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全面了解 Vue.js 函数式组件

云前端

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2021-10-27 22:19

如果你是一位前端开发者，又在某些机会下阅读过一些 Java 代码，可能会在后者中看到一种类似 ES6 语法中箭头函数的写法

(String a, String b) -> a.toLowerCase() + b.toLowerCase();

这种从 Java 8 后出现的 lambda 表达式，在 C++ / Python 中都有出现，它比传统的 OOP 风格代码更紧凑；虽然 Java 中的这种表达式本质上还是一个生成类实例的函数式接口（functional interface）语法糖，但无论其简洁的写法，还是处理不可变值并映射成另一个值的行为，都是典型的函数式编程（FP - functional programming）特征。

1992 年的图灵奖得主 Butler Lampson 有一个著名的论断：

All problems in computer science can be solved by another level of indirection
计算机科学中的任何问题都可以通过增加一个间接层次来解决

这句话中的“间接层次”常被翻译成“抽象层”，尽管有人曾争论过其严谨性，但不管怎么翻译都还说得通。无论如何，OOP 语言拥抱 FP，都是编程领域日益融合并重视函数式编程的直接体现，也印证了通过引入另一个间接层次来解决实际问题的这句“软件工程基本定理”。

还有另一句同样未必那么严谨的流行说辞是：

OOP 是对数据的抽象，而 FP 用来抽象行为

不同于面向对象编程中，通过抽象出各种对象并注重其间的解耦问题等；函数式编程聚焦于最小的单项操作，将复杂任务变成一次次 f(x) = y 式的函数运算叠加。函数是 FP 中的一等公民（First-class object），可以被当成函数参数或被函数返回。

同时在 FP 中，函数应该不依赖或影响外部状态，这意味着对于给定的输入，将产生相同的输出 -- 这也就是 FP 中常常使用“不可变(immutable)”、“纯函数(pure)”等词语的缘由；如果再把前面提过的 “lambda 演算”，以及 “curring 柯里化” 等挂在嘴边，你听上去就是个 FP 爱好者了。

以上这些概念及其相关的理论，集中诞生在 20 世纪前半叶，众多科学家对数理逻辑的研究收获了丰硕的成果；甚至现在热门的 ML、AI 等都受益于这些成果。比如当时大师级的美国波兰裔数学家 Haskell Curry，他的名字就毫不浪费地留在了 Haskell 语言和柯里化这些典型的函数式实践中。

React 函数式组件

如果使用过 jQuery / RxJS 时的“链式语法”，其实就可以算做 FP 中 monad 的实践；而近年来大多数前端开发者真正接触到 FP，一是从 ES6 中引入的 map / reduce 等几个函数式风格的 Array 实例方法，另一个就是从 React 中的函数式组件（FC - functional component）开始的。

React 中的函数式组件也常被叫做无状态组件（Stateless Component），更直观的叫法则是渲染函数（render function），因为写出来真的就是个用来渲染的函数而已：

const Welcome = (props) => { 
  return <h1>Hello, {props.name}h1>; 
}

结合 TypeScript 的话，还可以使用 type 和 FC 来对这个返回了 jsx 的函数约束入参：

type GreetingProps = {
 name: string;
}

const Greeting:React.FC = ({ name }) => {
 return <h1>Hello {name}h1>
};

也可以用 interface 和范型，更灵活地定义 props 类型：

interface IGreeting'm' | 'f'> {
 name: string;
 gender: T
}
export const Greeting = ({ name, gender }: IGreeting<0 | 1>): JSX.Element => {
 return <h1>Hello { gender === 0 ? 'Ms.' : 'Mr.' } {name}h1>
};

Vue（2.x) 中的函数式组件

在 Vue 官网文档的【函数式组件】章节中，这样描述到：

...我们可以将组件标记为 functional，这意味它无状态 (没有响应式数据)，也没有实例 (没有 this 上下文)。一个函数式组件就像这样：
 
Vue.component('my-component', {
  functional: true,
  // Props 是可选的
  props: {
    // ...
  },
  // 为了弥补缺少的实例
  // 提供第二个参数作为上下文
  render: function (createElement, context) {
    // ...
  }
})

...
 
在 2.5.0 及以上版本中，如果你使用了[单文件组件]，那么基于模板的函数式组件可以这样声明：

<template functional>
template>

写过 React 并第一次阅读到这个文档的开发者，可能会下意识地发出 “啊这...” 的感叹，写上个 functional 就叫函数式了？？？

实际上在 Vue 3.x 中，你还真的能和 React 一样写出那种纯渲染函数的“函数式组件”，这个我们后面再说。

在目前更通用的 Vue 2.x 中，正如文档中所说，一个函数式组件（FC - functional component）就意味着一个没有实例（没有 this 上下文、没有生命周期方法、不监听任何属性、不管理任何状态）的组件。从外部看，它大抵也是可以被视作一个只接受一些 prop 并按预期返回某种渲染结果的 fc(props) => VNode 函数的。

并且，真正的 FP 函数基于不可变状态（immutable state），而 Vue 中的“函数式”组件也没有这么理想化 -- 后者基于可变数据，相比普通组件只是没有实例概念而已。但其优点仍然很明显：

  • 因为函数式组件忽略了生命周期和监听等实现逻辑，所以渲染开销很低、执行速度快
  • 相比于普通组件中的 v-if 等指令，使用 h 函数或结合 jsx 逻辑更清晰
  • 更容易地实现高阶组件（HOC - higher-order component）模式，即一个封装了某些逻辑并条件性地渲染参数子组件的容器组件
  • 可以通过数组返回多个根节点

🌰 举个栗子：优化 el-table 中的自定义列

先来直观感受一个适用 FC 的典型场景：

这是 ElementUI 官网中对自定义表格列给出的例子，其对应的 template 部分代码为：

<template>
  <el-table
    :data="tableData"
    style="width: 100%">
    <el-table-column
      label="日期"
      width="180">
      <template slot-scope="scope">
        <i class="el-icon-time">i>
        <span style="margin-left: 10px">{{ scope.row.date }}span>
      template>
    el-table-column>
    <el-table-column
      label="姓名"
      width="180">
      <template slot-scope="scope">
        <el-popover trigger="hover" placement="top">
          <p>姓名: {{ scope.row.name }}p>
          <p>住址: {{ scope.row.address }}p>
          <div slot="reference" class="name-wrapper">
            <el-tag size="medium">{{ scope.row.name }}el-tag>
          div>
        el-popover>
      template>
    el-table-column>
    <el-table-column label="操作">
      <template slot-scope="scope">
        <el-button
          size="mini"
          @click="handleEdit(scope.$index, scope.row)">编辑el-button>
        <el-button
          size="mini"
          type="danger"
          @click="handleDelete(scope.$index, scope.row)">删除el-button>
      template>
    el-table-column>
  el-table>
template>

在实际业务需求中，像文档示例中这种小表格当然存在，但并不会成为我们关注的重点；ElementUI 自定义表格列被广泛地用于各种字段繁多、交互庞杂的大型报表的渲染逻辑中，通常是 20 个以上的列起步，并且每个列中图片列表、视频预览弹窗、需要组合和格式化的段落、根据权限或状态而数量不定的操作按钮等等，不一而足；相关的 template 部分也经常是几百行甚至更多，除了冗长，不同列直接相似的逻辑难以复用也是个问题。

正如电视剧《老友记》中台词所言：

欢迎来到现实世界！它糟糕得要命～ 但你会爱上它！

vue 单文件组件中并未提供 include 等拆分 template 的方案 -- 毕竟语法糖可够多了，没有最好。

有洁癖的开发者会尝试将复杂的列模版部分封装成独立的组件，来解决这个痛点；这样已经很好了，但相比于本来的写法又产生了性能隐患。

回想起你在面试时，回答关于如何优化多层节点渲染问题时那种气吞万里的自信😼，我们显然在应该在这次的实践中更进一步，既能拆分关注点，又要避免性能问题，函数式组件就是一种这个场景下合适的方案。

首先尝试的是把原本 template 中日期列的部分“平移”到一个函数式组件 DateCol.vue 中：

<template functional>
  <div>
    <i class="el-icon-time">i>
    <span style="margin-left: 10px; color: blue;">{{ props.row.date }}span>
  div>
template>

在容器页面中 import 后声明在 components 中并使用：

基本是原汁原味；唯一的问题是受限于单个根元素的限制，多套了一层 div，这一点上也可以用 vue-fragment 等加以解决。

接下来我们将姓名列重构为 NameCol.js：

export default {
  functional: true,
  render(h, {props}) {
    const {row} = props;
    return h('el-popover', {
        props: {trigger: "hover", placement: "top"},
        scopedSlots: {
          reference: () => h('div', {class: "name-wrapper"}, [
            h('el-tag', {props: {size: 'medium'}}, [row.name + '~'])
          ])
        }
      }, [
          h('p', null, [`姓名: ${ row.name }`]),
          h('p', null, [`住址: ${ row.address }`])
      ])
  }
}


效果没得说，还用数组规避了单个根元素的限制；更重要的是，抽象出来的这个小组件是真正的 js 模块，你可以不用