React Hooks, useState y useEffect

React Hooks, useState y useEffect

¿Qué son los React Hooks?

Los React Hooks, son funciones que se ejecutan en un determinado punto en la vida de un componente funcional. Permiten utilizar lógica relacionada con el estado de la aplicación que antes solo era posible con componentes de clases. 

También permite controlar efectos colaterales en caso de ser necesarios. Por ejemplo, peticiones a servicios, subscribirse a eventos, modificar el DOM, logging o cualquier otro código imperativo.

¿Por qué funciones y componentes funcionales?

Si necesitas más detalles sobre como son las funciones en Javascript, puedes revisar estas dos publicaciones:

  1. Funciones en Node.js y JavaScript. Lo realmente importante
  2. Funciones en Node.js y Javascript. Más detalles

Organización y reutilización

Se sabe que las funciones son la unida esencial para la organización y reutilización de código, es decir, las funcionalidades de cualquier software.

Al utilizar funciones se elimina la complejidad de usar clases. No necesitas usar this, constructores, ni separar funcionalidades estrechamente relacionadas en varios métodos de del ciclo de vida de un componente en React.

Si has creado componentes en React, de seguro has aprendido ver a los componentes como una función y sus propiedades como sus parámetros. ¿Por qué no hacerlo más transparentes al usar solamente funciones?

De hecho las clases, surgieron de funciones. Como se explica aquí y aquí. No necesitamos clases y nos ahorramos muchos dolores de cabeza.

Composición

Es mucho más simple y flexible utilizar funciones en lugar de clases para la composición, tanto de componentes como de cualquier funcionalidad en general.

Mejor composición de objetos sobre herencia de clases

Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software

Simplicidad

Normalmente con las clases, el flujo del código de los efectos colaterales necesita brincar de un método del ciclo de vida a otro, con React Hooks esto es más lineal y fácil de leer. También la definición del estado de un componente es mucho más simple, sin necesidad de definirlo en el constructor.  En el siguiente punto viene un ejemplo de como los React Hooks son más simples.

Se elimina el uso de componentes de alto nivel

Aunque los componentes de alto nivel (HOC) se basan en las funciones de alto nivel, la naturaleza del código HTML y clases hace que esto sea complejo. El código se vuelve difícil de leer y también provoca que los componentes envolventes se aniden demasiado.

Los React Hooks resuelven el famoso “HOC hell”, muy parecido a como las promesas y funciones asíncronas resuelven el “Callback hell”.

HOCs, complejo
HOCs, complejo

Ahora, si se utilizan React Hooks, esos HOC complejos se convierte en un código más simple y lineal.

React hooks, simple y lineal
React hooks, simple y lineal

Más rápido

Es un hecho que las funciones tienen mayor rendimiento que las clases. En el caso de React, un componente de función es más rápido que un componente de alto nivel. Además, usando los React hooks adecuadamente, los componentes con React hooks suelen ser más rápidos que los componentes de clases en React.

Fácil de probar

Es fácil de hacer pruebas a funciones y que mejor si son funciones puras. Los hooks al ser funciones y en la medida de lo posible implementarlos como si fueran funciones puras (Aclarando que no lo son, más si usas useEffect), hacen mucho más sencillo probarlas. Si, en realidad las clases también se prueban con sus métodos, pero los React Hooks, al ser funciones es muy transparente el proceso. Se puede pensar en las pruebas de cada react hook personalizado aisladamente, y aparte las pruebas del componente funcional. En otras publicaciones veremos como probar nuestros React Hooks personalizados.

Las dos reglas importantes de React Hooks

Solo ejecuta React Hooks al inicio de la función

No ejecutes los React Hooks dentro de condiciones, ciclos o funciones anidadas. La razón es que se debe de asegurar el orden correcto de los hooks cada vez que el componente se renderiza. Esto permite que React controle correctamente el estado entre multiples useState y useEffect.

Si existe alguna condición en el código, y permita que a veces un hook se ejecute y otras no, el orden se pierde al igual que los datos correctos del estado. Hay que aclarar que condiciones, ciclos y funciones anidadas dentro de los hooks como en el caso de useEffect, si es posible.

// No hagos esto!!
if (nombre) {
  useEffect(() => {
    document.title = `Algo con ${nombre}`;
  }, [nombre]);
}

// Esto si lo puedes hacer
useEffect(() => {
  if (nombre !== '') {
    document.title = `Algo con ${nombre}`;
  }
}, [nombre]);

Solo ejecuta React Hooks dentro de funciones de React

  1. Ejecuta React Hooks dentro de componentes de función.
    1. En las clases los React Hooks no funcionan, además en clases ya existen los métodos del ciclo de vida de un componente en React.
  2. Ejecuta React Hooks dentro de otros React Hooks (puedes hacer tus propios hooks).
    1. Para garantizar el orden y controlar correctamente el estado entre múltiples Hooks. Te permite ejecutar react hooks al inicio de otro hook creado por ti.

Reac Hooks, useState(initialState)

Empecemos con el hook más utilizado, useState. Este hook proporciona la misma capacidad de los componentes de clases para tener un estado interno. Vamos a hacer un formulario de registro de un usuario nuevo, algo sencillo y genérico, nada de detalles de implementación específicos. Probablemente con el campo nombre será suficiente.

Vamos a utilizar la herramienta de codesandbox.io, usando la plantilla de React. Agregamos un archivo RegistroDeUsuario.js

import { useState } from "react";

export default function RegistroDeUsuario() {
  const [nombre, setNombre] = useState("");

  return (
    <form>
      <label htmlFor="nombre">Nombre</label>
      <input
        type="text"
        value={nombre}
        id="nombre"
        onChange={(e) => setNombre(e.target.value)}
      />
      <button type="submit">Enviar</button>

      <section>{nombre}</section>
    </form>
  );
}

Y en el archivo App.js importamos el componente RegistroDeUsuario

import RegistroDeUsuario from "./RegistroDeUsuario";

export default function App() {
  return (
    <div className="App">
      <RegistroDeUsuario />
    </div>
  );
}

Desctructuring assignment

Primero, la función useState(initialState), regresa un arreglo de dos elementos, el valor del estado (inicializado) que queremos controlar y un método para modificar ese estado. Este par de valores se asignaron a las constantes nombre y setNombre con la sintaxis de destructuring assignment.

El desctructuring assignment de la línea 4 se traduce a lo siguiente.

const statePair = useState('');
const nombre = statePair[0];
const setNombre = statePair[1];

Invocaciones y renderizados

Cada vez que se escribe sobre el campo Nombre, se vuelve a renderizar el componente. Pero React guarda el estado entre renderizados. Se puede notar como la línea 5 se ejecuta al primer rénder (Montar, con texto vacío) y también cada vez que se actualiza el valor de nombre (Actualizar, revisa la consola de la parte derecha de la imagen de abajo).

El resultado debe ser algo como lo siguiente.

Renderizados por useState input Nombre
Renderizados por useState input Nombre

El flujo de useState es el siguiente. Modificado de este original.

Flujo useState
Flujo useState

El valor de nombre se actualiza a través del evento onChange y el método setNombre. Al modificar este estado interno, provoca la ejecución de la función RegistroDeUsuarios y un “re-renderizado”. Si el componente se renderiza debido a un cambio a otro estado u otra propiedad, el estado de nombre permanece con la última actualización.

useState(() => { return initialState; })

useState(initialState) puede recibir una función que regrese el estado inicial usado en el primer render. Un ejemplo de su uso, es si el estado se guarda en el localStorage.

import { useState } from "react";

export default function RegistroDeUsuario() {
  const [nombre, setNombre] = useState(() => {
    console.log("Solo una vez");
    return localStorage.getItem("nombre") || "";
  });

  console.log("Más invocaciones");

  function actualizarNombre(e) {
    setNombre(e.target.value);
    localStorage.setItem("nombre", e.target.value);
  }

  return (
    <form>
      <label htmlFor="nombre">Nombre</label>
      <input
        type="text"
        value={nombre}
        id="nombre"
        onChange={actualizarNombre}
      />
      <button type="submit">Enviar</button>

      <section>{nombre}</section>
    </form>
  );
}

Ahora usamos una función para definir el estado, le agregamos un console.log('Solo una vez') para demostrar que la función solo se ejecuta una vez. Y un console.log('Más invocaciones') para demostrar que en los siguientes invocaciones ya no se ejecuta la función de nuestro useState(initialState), pero si el de Más invocaciones.

En el resultado de abajo, escribí Jaime en el campo nombre, luego recargue la página, revisa el lado derecho en la vista y la consola.

useState, campo nombre en localStorage
useState, campo nombre en localStorage

Al recargar se imprime Sola una vez y al empezar a escribir Cervantes se imprime en total Más invocaciones 11 veces. Mi nombre jaime, lo obtuvo del localStorage al primer renderizado.

setState(prevState => {})

El método para actualizar el estado setNombre también puede recibir una función, cuyo parámetro es el valor anterior. Veamos un ejemplo modificando la función actualizarNombre.

function actualizarNombre(e) {
  setNombre(nombreAnterior => {
    console.log(nombreAnterior); // '', 'J', 'Ja', 'Jai', 'Jaim'
    return e.target.value;
  });
  localStorage.setItem("nombre", e.target.value);
}

La función setNombre obtenida de useState recibe como parámetro el nombreAnterior, y al imprimir en la consola nos damos cuenta de que siempre imprimirá el valor anterior del estado nombre.

Actualizar state pasando una función
Actualizar el estado pasando una función

useEffect(effectFn, [deps])

Este React hook, useEffect, nos permite ejecutar y controlar efectos colaterales, como pueden ser peticiones a servicios, subscribirse a eventos, modificar el DOM o cualquier funcionalidad que no pueda ejecutarse en el cuerpo de nuestro componente función porque no pertenece al flujo lineal del mismo.

Flujo de useEffect

La función effectFn se ejecuta después de que el navegador ya ha pintado el componente en pantalla por primera vez (montar). También por defecto después de cada posterior repintado (actualizar). Este comportamiento descrito tiene el mismo propósito que los métodos componentDidMount y componentDidUpdate.

El tercer propósito en useEffect se le llama limpieza, el cual lo podemos comparar con componentDidUnmount. En el primer pintado (montar) la función de limpieza no se ejecuta, solo se ejecuta en la fase de actualizar. Es decir, se ejecuta después de cada repintando, pero antes del que el cuerpo de useEffect se ejecute. Este caso en específico se explica mejor con ejemplos en esta publicación (En unos días actualizo el enlace)

El flujo de useEffect es el siguiente. Modificado de este original.

Flujo useEffect
Flujo useEffect

useEffect recibe un segundo parámetro, deps, el cual es un Array con la lista de dependencias que permiten decidir si ejecutar el efecto colateral o no, después de cada repintado. Sirve bastante para mejorar el rendimiento si no queremos que después de cada repintado se ejecute effectFn.

Si te das cuenta, he usado la palabra pintado en lugar de renderizado. Esto se debe a que efectivamente el efecto se ejecuta después de que los cambios ya estén pintados en el navegador web. El renderizado involucra al Virtual DOM, y React decide en que momento es conveniente actualizar el DOM, pero el pintado sucede un poco después de lo anterior. Aclaremos que aunque se actualice el DOM, el navegador debe calcular estilos y el layout de los elementos para posteriormente realizar el pintado de los pixeles.

useEffect(effectFn)

Veamos un ejemplo, aquí la idea es tener un input de búsqueda y queremos que lo que tengamos en el input se imprima en título de la pestaña de nuestro navegador web. Para poder realizar esto necesitamos un efecto utilizando la API del DOM.

De nuevo, con la herramienta codesandbox.io y su plantilla de react, creamos un nuevo proyecto. Agregamos un archivo llamado OldNewsPapers.js donde vivirá nuestra funcionalidad en forma de un componente funcional.

import { useEffect, useState } from "react";

export default function OldNewsPapers() {
  const [query, setQuery] = useState("");

  useEffect(() => {
    console.log("document.title");
    document.title = `Periodicos viejos ${query}`;
  });
  
  console.log('Invocación);
  
  return (
    <>
      <h1>Periódicos viejos que contienen {query}</h1>
      <form>
        <input
          type="text"
          value={query}
          onChange={(e) => setQuery(e.target.value)}
        />
      </form>
    </>
  );
}

Este efecto se ejecuta después de la primera vez que se pinta el componente, esto es el primer propósito que se puede comparar con componentDidMount. ¿Cómo es el flujo?

  1. Se ejecuta la función, es decir, el componente funcional.
    1. Lo cual inicializa el estado de query y el efecto colateral.
  2. Se renderiza y se pinta el elemento de react en el navegador con el valor inicial de query = ''.
    1. Texto “Periódicos viejos que contienen” en el <h1>.
  3. Se ejecuta el efecto colateral después del primer pintado.
    1. Texto “Periódicos viejos que” en el título de la pestaña.
useEffect flujo al montar
useEffect flujo al montar

Si escribimos “texas” en el input, ahora el flujo es de la siguiente manera

  1. Cada vez que se introduce una letra en el input (cinco veces más, por las cinco letras de “texas”)
    1. El estado de query cambia debido al setQuery en el onChange, provocando un nuevo pintado (invocación del componente función, renderizado y finalmente pintado).
    2. Después del pintado se actualiza document.title, cambiando el título de la pestaña del navegador web.
useEffect, flujo actualizar document.title
useEffect, flujo actualizar document.title

En la imagen de arriba vemos seis “document.title”, como describimos al principio, por defecto el useEffect se invoca después de cada pintado en el navegador web.

Puedes ver el código completo en aquí.

useEffect(effectFn, [deps])

En el último ejemplo nuestro efecto se va a ejecutar después de cada pintado, incluso si el estado de query no ha cambiado. Para comprobar esto vamos a agregar otro estado para llevar la cuenta del número de invocaciones de nuestro componente funcional, que se traduce en el número de renderizados realizados. Estas invocaciones las haremos a través de un botón.

import { useEffect, useState } from "react";

export default function OldNewsPapers() {
  const [query, setQuery] = useState("");
  const [invocations, setInvocations] = useState(1);

  useEffect(() => {
    console.log("document.title");
    document.title = `Periódicos viejos ${query}`;
  });

  return (
    <>
      <h1>Periódicos viejos que contienen {query}</h1>
      <p>{invocations} Invocaciones</p>
      <form>
        <input
          type="text"
          value={query}
          onChange={(e) => setQuery(e.target.value)}
        />
        <button
          onClick={(e) => {
            e.preventDefault();
            setInvocations((prev) => prev + 1);
          }}
        >
          Invocar
        </button>
      </form>
    </>
  );
}

Inicializamos invocations con 1, porque la primera vez que se renderiza será el estado actual. Luego si oprimimos el botón Invocar, se cambia el valor de invocations, se hace otro re-renderizado, y luego se vuelve a ejecutar nuestro efecto, incluso cuando query no ha cambiado.

useEffect por defecto siempre se ejecuta después de cada pintado
useEffect por defecto siempre se ejecuta después de cada pintado

Para evitar que se ejecute demasiadas veces nuestro efecto, podemos indicarle que corra solo cuando una de sus dependencias ha cambiado. En este caso para evitar que se le asigne a cada rato el valor a documen.title, le indicamos que solo lo haga cuando query cambia.

import { useEffect, useState } from "react";

export default function OldNewsPapers() {
  const [query, setQuery] = useState("");
  const [invocations, setInvocations] = useState(1);

  useEffect(() => {
    console.log("document.title");
    document.title = `Periódicos viejos ${query}`;
  }, [query]);

  return ( ... );
}

Ahora podemos ver que aunque hicimos muchas invocaciones con el botón “invocar”, document.title solo se ejecutó la primera vez.

useEffect ejecutar solo cuando alguna "dep" cambie
useEffect se ejecuta solo cuando alguna “deps” cambie

useEffect(effectFn, [])

Cuando se especifica un Array vacío en las deps, effectFn solo se ejecuta una sola vez, después del primer pintado.

import { useEffect, useState } from "react";

export default function OldNewsPapers() {
  const [query, setQuery] = useState("");
  const [invocations, setInvocations] = useState(1);

  useEffect(() => {
    console.log("document.title");
    document.title = `Periódicos viejos ${query}`;
  }, []);

  return ( ... );
}

Las siguientes veces que se actualice query escribiendo en el input, el título de la pestaña ya no se actualiza.

useEffect con deps vacío
useEffect con deps vacío

Conclusión sobre

Las funciones han existido desde mucho antes de la programación, gracias al cálculo lambda de Alonzo Church. No es extraño que en los últimos años el desarrollo de software ha volteado hacia la programación funcional debido a la simplicidad y el poder expresivo. Resolviendo varios problemas en el camino.

Y bueno, con el uso de React Hooks, se ha dado un paso muy importante debido a los beneficios que es programar de esta manera, desde hace años que se utilizaban componentes funcionales, y ahora con esto creo que React tiene más futuro prometedor por delante.

Hemos entendido, con suficiente profundidad (para comenzar con hooks), como funcionan los flujos de los Hooks useState y useEffect. De useEffect aún quedan temas por ver, así como también los React Hooks personalizados. Aquí pondré el enlace con los temas pendientes, cuando estos estén publicados. Cualquier duda, no dudes en escribirla en los comentarios, ¡Estaremos contentos de ayudarte!.

Referencias

https://reactjs.org/docs/hooks-intro.html

https://reactjs.org/docs/hooks-state.html

https://reactjs.org/docs/hooks-effect.html

Foto de fondo de portada por Artem Sapegin en Unsplash

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