可靠React組件設計的7個準則之SRP

翻譯：劉小夕
原文鏈接：https://dmitripavlutin.com/7-...

原文的篇幅非常長，不過內容太過於吸引我，還是忍不住要翻譯出來。此篇文章對編寫可重用和可維護的React組件非常有幫助。但因爲篇幅實在太長，我不得不進行了分割，本篇文章重點闡述 SRP，即單一職責原則。

————————————我是一條分割線————————————

我喜歡React組件式開發方式。你可以將複雜的用戶界面分割爲一個個組件，利用組件的可重用性和抽象的DOM操作。

基於組件的開發是高效的：一個複雜的系統是由專門的、易於管理的組件構建的。然而，只有設計良好的組件才能確保組合和複用的好處。

儘管應用程序很複雜，但爲了滿足最後期限和意外變化的需求，你必須不斷地走在架構正確性的細線上。你必須將組件分離爲專注於單個任務，並經過良好測試。

不幸的是，遵循錯誤的路徑總是更加容易：編寫具有許多職責的大型組件、緊密耦合組件、忘記單元測試。這些增加了技術債務，使得修改現有功能或創建新功能變得越來越困難。

編寫React應用程序時，我經常問自己：

如何正確構造組件？
在什麼時候，一個大的組件應該拆分成更小的組件？
如何設計防止緊密耦合的組件之間的通信？

幸運的是，可靠的組件具有共同的特性。讓我們來研究這7個有用的標準(本文只闡述 SRP，剩餘準則正在途中)，並將其詳細到案例研究中。

單一職責

當一個組件只有一個改變的原因時，它有一個單一的職責。

編寫React組件時要考慮的基本準則是單一職責原則。單一職責原則(縮寫：SRP)要求組件有一個且只有一個變更的原因。

組件的職責可以是呈現列表，或者顯示日期選擇器，或者發出 HTTP 請求，或者繪製圖表，或者延遲加載圖像等。你的組件應該只選擇一個職責並實現它。當你修改組件實現其職責的方式（例如，更改渲染的列表的數量限制），它有一個更改的原因。

爲什麼只有一個理由可以改變很重要？因爲這樣組件的修改隔離並且受控。單一職責原則制了組件的大小，使其集中在一件事情上。集中在一件事情上的組件便於編碼、修改、重用和測試。

下面我們來舉幾個例子

實例1：一個組件獲取遠程數據，相應地，當獲取邏輯更改時，它有一個更改的原因。

發生變化的原因是：

修改服務器URL
修改響應格式
要使用其他HTTP請求庫
或僅與獲取邏輯相關的任何修改。

示例2：表組件將數據數組映射到行組件列表，因此在映射邏輯更改時有一個原因需要更改。

發生變化的原因是：

你需要限制渲染行組件的數量（例如，最多顯示25行）
當沒有要顯示的項目時，要求顯示提示信息“列表爲空”
或僅與數組到行組件的映射相關的任何修改。

你的組件有很多職責嗎？如果答案是“是”，則按每個單獨的職責將組件分成若干塊。

如果您發現SRP有點模糊，請閱讀本文。
在項目早期階段編寫的單元將經常更改，直到達到發佈階段。這些更改通常要求組件在隔離狀態下易於修改：這也是 SRP 的目標。

1.1 多重職責陷阱

當一個組件有多個職責時，就會發生一個常見的問題。乍一看，這種做法似乎是無害的，並且工作量較少：

你立即開始編碼：無需識別職責並相應地規劃結構
一個大的組件可以做到這一切：不需要爲每個職責創建組成部分
無拆分-無開銷：無需爲拆分組件之間的通信創建 props 和 callbacks

這種幼稚的結構在開始時很容易編碼。但是隨着應用程序的增加和變得複雜，在以後的修改中會出現困難。同時實現多個職責的組件有許多更改的原因。現在出現的主要問題是：出於某種原因更改組件會無意中影響同一組件實現的其它職責。

不要關閉電燈開關，因爲它同樣作用於電梯。

這種設計很脆弱。意外的副作用是很難預測和控制的。

例如，<ChartAndForm> 同時有兩個職責，繪製圖表，並處理爲該圖表提供數據的表單。<ChartandForm> 就會有兩個更改原因：繪製圖表和處理表單。

當你更改表單字段（例如，將 <input> 修改爲 <select> 時，你無意中中斷圖表的渲染。此外，圖表實現是不可重用的，因爲它與表單細節耦合在一起。

解決多重責任問題需要將 <ChartAndForm> 分割爲兩個組件：<Chart> 和<Form>。每個組件只有一個職責：繪製圖表或處理表單。組件之間的通信是通過props 實現。

多重責任問題的最壞情況是所謂的上帝組件（上帝對象的類比）。上帝組件傾向於瞭解並做所有事情。你可能會看到它名爲 <Application>、<Manager> 、<Bigcontainer> 或 <Page>，代碼超過500行。

在組合的幫助下使其符合SRP，從而分解上帝組件。(組合（composition）是一種通過將各組件聯合在一起以創建更大組件的方式。組合是 React 的核心。)

1.2 案例研究：使組件只有一個職責

設想一個組件向一個專門的服務器發出 HTTP 請求，以獲取當前天氣。成功獲取數據時，該組件使用響應來展示天氣信息：

import axios from 'axios';
// 問題: 一個組件有多個職責
class Weather extends Component {
    constructor(props) {
        super(props);
        this.state = { temperature: 'N/A', windSpeed: 'N/A' };
    }

    render() {
        const { temperature, windSpeed } = this.state;
        return (
            <div className="weather">
                <div>Temperature: {temperature}°C</div>
                <div>Wind: {windSpeed}km/h</div>
            </div>
        );
    }

    componentDidMount() {
        axios.get('http://weather.com/api').then(function (response) {
            const { current } = response.data;
            this.setState({
                temperature: current.temperature,
                windSpeed: current.windSpeed
            })
        });
    }
}

在處理類似的情況時，問問自己：是否必須將組件拆分爲更小的組件？通過確定組件可能會如何根據其職責進行更改，可以最好地回答這個問題。

這個天氣組件有兩個改變原因：

componentDidMount() 中的 fetch 邏輯：服務器URL或響應格式可能會改變。
render() 中的天氣展示：組件顯示天氣的方式可以多次更改。

解決方案是將 <Weather> 分爲兩個組件：每個組件只有一個職責。命名爲 <WeatherFetch> 和 <WeatherInfo>。

<WeatherFetch> 組件負責獲取天氣、提取響應數據並將其保存到 state 中。它改變原因只有一個就是獲取數據邏輯改變。

import axios from 'axios';
// 解決措施: 組件只有一個職責就是請求數據
class WeatherFetch extends Component {
    constructor(props) {
        super(props);
        this.state = { temperature: 'N/A', windSpeed: 'N/A' };
    }

    render() {
        const { temperature, windSpeed } = this.state;
        return (
            <WeatherInfo temperature={temperature} windSpeed={windSpeed} />
        );
    }

    componentDidMount() {
        axios.get('http://weather.com/api').then(function (response) {
            const { current } = response.data;
            this.setState({
                temperature: current.temperature,
                windSpeed: current.windSpeed
            });
        });
    }
}

這種結構有什麼好處？

例如，你想要使用 async/await 語法來替代 promise 去服務器獲取響應。更改原因：修改獲取邏輯

// 改變原因: 使用 async/await 語法
class WeatherFetch extends Component {
    // ..... //
    async componentDidMount() {
        const response = await axios.get('http://weather.com/api');
        const { current } = response.data;
        this.setState({
            temperature: current.temperature,
            windSpeed: current.windSpeed
        });
    }
}

因爲 <WeatherFetch> 只有一個更改原因：修改 fetch 邏輯，所以對該組件的任何修改都是隔離的。使用 async/await 不會直接影響天氣的顯示。

<WeatherFetch> 渲染 <WeatherInfo>。後者只負責顯示天氣，改變原因只可能是視覺顯示改變。

// 解決方案: 組件只有一個職責，就是顯示天氣
function WeatherInfo({ temperature, windSpeed }) {
    return (
        <div className="weather">
            <div>Temperature: {temperature}°C</div>
            <div>Wind: {windSpeed} km/h</div>
        </div>
    );
}

讓我們更改<WeatherInfo>，如不顯示 “wind:0 km/h” 而是顯示 “wind:calm”。這就是天氣視覺顯示發生變化的原因：

// 改變原因: 無風時的顯示
function WeatherInfo({ temperature, windSpeed }) {
    const windInfo = windSpeed === 0 ? 'calm' : `${windSpeed} km/h`;
    return (
        <div className="weather">
            <div>Temperature: {temperature}°C</div>
            <div>Wind: {windInfo}</div>
        </div>
    );
}

同樣，對 <WeatherInfo> 的修改是隔離的，不會影響 <WeatherFetch> 組件。

<WeatherFetch> 和 <WeatherInfo> 有各自的職責。一種組件的變化對另一種組件的影響很小。這就是單一職責原則的作用：修改隔離，對系統的其他組件產生影響很輕微並且可預測。

1.3 案例研究：HOC 偏好單一責任原則

按職責使用分塊組件的組合並不總是有助於遵循單一責任原則。另外一種有效實踐是高效組件(縮寫爲 HOC)

高階組件是一個接受一個組件並返回一個新組件的函數。

HOC 的一個常見用法是爲封裝的組件增加新屬性或修改現有的屬性值。這種技術稱爲屬性代理：

function withNewFunctionality(WrappedComponent) {
    return class NewFunctionality extends Component {
        render() {
            const newProp = 'Value';
            const propsProxy = {
                ...this.props,
                // 修改現有屬性:
                ownProp: this.props.ownProp + ' was modified',
                // 增加新屬性:
                newProp
            };
            return <WrappedComponent {...propsProxy} />;
        }
    }
}
const MyNewComponent = withNewFunctionality(MyComponent);

你還可以通過控制輸入組件的渲染過程從而控制渲染結果。這種 HOC 技術被稱爲渲染劫持：

function withModifiedChildren(WrappedComponent) {
    return class ModifiedChildren extends WrappedComponent {
        render() {
            const rootElement = super.render();
            const newChildren = [
                ...rootElement.props.children,
                // 插入一個元素
                <div>New child</div>
            ];
            return cloneElement(
                rootElement,
                rootElement.props,
                newChildren
            );
        }
    }
}
const MyNewComponent = withModifiedChildren(MyComponent);

如果您想深入瞭解HOCS實踐，我建議您閱讀“深入響應高階組件”。

讓我們通過一個例子來看看HOC的屬性代理技術如何幫助分離職責。

組件 <PersistentForm> 由 input 輸入框和按鈕 save to storage 組成。更改輸入值後，點擊 save to storage 按鈕將其寫入到 localStorage 中。

input 的狀態在 handlechange(event) 方法中更新。點擊按鈕，值將保存到本地存儲，在 handleclick() 中處理：

class PersistentForm extends Component {
    constructor(props) {
        super(props);
        this.state = { inputValue: localStorage.getItem('inputValue') };
        this.handleChange = this.handleChange.bind(this);
        this.handleClick = this.handleClick.bind(this);
    }

    render() {
        const { inputValue } = this.state;
        return (
            <div className="persistent-form">
                <input type="text" value={inputValue}
                    onChange={this.handleChange} />
                <button onClick={this.handleClick}>Save to storage</button>
            </div>
        );
    }

    handleChange(event) {
        this.setState({
            inputValue: event.target.value
        });
    }

    handleClick() {
        localStorage.setItem('inputValue', this.state.inputValue);
    }
}

遺憾的是： <PersistentForm> 有2個職責：管理表單字段；將輸如只保存中 localStorage。

讓我們重構一下 <PersistentForm> 組件，使其只有一個職責：展示表單字段和附加的事件處理程序。它不應該知道如何直接使用存儲：

class PersistentForm extends Component {
    constructor(props) {
        super(props);
        this.state = { inputValue: props.initialValue };
        this.handleChange = this.handleChange.bind(this);
        this.handleClick = this.handleClick.bind(this);
    }

    render() {
        const { inputValue } = this.state;
        return (
            <div className="persistent-form">
                <input type="text" value={inputValue}
                    onChange={this.handleChange} />
                <button onClick={this.handleClick}>Save to storage</button>
            </div>
        );
    }

    handleChange(event) {
        this.setState({
            inputValue: event.target.value
        });
    }

    handleClick() {
        this.props.saveValue(this.state.inputValue);
    }
}

組件從屬性初始值接收存儲的輸入值，並使用屬性函數 saveValue(newValue) 來保存輸入值。這些props 由使用屬性代理技術的 withpersistence() HOC提供。

現在 <PersistentForm> 符合 SRP。更改的唯一原因是修改表單字段。

查詢和保存到本地存儲的職責由 withPersistence() HOC承擔：

function withPersistence(storageKey, storage) {
    return function (WrappedComponent) {
        return class PersistentComponent extends Component {
            constructor(props) {
                super(props);
                this.state = { initialValue: storage.getItem(storageKey) };
            }

            render() {
                return (
                    <WrappedComponent
                        initialValue={this.state.initialValue}
                        saveValue={this.saveValue}
                        {...this.props}
                    />
                );
            }

            saveValue(value) {
                storage.setItem(storageKey, value);
            }
        }
    }
}

withPersistence()是一個 HOC，其職責是持久的。它不知道有關表單域的任何詳細信息。它只聚焦一個工作：爲傳入的組件提供 initialValue 字符串和 saveValue() 函數。

將 <PersistentForm> 和 withpersistence() 一起使用可以創建一個新組件<LocalStoragePersistentForm>。它與本地存儲相連，可以在應用程序中使用：

const LocalStoragePersistentForm
    = withPersistence('key', localStorage)(PersistentForm);

const instance = <LocalStoragePersistentForm />;

只要 <PersistentForm> 正確使用 initialValue 和 saveValue()屬性，對該組件的任何修改都不能破壞 withPersistence() 保存到存儲的邏輯。

反之亦然：只要 withPersistence() 提供正確的 initialValue 和 saveValue()，對 HOC 的任何修改都不能破壞處理表單字段的方式。

SRP的效率再次顯現出來：修改隔離，從而減少對系統其他部分的影響。

此外，代碼的可重用性也會增加。你可以將任何其他表單 <MyOtherForm> 連接到本地存儲：

const LocalStorageMyOtherForm
    = withPersistence('key', localStorage)(MyOtherForm);

const instance = <LocalStorageMyOtherForm />;

你可以輕鬆地將存儲類型更改爲 session storage：

const SessionStoragePersistentForm
    = withPersistence('key', sessionStorage)(PersistentForm);

const instance = <SessionStoragePersistentForm />;

初始版本 <PersistentForm> 沒有隔離修改和可重用性好處，因爲它錯誤地具有多個職責。

在不好分塊組合的情況下，屬性代理和渲染劫持的 HOC 技術可以使得組件只有一個職責。

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單一職責

1.1 多重職責陷阱

1.2 案例研究：使組件只有一個職責

1.3 案例研究：HOC 偏好單一責任原則

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