React自定义Hook设计：复杂业务逻辑的封装与复用

一、为什么需要自定义Hook

在日常开发中，我们经常会遇到这样的场景：多个组件需要共享相同的逻辑。比如表单验证、数据获取、定时器管理等。如果每次都把相同的代码复制粘贴到不同组件中，不仅效率低下，而且维护起来也相当痛苦。

React的自定义Hook就是为了解决这个问题而生的。它让我们可以把组件逻辑提取到可重用的函数中，就像把乐高积木拆分成标准件一样。想象一下，如果你有10个组件都需要实现倒计时功能，与其写10遍几乎相同的代码，不如封装一个useCountdown的Hook。

二、自定义Hook的基本结构

自定义Hook其实就是一个普通的JavaScript函数，只不过它的名字必须以"use"开头。这个命名约定很重要，因为这样React才能识别出这是个Hook，从而应用Hook的规则。

让我们来看一个最简单的例子 - 一个跟踪鼠标位置的自定义Hook（技术栈：React + TypeScript）：

import { useState, useEffect } from 'react';

// 定义一个跟踪鼠标位置的自定义Hook
function useMousePosition() {
  const [position, setPosition] = useState({ x: 0, y: 0 });

  useEffect(() => {
    const handleMouseMove = (e: MouseEvent) => {
      setPosition({ x: e.clientX, y: e.clientY });
    };
    
    // 监听鼠标移动事件
    window.addEventListener('mousemove', handleMouseMove);
    
    // 清除事件监听器
    return () => {
      window.removeEventListener('mousemove', handleMouseMove);
    };
  }, []); // 空数组表示只在组件挂载和卸载时执行

  return position; // 返回当前鼠标位置
}

// 在组件中使用
function MouseTracker() {
  const mousePosition = useMousePosition();
  
  return (
    <div>
      当前鼠标位置：X: {mousePosition.x}, Y: {mousePosition.y}
    </div>
  );
}

这个例子展示了自定义Hook的几个关键点：

使用React内置Hook（useState, useEffect）构建自定义逻辑
遵循"use"前缀命名约定
可以返回任何需要的数据
在组件中使用时就像使用内置Hook一样简单

三、复杂业务逻辑的封装

现在让我们看一个更复杂的例子 - 实现一个带缓存、错误处理和重试机制的数据请求Hook（技术栈：React + TypeScript）：

import { useState, useEffect, useRef } from 'react';

// 定义请求状态类型
type RequestStatus = 'idle' | 'loading' | 'success' | 'error';

// 自定义Hook配置选项
interface UseFetchOptions<T> {
  initialData?: T;          // 初始数据
  cacheKey?: string;        // 缓存键名
  retryTimes?: number;      // 重试次数
  retryInterval?: number;   // 重试间隔(ms)
}

// 数据请求Hook
function useFetch<T>(
  url: string, 
  options?: UseFetchOptions<T>
) {
  const [data, setData] = useState<T>(options?.initialData as T);
  const [status, setStatus] = useState<RequestStatus>('idle');
  const [error, setError] = useState<Error | null>(null);
  const retryCountRef = useRef(0);
  
  // 从缓存获取数据
  const getFromCache = (key: string): T | null => {
    try {
      const cached = localStorage.getItem(key);
      return cached ? JSON.parse(cached) : null;
    } catch {
      return null;
    }
  };
  
  // 保存数据到缓存
  const saveToCache = (key: string, value: T) => {
    try {
      localStorage.setItem(key, JSON.stringify(value));
    } catch (err) {
      console.warn('Failed to cache data', err);
    }
  };

  const fetchData = async () => {
    setStatus('loading');
    
    try {
      // 尝试从缓存获取
      if (options?.cacheKey) {
        const cachedData = getFromCache(options.cacheKey);
        if (cachedData) {
          setData(cachedData);
          setStatus('success');
          return;
        }
      }
      
      const response = await fetch(url);
      if (!response.ok) {
        throw new Error(`HTTP error! status: ${response.status}`);
      }
      const result = await response.json();
      
      setData(result);
      setStatus('success');
      
      // 缓存数据
      if (options?.cacheKey) {
        saveToCache(options.cacheKey, result);
      }
      
      retryCountRef.current = 0; // 重置重试计数器
    } catch (err) {
      setError(err as Error);
      
      // 实现重试逻辑
      if (
        options?.retryTimes && 
        retryCountRef.current < options.retryTimes
      ) {
        retryCountRef.current += 1;
        setTimeout(() => {
          fetchData();
        }, options.retryInterval || 1000);
      } else {
        setStatus('error');
      }
    }
  };

  // 暴露给外部的手动刷新方法
  const refresh = () => {
    fetchData();
  };

  useEffect(() => {
    fetchData();
  }, [url]); // 当url变化时重新获取数据

  return { data, status, error, refresh };
}

// 使用示例
function UserProfile({ userId }) {
  const { data: user, status, error, refresh } = useFetch(
    `https://api.example.com/users/${userId}`,
    {
      cacheKey: `user_${userId}`,
      retryTimes: 3,
      retryInterval: 1500
    }
  );

  if (status === 'loading') return <div>加载中...</div>;
  if (status === 'error') return <div>错误: {error?.message}</div>;
  
  return (
    <div>
      <h2>{user?.name}</h2>
      <p>邮箱: {user?.email}</p>
      <button onClick={refresh}>刷新数据</button>
    </div>
  );
}

这个自定义Hook实现了：

数据请求状态管理
错误处理和重试机制
本地缓存支持
手动刷新能力
TypeScript类型安全

四、高级技巧与最佳实践

1. 组合多个Hook

自定义Hook的强大之处在于可以组合使用。比如我们可以将前面的useMousePosition和useFetch组合起来：

function useMouseTrackerApi() {
  const position = useMousePosition();
  const { data, status } = useFetch(
    `https://api.example.com/track?x=${position.x}&y=${position.y}`
  );
  
  return { position, apiData: data, apiStatus: status };
}

2. 性能优化

当Hook中包含复杂计算时，可以使用useMemo和useCallback来优化性能：

function useExpensiveCalculation(input: number) {
  const result = useMemo(() => {
    // 模拟复杂计算
    let total = 0;
    for (let i = 0; i < input; i++) {
      total += Math.sqrt(i) * Math.random();
    }
    return total;
  }, [input]); // 只有当input变化时才重新计算

  return result;
}

3. 注意事项

命名约定：必须使用"use"前缀，这样React才能识别这是Hook
调用顺序：不要在循环、条件或嵌套函数中调用Hook
纯净性：自定义Hook应该是纯函数，不应该有副作用（除了使用其他Hook）
依赖数组：正确设置useEffect的依赖数组，避免不必要的重新渲染
类型安全：使用TypeScript可以大大提高自定义Hook的可维护性

五、实际应用场景

1. 表单处理

表单是前端开发中最常见的场景之一。我们可以创建一个强大的表单处理Hook：

function useForm<T extends Record<string, any>>(initialValues: T) {
  const [values, setValues] = useState<T>(initialValues);
  const [errors, setErrors] = useState<Record<string, string>>({});
  const [touched, setTouched] = useState<Record<string, boolean>>({});
  
  const handleChange = (name: keyof T) => (
    e: React.ChangeEvent<HTMLInputElement>
  ) => {
    setValues({
      ...values,
      [name]: e.target.value
    });
  };
  
  const handleBlur = (name: keyof T) => () => {
    setTouched({
      ...touched,
      [name]: true
    });
  };
  
  const validate = (validators: Record<string, (value: any) => string | null>) => {
    const newErrors: Record<string, string> = {};
    let isValid = true;
    
    Object.keys(validators).forEach(key => {
      const error = validators[key](values[key]);
      if (error) {
        newErrors[key] = error;
        isValid = false;
      }
    });
    
    setErrors(newErrors);
    return isValid;
  };
  
  return {
    values,
    errors,
    touched,
    handleChange,
    handleBlur,
    validate,
    setValues
  };
}

2. 权限控制

在大型应用中，权限控制是必不可少的：

function usePermission(requiredPermissions: string[]) {
  const [userPermissions, setUserPermissions] = useState<string[]>([]);
  const [isLoading, setIsLoading] = useState(true);
  
  useEffect(() => {
    // 模拟从API获取用户权限
    const fetchPermissions = async () => {
      setIsLoading(true);
      try {
        // 实际项目中这里应该是API调用
        const permissions = await getUserPermissions();
        setUserPermissions(permissions);
      } catch (error) {
        console.error('Failed to fetch permissions', error);
      } finally {
        setIsLoading(false);
      }
    };
    
    fetchPermissions();
  }, []);
  
  const hasPermission = useMemo(() => {
    if (isLoading) return false;
    return requiredPermissions.every(perm => 
      userPermissions.includes(perm)
    );
  }, [requiredPermissions, userPermissions, isLoading]);
  
  return { hasPermission, isLoading };
}

六、总结

自定义Hook是React中封装和复用逻辑的强大工具。通过本文的示例，我们看到了如何从简单的鼠标跟踪到复杂的数据请求，再到表单处理和权限控制，都可以通过自定义Hook优雅地实现。

记住几个关键点：

自定义Hook让代码更干净、更易于维护
可以组合多个Hook构建复杂逻辑
TypeScript能显著提高Hook的可维护性
注意性能优化和正确的依赖管理
遵循React Hook的规则和最佳实践

当你的项目中开始出现重复的逻辑时，就是考虑提取自定义Hook的最佳时机。随着经验的积累，你会发现自己构建了一个可复用的Hook库，这将大大提高你的开发效率。

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