(译)React是如何区分Class和Function？

原文地址: how-does-react-tell-a-class-from-a-function

本文地址： React是如何区分Class和Function？

边看边翻译 花了2h+... 若是你以为读起来还算通顺不费事 那也算我为你们作了一点小贡献吧

React调用二者的不一样之处

一块儿来看下这个 function 类型的 Greeting组件：

function Greeting() {
  return <p>Hello</p>;
}
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React 一样支持将它定义为 class 类型:

class Greeting extends React.Component {
  render() {
    return <p>Hello</p>;
  }
}
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(直到最近 hooks-intro，这是使用state等特性的惟一方法。)

当你想渲染<Greeting />组件时，你没必要关心它是如何定义的：

//类或者函数，均可以
<Greeting />
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可是，做为 React自己 是会认为这两个是有不一样之处的。

若是Greeting是一个函数，React 只须要直接调用它:

// 你的代码
function Greeting() {
  return <p>Hello</p>;
}

// React内
const result = Greeting(props); // <p>Hello</p>
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可是若是Greeting是一个类，那么 React 就须要使用new来实例化它，而后在实例上调用render方法：

// 你的代码
class Greeting extends React.Component {
  render() {
    return <p>Hello</p>;
  }
}

// React内
const instance = new Greeting(props); // Greeting {}
const result = instance.render(); // <p>Hello</p>
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在这两种状况下，React的目标是获取渲染节点（本例中，是<p> Hello </ p>），但确切的步骤取决于Greeting的类型。

那么React如何知道某个东西是class类型仍是function类型呢？

事实上，这篇文章更多的是关于JavaScript而不是关于React。 如何你好奇React为什么以某种方式运做，让咱们一块儿挖掘其中的原理。

这是一段漫长的探求之旅。这篇文章没有太多关于React自己的信息，咱们将讨论new，this，class，arrow function，prototype，__ proto__，instanceof这些概念，以及这些东西如何在JavaScript中运做的机制。幸运的是，当你仅仅是使用React时，你不须要考虑这么多。但你若是要深究React……

(若是你真的只想知道答案，请拉动到文章最后。)

为何要用不一样的调用方式？

首先，咱们须要理解以不一样方式处理class和function的重要性。注意咱们在调用类时如何使用new运算符：

// If Greeting is a function
const result = Greeting(props); // <p>Hello</p>

// If Greeting is a class
const instance = new Greeting(props); // Greeting {}
const result = instance.render(); // <p>Hello</p>
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让咱们大体的了解下new在Javascript中作了什么：

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在ES6以前，Javascript没有class这个概念。可是，可使用纯函数表现出和class类似的模式。 具体来讲，你可使用new来调用相似类构造方法的函数，来表现出和class类似的模式

// 只是一个function
function Person(name) {
  this.name = name;
}

var fred = new Person('Fred'); // ✅ Person {name: 'Fred'}
var george = Person('George'); // 🔴 不会如期工做
//你今天仍然能够写这样的代码！在 `DevTools` 中尝试一下。
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若是不用new修饰Person('Fred'),Person内部的this在里面会指向 window 或者 undefined 。结果就是代码会崩溃或者像给window.name赋值同样愚蠢。

在调用以前添加new，等于说：“嘿 JavaScript，我知道Person只是一个函数，但让咱们伪装它是个类构造函数。 建立一个{}对象 并在Person函数内将this指向该对象， 这样我就能够赋值像this.name这样的东西。而后把那个对象返回给我。”

上面这些就是new操做符作的事情。

var fred = new Person('Fred'); // `Person`内，相同的对象做为`this`
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同时new操做符使上面的fred对象可使用Person.prototype上的任何内容。

function Person(name) {
  this.name = name;
}
Person.prototype.sayHi = function() {
  alert('Hi, I am ' + this.name);
}

var fred = new Person('Fred');
fred.sayHi();
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这是以前人们在JavaScript模拟类的方式。

能够看到的是在JavaScript早已有new。可是，class倒是后来加入的特性。为了更明确咱们的意图，重写一下代码：

class Person {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }
  sayHi() {
    alert('Hi, I am ' + this.name);
  }
}

let fred = new Person('Fred');
fred.sayHi();
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在语言和API设计中把握开发人员的意图很是重要。

若是你编写一个函数，JavaScript就没法猜想你的意思是像alert()同样被直接调用，仍是像new Person()那样充当构造函数。忘记添加new会致使使人困惑的执行结果。

class语法让咱们明确的告诉Javascript：“这不只仅是一个函数 - 它是一个类，它有一个构造函数”。 若是在调用class时忘记使用new，JavaScript抛出异常：

let fred = new Person('Fred');
// ✅ If Person is a function: works fine
// ✅ If Person is a class: works fine too

let george = Person('George'); // We forgot `new`
// 😳 If Person is a constructor-like function: confusing behavior
// 🔴 If Person is a class: fails immediately
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这有助于咱们尽早发现错误，而不是出现一些不符合预期的结果 好比this.name被视为window.name而不是george.name。

可是，这意味着React须要在调用任何class以前使用new。它不能只是将其做为普通函数直接调用，由于JavaScript会将其视为错误！

class Counter extends React.Component {
  render() {
    return <p>Hello</p>;
  }
}

// 🔴 React can't just do this:
const instance = Counter(props);
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这意味着麻烦(麻烦就是在于React须要区分Class和Function……)。

探究React式如何解决的

babel之类编译工具给解决问题带来的麻烦

在咱们探究React式如何解决这个问题时，须要考虑到大多数人都使用Babel之类的编译器来兼容浏览器（例如转义class等），因此咱们须要在设计中考虑编译器这种状况。

在Babel的早期版本中，能够在没有new的状况下调用类。可是经过生成一些额外的代码，这个状况已经被修复了：

function Person(name) {
  // A bit simplified from Babel output:
  if (!(this instanceof Person)) {
    throw new TypeError("Cannot call a class as a function");
  }
  // Our code:
  this.name = name;
}

new Person('Fred'); // ✅ Okay
Person('George');   // 🔴 Can’t call class as a function
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你或许在打包文件中看到相似的代码，这就是_classCallCheck函数所作的功能。 （您能够经过设置“loose mode”不进行检查来减少捆绑包大小，但这可能会使代码最终转换为真正的原生类变得复杂。）

到如今为止，你应该大体了解使用new与不使用new来调用某些内容之间的区别：

	new Person()	Person()
class	✅ this is a Person instance	🔴 TypeError
function	✅ this is a Person instance	😳 this is window or undefined

这之中的区别就是React为何须要正确调用组件的重要缘由。 若是您的组件被定义为类，React在调用它时须要使用new。

那么问题来了 React是否能够判断某个东西是否是一个class？

没有那么容易！即便咱们能够在JavaScript es6 中区别class 和 function，这仍然不适用于像Babel这样的工具处理以后的class。由于对于浏览器来讲，它们只是单纯的function而已（class被babel处理后）。

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Okay，也许React能够在每次调用时使用new？不幸的是，这也并不老是奏效。

异常状况一：

做为通常function，使用new调用它们会为它们提供一个对象实例做为this。对于做为构造函数编写的函数（如上面的Person），它是理想的，但它会给函数组件带来混乱：

function Greeting() {
  // 咱们不但愿“this”在这里成为任何一种状况下的实例
  return <p>Hello</p>;
}
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虽然这种状况也是能够容忍的，但还有另外两个缘由能够扼杀一直使用new的想法。

异常状况二：

第一个是箭头函数（未被babel编译时）会使new调用失效，使用new调用箭头函数会抛出一个异常

const Greeting = () => <p>Hello</p>;
new Greeting(); // 🔴 Greeting is not a constructor
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这种状况时是有意的，而且遵循箭头函数的设计。箭头函数的主要优势之一是它们没有本身的this绑定 - 取而代之的是 this被绑定到最近的函数体中。

class Friends extends React.Component {
  render() {
    const friends = this.props.friends;
    return friends.map(friend =>
      <Friend
        // `this` is resolved from the `render` method
        size={this.props.size}
        name={friend.name}
        key={friend.id}
      />
    );
  }
}
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Okay，因此箭头功能没有本身的this。 这意味着箭头函数没法成为构造者！

const Person = (name) => {
  // 🔴 This wouldn’t make sense!
  this.name = name;
}
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所以，JavaScript不容许使用new调用箭头函数。若是你这样作，只会产生错误。这相似于JavaScript不容许在没有new的状况下调用类的方式。

这很不错，但它也使咱们在所有函数调用前添加new的计划失败。 React不能够在全部状况下调用new，由于它会破坏箭头函数！咱们能够尝试经过缺乏prototype来判断出箭头函数：

(() => {}).prototype // undefined
(function() {}).prototype // {constructor: f}
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可是这个不适用于使用babel编译的函数。这可能不是什么大问题，但还有另外一个缘由让这种方法失败。

异常状况三：

咱们不能老是使用new的另外一个缘由是，这样作不支持返回字符串或其余原始类型。

function Greeting() {
  return 'Hello';
}

Greeting(); // ✅ 'Hello'
new Greeting(); // 😳 Greeting {}
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这再次与new的设计奇怪表现有关。正如咱们以前看到的那样，new告诉JavaScript引擎建立一个对象，在函数内部建立该对象，而后将该对象做为new的结果。 可是，JavaScript还容许使用new调用的函数经过返回一些其余对象来覆盖new的返回值。这可能对相似对象池这样的模式颇有用：

// Created lazily
var zeroVector = null;

function Vector(x, y) {
  if (x === 0 && y === 0) {
    if (zeroVector !== null) {
      // Reuse the same instance
      return zeroVector;
    }
    zeroVector = this;
  }
  this.x = x;
  this.y = y;
}

var a = new Vector(1, 1);
var b = new Vector(0, 0);
var c = new Vector(0, 0); // 😲 b === c
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可是，若是函数的返回值不是对象，new会彻底忽略函数的返回值。若是你返回一个字符串或一个数字，就好像没有返回同样。

function Answer() {
  return 42;
}

Answer(); // ✅ 42
new Answer(); // 😳 Answer {}
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当使用new调用函数时，没法从函数中读取原始返回值（如数字或字符串）。所以，若是React老是使用new，它将没法支持返回字符串类型的函数（组件）

这是不可接受的，因此咱们得另寻他法。

解决方式

到目前为止咱们了解到了什么？ React须要用new调用类（兼容Babel状况），但它须要调用常规函数或箭头函数（兼容Babel）时不能使用new。同时并无可靠的方法来区分它们。 若是咱们没法解决一个广泛问题，那么咱们能解决一个更具体的问题吗？

将Component定义为class时，你可能但愿继承React.Component使用其内置方法（好比this.setState()）。那么咱们能够只检测React.Component子类，而不是尝试检测全部class吗？

剧透：这正是React所作的。

prototype 与 __proto__

也许，判断Greeting是不是React component class的通常方法是测试Greeting.prototype instanceof React.Component：

class A {}
class B extends A {}

console.log(B.prototype instanceof A); // true
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我知道你在想什么。刚刚发生了什么？！要回答这个问题，咱们须要了解JavaScript原型。

你可能熟悉原型链。JavaScript中的每一个对象均可能有一个“原型”。当咱们编写fred.sayHi（）但fred对象没有sayHi属性时，咱们在fred的原型上查找sayHi属性。若是咱们在那里找不到它，咱们会看看链中的下一个原型--fred的原型的原型。并以此类推。

使人困惑的是，类或函数的prototype属性并不指向该值的原型。 我不是在开玩笑。

function Person() {}

console.log(Person.prototype); // 🤪 Not Person's prototype
console.log(Person.__proto__); // 😳 Person's prototype
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因此“原型链”更像是__proto __.__ proto __.__ proto__而不是prototype.prototype.prototype。我花了许多年才了解到这一点。

全部对象的 __proto__ 都指向其构造器的prototype 函数或类的prototype属性就是这样一个东西

function Person(name) {
  this.name = name;
}
Person.prototype.sayHi = function() {
  alert('Hi, I am ' + this.name);
}

var fred = new Person('Fred'); // Sets `fred.__proto__` to `Person.prototype`
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而__proto__链是JavaScript查找属性的方式：

fred.sayHi();
// 1. Does fred have a sayHi property? No.
// 2. Does fred.__proto__ have a sayHi property? Yes. Call it!

fred.toString();
// 1. Does fred have a toString property? No.
// 2. Does fred.__proto__ have a toString property? No.
// 3. Does fred.__proto__.__proto__ have a toString property? Yes. Call it!
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事实上，除非您正在调试与原型链相关的内容，不然您几乎不须要直接在代码中修改__proto__。若是你想在fred .__ proto__上添加东西，你应该把它放在Person.prototype上。它最初就是这么设计的。

甚至浏览器都不该该暴露__proto__属性，由于原型链被设计为一个内部概念。可是有些浏览器添加了__proto__，最终它被勉强标准化。

至今我仍然以为“prototype的属性没有给你一个值的原型“很是使人困惑（例如，fred.prototype未定义，由于fred不是一个函数）。就我的而言，我认为这是致使经验丰富的开发人员也会误解JavaScript原型的最大缘由。

extends 与 原型链

这帖子有点长 不是吗？别放弃！如今已经讲了80%的内容了，让咱们继续吧

咱们知道，当说调用obj.foo时，JavaScript实际上在obj，obj .__ proto__，obj .__ proto __.__ proto__中寻找foo，依此类推。

对于类来讲原型链机制会更加复杂，但extends会使类完美适用原型链机制。这也是React类的实例访问setState之类的方法的原理：

class Greeting extends React.Component {
  render() {
    return <p>Hello</p>;
  }
}

let c = new Greeting();
console.log(c.__proto__); // Greeting.prototype
console.log(c.__proto__.__proto__); // React.Component.prototype
console.log(c.__proto__.__proto__.__proto__); // Object.prototype

c.render();      // Found on c.__proto__ (Greeting.prototype)
c.setState();    // Found on c.__proto__.__proto__ (React.Component.prototype)
c.toString();    // Found on c.__proto__.__proto__.__proto__ (Object.prototype)
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换句话说，类实例的__protp__链会镜像拷贝类的继承关系：

// `extends` chain
Greeting
  → React.Component
    → Object (implicitly)

// `__proto__` chain
new Greeting()
  → Greeting.prototype
    → React.Component.prototype
      → Object.prototype
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如此两个链（继承链 原型链）

instanceof 判断方式

因为__proto__链镜像拷贝类的继承关系，所以咱们能够经过Greeting的原型链来判断Greeting是否继承了React.Component：

// `__proto__` chain
new Greeting()
  → Greeting.prototype // 🕵️ We start here
    → React.Component.prototype // ✅ Found it!
      → Object.prototype
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方便的是，x instanceof Y就是相同的搜索原理。它在x .__ proto__链中寻找是否有Y.prototype存在。

一般，它用于肯定某些东西是不是类的实例：

let greeting = new Greeting();

console.log(greeting instanceof Greeting); // true
// greeting (🕵️‍ We start here)
// .__proto__ → Greeting.prototype (✅ Found it!)
// .__proto__ → React.Component.prototype 
// .__proto__ → Object.prototype

console.log(greeting instanceof React.Component); // true
// greeting (🕵️‍ We start here)
// .__proto__ → Greeting.prototype
// .__proto__ → React.Component.prototype (✅ Found it!)
// .__proto__ → Object.prototype

console.log(greeting instanceof Object); // true
// greeting (🕵️‍ We start here)
// .__proto__ → Greeting.prototype
// .__proto__ → React.Component.prototype
// .__proto__ → Object.prototype (✅ Found it!)

console.log(greeting instanceof Banana); // false
// greeting (🕵️‍ We start here)
// .__proto__ → Greeting.prototype
// .__proto__ → React.Component.prototype 
// .__proto__ → Object.prototype (🙅‍ Did not find it!)
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但它也能够用于肯定一个类是否继承另外一个类：

console.log(Greeting.prototype instanceof React.Component);
// greeting
// .__proto__ → Greeting.prototype (🕵️‍ We start here)
// .__proto__ → React.Component.prototype (✅ Found it!)
// .__proto__ → Object.prototype
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这种判断方式就是是咱们如何肯定某些东西是React组件类仍是通常函数。

React 判断方式

但这并非React所作的。 😳

instanceof解决方案的一个隐患是：当页面上有多个React副本时，咱们正在检查的组件可能继承自另外一个React副本的React.Component，这种instanceof方式就会失效。 在一个项目中混合使用React的多个副本是很差的方式，但咱们应该尽量避免出现因为历史遗留所产生的这种问题。 （使用Hooks，咱们可能须要强制删除重复数据。）

另外一种可能的骚操做是检查原型上是否存在render方法。可是，当时还不清楚组件API将如何变换。每一个判断操做都有成本咱们不想添加多于一次的操做。若是将render定义为实例方法（例如使用类属性语法），这也不起做用。

所以，React为基本组件添加了一个特殊标志。React经过检查是该标志来判断一个东西是不是React组件类。

最初该标志在React.Component基础类自己上：

// Inside React
class Component {}
Component.isReactClass = {};

// We can check it like this
class Greeting extends Component {}
console.log(Greeting.isReactClass); // ✅ Yes
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可是，咱们想要判断的一些类实现没有复制静态属性（或设置__proto__），所以标志丢失了。

这就是React将此标志移动到React.Component.prototype的缘由：

// Inside React
class Component {}
Component.prototype.isReactComponent = {};

// We can check it like this
class Greeting extends Component {}
console.log(Greeting.prototype.isReactComponent); // ✅ Yes
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这就是React如何判断class的所有内容。

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现在在React中使用就是isReactComponent标志检查。

若是不扩展React.Component，React将不会在原型上找到isReactComponent，也不会将组件视为类。如今你知道为何Cannot call a class as a function问题最受欢迎的回答是添加extends React.Component。最后，添加了一个prototype.render存在时，但prototype.isReactComponent不存在的警告。

实际的解决方案很是简单，但我用大量的时间解释了为何React最终采起这个解决方案，以及替代方案是什么。 你可能以为博文这个解释过程有点啰嗦，

根据个人经验，开发库API常常会遇到这种状况。为了使API易于使用，开发者须要考虑语言语义（可能，对于多种语言，包括将来的方向）、运行时性能、是否编译状况的兼容、完总体系和打包解决方案的状态、 早期预警和许多其余事情。 最终结果可能并不优雅，但必须实用。

若是最终API是成功的，则用户永远没必要考虑此过程。 取而代之的是他们只须要专一于建立应用程序。

但若是你也好奇......去探究其中的缘由仍是十分有趣的。