会渲染不同的<p>元素。

注意事项

使用 JSX 时，有一些语法要求需要注意：

1.必须有一个根元素：JSX 中所有的元素必须包含在一个外层元素中，例如<div>、<section>等。如果不需要实际的 DOM 元素包裹，可以使用空标签<></>（也称为 React Fragment）。例如：

// 正确，使用div作为根元素
const validElement1 = (<div><p>段落1</p><p>段落2</p></div>
);// 正确，使用React Fragment作为根元素
const validElement2 = (<><p>段落1</p><p>段落2</p></>
);// 错误，没有根元素
const invalidElement = (<p>段落1</p><p>段落2</p>
);

2.标签必须闭合：在 JSX 中，所有标签都必须正确闭合，无论是单标签（如<img>、<input>）还是双标签（如<div></div>、<p></p>）。例如：

// 正确，单标签闭合
const validSingleTag = <input type="text" />;// 错误，单标签未闭合
const invalidSingleTag = <input type="text">;// 正确，双标签闭合
const validDoubleTag = <div><p>内容</p></div>;// 错误，双标签未闭合
const invalidDoubleTag = <div><p>内容</p>;

3.区分大小写：JSX 中标签和属性名是区分大小写的。一般来说，HTML 标签使用小写字母，而自定义组件使用大写字母开头。例如：

// 正确，HTML标签小写
const htmlElement = <div>这是一个div</div>;// 错误，HTML标签大写
const wrongHtmlElement = <DIV>这是错误的</DIV>;// 定义一个自定义组件
const MyComponent = () => {return <p>这是一个自定义组件</p>;
};// 正确，自定义组件大写
const customElement = <MyComponent />;// 错误，自定义组件小写
const wrongCustomElement = <myComponent />;

React 组件

函数式组件

函数式组件是定义 React 组件的一种简洁方式，它是一个普通的 JavaScript 函数，接收props（属性）作为参数，并返回一个 React 元素。例如，我们定义一个简单的函数式组件Welcome：

import React from'react';// 定义一个函数式组件
const Welcome = (props) => {return <p>欢迎，{props.name}！</p>;
};export default Welcome;

在上述代码中，Welcome组件接收一个props对象，其中包含name属性。组件通过props.name获取传入的名字，并渲染在<p>标签中。

使用函数式组件时，我们可以通过属性传递数据。例如，在另一个组件中使用Welcome组件：

import React from'react';
import Welcome from './Welcome';const App = () => {return (<div><Welcome name="张三" /></div>);
};export default App;

在App组件中，我们将name属性设置为"张三"，并传递给Welcome组件，Welcome组件会显示"欢迎，张三！"。

类组件

类组件是基于 ES6 类的方式定义的 React 组件，它具有自己的状态（state）和生命周期方法。类组件需要继承React.Component类，并实现render方法来返回组件的 UI。下面是一个简单的类组件示例，实现一个计数器功能：

import React, { Component } from'react';class Counter extends Component {constructor(props) {super(props);// 初始化状态this.state = {count: 0};}// 定义一个方法用于更新状态increment = () => {this.setState({count: this.state.count + 1});};render() {return (<div><p>计数: {this.state.count}</p><button onClick={this.increment}>增加计数</button></div>);}
}export default Counter;

在上述代码中：

1.constructor方法是类的构造函数，用于初始化组件的状态和绑定方法。通过super(props)调用父类的构造函数，确保this.props正确初始化。

2.this.state用于定义组件的状态，这里初始化count为 0。

3.increment方法使用setState方法来更新状态，setState会触发组件的重新渲染，从而更新 UI。

4.render方法返回组件的 UI，展示当前的计数和一个按钮，点击按钮会调用increment方法增加计数。

组件通信

1.父子组件通信：在 React 中，父子组件通信是通过属性（props）来实现的。父组件可以将数据和方法通过 props 传递给子组件。例如：

import React, { useState } from'react';// 子组件
const Child = ({ count, increment }) => {return (<div><p>计数: {count}</p><button onClick={increment}>增加计数</button></div>);
};// 父组件
const Parent = () => {const [count, setCount] = useState(0);const incrementCount = () => {setCount(count + 1);};return (<div><Child count={count} increment={incrementCount} /></div>);
};export default Parent;

在上述代码中，Parent组件通过count属性将当前的计数值传递给Child组件，通过increment属性将incrementCount方法传递给Child组件。Child组件可以通过props.count读取计数值，通过props.increment调用父组件的方法来更新计数。

2.兄弟组件通信：兄弟组件之间不能直接通信，通常需要通过它们的共同父组件作为中介来实现通信。例如，有两个兄弟组件ComponentA和ComponentB，它们的父组件ParentComponent可以管理共享的状态，并将状态和更新状态的方法传递给两个子组件。以下是一个简单的示例：

import React, { useState } from'react';// 组件A
const ComponentA = ({ count, increment }) => {return (<div><p>组件A: {count}</p><button onClick={increment}>组件A增加计数</button></div>);
};// 组件B
const ComponentB = ({ count, increment }) => {return (<div><p>组件B: {count}</p><button onClick={increment}>组件B增加计数</button></div>);
};// 父组件
const ParentComponent = () => {const [count, setCount] = useState(0);const incrementCount = () => {setCount(count + 1);};return (<div><ComponentA count={count} increment={incrementCount} /><ComponentB count={count} increment={incrementCount} /></div>);
};export default ParentComponent;

在这个示例中，ParentComponent管理着count状态，并将count和incrementCount方法传递给ComponentA和ComponentB。当ComponentA或ComponentB中的按钮被点击时，都会调用incrementCount方法，从而更新共享的count状态，两个组件的 UI 也会相应更新。

状态管理（State）

状态的定义与初始化

在 React 类组件中，状态（state）是一个包含组件数据的 JavaScript 对象。状态的变化会触发组件的重新渲染，从而更新用户界面。通常在组件的构造函数中初始化状态。例如，我们创建一个简单的Toggle组件，用于切换一个开关的状态：

import React, { Component } from'react';class Toggle extends Component {constructor(props) {super(props);// 初始化状态，isOn为false表示开关关闭this.state = {isOn: false};}render() {return (<div><button>{this.state.isOn? '关闭' : '打开'}</button></div>);}
}export default Toggle;

在上述代码中，Toggle组件的state包含一个isOn属性，初始值为false。在render方法中，根据isOn的值来显示按钮上的文本。

状态更新

要更新组件的状态，我们使用setState方法。setState方法接受一个新的状态对象，并将其合并到当前状态中。React 会在状态更新后自动重新渲染组件。继续上面的Toggle组件示例，我们添加点击按钮切换状态的功能：

import React, { Component } from'react';class Toggle extends Component {constructor(props) {super(props);this.state = {isOn: false};// 绑定this，确保handleClick方法中的this指向组件实例this.handleClick = this.handleClick.bind(this);}handleClick() {// 使用setState更新状态this.setState((prevState) => ({isOn:!prevState.isOn}));}render() {return (<div><button onClick={this.handleClick}>{this.state.isOn? '关闭' : '打开'}</button></div>);}
}export default Toggle;

在上述代码中：

1.handleClick方法中使用setState来更新isOn状态。这里使用了函数形式的setState，它接受一个函数参数，该函数的参数prevState是上一个状态，返回值是新的状态。这样可以确保在状态更新依赖于前一个状态时，能得到正确的结果。

2.在constructor中，通过this.handleClick = this.handleClick.bind(this);将handleClick方法的this绑定到组件实例，因为在 React 中，事件处理函数中的this默认是未定义的，需要手动绑定。

需要注意的是，setState是异步的，React 可能会将多个setState调用合并为单个更新，以提高性能。因此，不要依赖于setState调用后立即获取最新的状态值。例如：

// 错误的做法，无法保证获取到最新的count值
this.setState({ count: this.state.count + 1 });
console.log(this.state.count); // 正确的做法，使用回调函数获取更新后的状态
this.setState({ count: this.state.count + 1 }, () => {console.log(this.state.count); 
});

函数式组件中的状态（Hooks）

在 React 16.8 及以上版本中，函数式组件可以使用 Hooks 来管理状态。useState是一个常用的 Hook，它允许我们在函数式组件中添加状态。例如，我们将上面的Toggle组件用函数式组件和useState实现：

import React, { useState } from'react';const Toggle = () => {// 使用useState定义状态，isOn初始值为falseconst [isOn, setIsOn] = useState(false);const handleClick = () => {// 使用setIsOn更新状态setIsOn(!isOn);};return (<div><button onClick={handleClick}>{isOn? '关闭' : '打开'}</button></div>);
};export default Toggle;

在上述代码中：

1.const [isOn, setIsOn] = useState(false);使用useState定义了一个状态变量isOn，初始值为false，并返回一个更新状态的函数setIsOn。

2.handleClick函数中通过setIsOn(!isOn)来更新isOn状态。

3.与类组件中的setState不同，useState的更新函数setIsOn不会自动合并新的状态，而是直接替换旧的状态。如果需要合并状态，可以使用展开运算符（...）。例如：

const [obj, setObj] = useState({ key1: 'value1' });const updateObj = () => {setObj({...obj,key2: 'value2'});
};

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