React 组件设计理念 Headless UI

其实，最早接触 Headless UI 是在去年，碰巧看到了一个非常前沿且优秀的组件库 ---- Chakra UI，这个组件库本身就是 Headless UI 的实践者，同时也是 CSS-IN-JS 的集大成者。

我当时看过之后，就对该理念产生了很大的兴趣，同时工作中也正好有机会实践（着手公司开源组件库大版本重构），因此对该理念也有一定的实践经验。

那么今天，也是想和大家分享介绍下这项还算前沿的技术，另一方面是也算是个人的一份技术总结，这里也希望感兴趣的小伙伴可以在评论区探讨。

契机：React Hooks 的诞生

React Hooks 可以说是 Headless UI 得以实现的基石，为什么这么说，这里我们首先聊聊 React Hooks。

React Hooks 是什么

我们都知道，React Hooks 是在 V16.8 版本诞生了，是它让我们的函数组件真正拥有了状态。如下图，我们以数字累加这个功能举例，可以看到对于同样的功能，React Hooks 的写法相对于过去类组件的写法从代码上会减少一丢丢。

但仅仅是因为如此才支持它吗？

我们要知道，在 React v16.8 之前，一般情况下，普通的 UI 渲染直接使用函数组件就好，需要使用 state 或者其他副作用之类功能时，才会使用类组件。

两者分工也算合理，那么 hooks 的诞生又是为何？仅仅是为函数组件赋能吗？从使用者的角度来说，这显然说不过去，徒增了学习成本不说，还多了一个纠结选项（函数组件 vs 类组件）。

React Hooks 的意义

所以，事情并没有那么简单。我们可以推断，对于 hooks 它肯定解决一些 “类组件存在的不足或痛点”，这里就不卖关子，罗列 2 点：

1、状态逻辑在组件之间难以复用

在过去，状态逻辑的复用往往会采用高阶组件来实现。但劣势也非常明显，需要在原来的组件外再包裹一层父容器。 导致层级冗余，甚至嵌套地狱，引来了很多吐槽点：

• 增强调试的难度
• 拉低运行的效率

相信使用 Redux 的同学都知道，为了快速状态管理到组件的注入，会使用 connect 对组件进行包裹，但是随着项目迭代，打开 DevTools 查看时发现 DOM 往往臃肿不堪。

2、复杂组件变得难以理解和维护

复杂组件本身就很复杂，但是类组件让其变得更加难以理解和维护。比如：在一个生命周期函数中往往存在不相干的逻辑混杂在一起，或者一组相干的逻辑分散在不同的生命周期函数中，这里分别举个例子：

• 在 componentWillReceiveProps 中往往写入不相干 props 更新渲染的判断逻辑，对于一次更新，往往会多出一些无效的执行，拉低执行效率
• 在 componentDidMount 中注册事件，在 componentWillUnmount 中卸载该事件，往往容易忘记甚至写出 bug。

长此以往我们的代码只会变得糟糕难懂。

React Hooks 对组件开发的影响

通过 React Hooks，我们可以把组件的状态逻辑抽离成自定义 hooks，相干的逻辑放在一个 Hook 里，不相干的拆分成不同的 hook，最终在组件需要时引入，从而实现状态逻辑在不同组件之间复用。

正是因为 React Hooks 的诞生，使 Headless UI 组件在技术上成为可能，这也是它为什么最近才开始流行的原因。

所以，接下来我们介绍下什么是 Headless UI。

什么是 HeadLess UI

Headless UI 的定义

Headless UI 目前社区还在探索实践阶段，这里我对它做了个简单定义：Headless UI 一套基于 React Hooks 的组件开发设计理念，强调只负责组件的状态及交互逻辑，而不管标签和样式。 其本质思想其实就是关注点分离：将组件的 “状态及交互逻辑” 和 “UI 展示层” 实现解耦。

Headless UI 组件

从实体上看，Headless UI 组件就是一个 React Hook。

从表象上来看，Headless UI 组件其实就是一个什么也不渲染的组件。

为什么会有 Headless UI

那么我们为什么会需要一个啥也不渲染的组件呢？

这里我们还是以数字加减这个功能举例，先思考设计实现一个数字加减器 Counter 组件。

传统版组件的设计痛点

按照传统的模式，我们可能会直接去编写导出一个名字叫 Counter 组件，然后使用上直接渲染它即可，对于组件的功能通过 props 设置，比如非受控初始数字值。

那么这么做有什么满足不了的痛点呢？我们这里随便举个场景，然后分别来从组件的使用者、维护者以及服务的产品三个角度来分析下。

1. 使用者 - 高定制业务场景如何实现满足？

现在我们业务有这样的诉求：左右两个加减按钮要求支持长按后悬浮展示 Tooltip 提示。

其实从产品角度这个需求很朴实，提升交互体验嘛。但是如果按照之前传统的组件设计，那就头疼了。它一整个都是组件库里面暴露出来的（假设哈），怎么去侵入到里面给加减按钮加 Tooltip 呢？

其实，对于组件这样定制业务场景的诉求，我们一般解决思路可能是这样：

但是随着方案越往后选择，我们的代价是越来越高的，脸上的痛苦面具也越来越明显。

2. 维护者 - 组件 API 日趋复杂，功能扩展 & 向下兼容的苦恼？

对于维护者而言，如果要去满足这样的诉求，那么他可能会这么做。

一开始，需求比较简单，我们可以通过新增 API 动态注入要实现的功能，对于上面的诉求，我们可能会新增 xxxButtonTooltipText 之类的 API 来实现 Tooltip 文案的配置；

一周后，又需要加减按钮支持 Icon 自定义，我们可能会添加 xxxButtonText 之类的 API 来满足；

又过了 2 周，我们又想支持 Tooltip 展示方位配置，避免遮挡核心内容展示，我们可能会添加 xxxButtonTooltipPlacement 。。。

日复一日，组件 API 数快速扩展，最后，维护者发现实在忍受不了了，决定尝试使用 Render Props 设计，以此一劳永逸，于是新增了 xxxButtonRender 支持加减按钮自定义函数渲染。

我们发现，通过这么做，一个简单的组件变得日趋复杂，不仅仅存在功能冗余实现，而且后面还要考虑功能扩展以及向下兼容，脸上的痛苦面具也逐渐明显。

另外，对于使用者，当想使用一个组件发现有几页的 API 数量时，也会浅叹一声，功能难以检索到，而且大部分可能都不需要，面对性能优化也难以入手。

3. 产品：如何快速打造好用定制的品牌 UI ？

对于一个产品，最重要的一点就是塑造产品本身的品牌形象和产品特色。对于用户最直接接触的 UI 交互，那更是尤为重要。那么如何快速打造好用定制的品牌 UI 呢？

还是以数字加减器举例，那么，它的好用可能体现在它具备较为完善且好用的能力。

• 点击加减按钮：数字加减步长
• Accessibility 可访问性
• 数字值最大最小值控制
• ... ...

对于它的定制，可能体现在它 UI 视图层上的差异化。如下图，仅仅是 Counter 这种小组件，就有五花八门的 UI 形态，更别说其它更复杂的组件了。

Headless UI 的解法

从上面的分析我们可以看到，UI 是一个自由度非常高的玩意，而构建 UI 又是一种非常品牌化和定制化的体验。

那么，我们能不能只需复用组件的交互逻辑，布局和样式完全自定义呢？显然，Headless UI 就是干这件事情的。

对于 Headless UI 组件，我们要做到第一件事，就是分析和抽离组件的状态以及交互逻辑。对于 Counter 组件，它的状态逻辑大致如下：

我们把这些状态逻辑收敛到一个叫 useCounter 的 React Hook 中。它接收用户传入的功能 API 设置，然后返回一套已处理过的全新 API。

对于用户而言，我们只需把返回的 API 赋予到想赋予的标签上，那么就得到了一个只带交互能力的无头组件。

最后，我们结合设计稿进行 UI 还原，对编写自定义样式，最终就能实现一个全新数字加减器组件了；

另外，我们还可以将标签重新排版，然后样式改吧改吧，将按钮绝对定位一下，最终就能实现一个数字输入框组件；

除此之外，我们还可以基于它封装，比如原本的最大值表示总页数，插入到标签中间，样式再改吧改吧，就能实现了一个迷你版的分页器组件了。

可以看到，通过 Headless UI 的设计思路，我们最终产出了一个叫 useCounter 的 React Hook，通过它，我们不用关心组件最为复杂且最通用的部分 ---- 交互逻辑，而是把它交给组件维护者管理；而对于经常变化需要定制的 UI 部分完全由我们自由发挥，从而实现最大化地满足业务高定制扩展的诉求，同时，也尽可能实现代码的充分复用。

Headless UI 的优与劣

这里我们简单梳理下 Headless UI 的优势和劣势，以及目前建议的适用场景，方便大家做技术选型和学习。

优势

• 有极强大的 UI 自定义发挥空间，支持高定制扩展

可以看到 headless 的优势也非常明显，因为它更抽象，所以它拥有非常强大的定制扩展能力：支持标签排版、元素组合，内容插入、样式定义等等都能满足。

• 最大化代码复用，减小包体积

从上面可以看到，组件的状态逻辑可以尽可能达到最大化复用，帮助我们减小包体积，增强整体可维护性。

• 对单测编写友好

因为基本都是逻辑，对于事件回调、React 运行管理等都可以快速模拟实现单测编写和回归；而 UI 部分，一般容易变化，且不容易出 bug，可以避免测试。

劣势

• 对开发者能力要求高，需要较强的组件抽象设计能力

抽象层次越高，编写难度越大。对于这样 headless 组件，我们关注的组件 API 设计和交互逻辑抽离，这非常考验开发者的组件设计能力。

• 使用成本大，不建议简单业务场景下铺开使用

UI 层完全自定义，存在一定开发成本，因此需要评估好投入产出，对于没有特别高要求的 2b 业务的话，还是建议使用 Ant Design 这样自带 UI 规范的组件库进行开发。

Headless UI 的生态与展望

社区生态

关于组件，目前在国外已经有些探索和实践的案例，比如 React-Popper、React-Hook-Form、TanStack-Table，三个是组件库 “三大难”，它们 stars （均上万）和活跃度都非常高，未来基于 headless UI 设计实践的组件只会越来越多。

关于组件库，我目前看到的比较不错的实践就是 Chakra-UI 组件库，整个组件库采用分层架构（这里以数字输入框组件为例）：

• 底层使用 Headless UI 那一套模式，对外暴露相关的 React Hook，保证整个组件的高定制扩展的诉求能得到最大化满足。

• 而上层则提供了类似于 Ant Design 这样的组件，自带默认的 UI，但不同的是每个组件都是由颗粒度更小且必要的原子组件构成，可以直接引入它们使用，这样又保证大部分简单或普通的场景可以快速实现并满足。

注意：其实一个组件拆分成多个必要的原子组件构成，其实也算是 Headless UI 的一种实践形态，把交互逻辑生效的 API 直接绑定在必要的元素标签上，然后以原子组件暴露出来，标签的排版和样式修改也完全可以由用户自定义。

另外，在 React Next 2022 大会上，也有嘉宾分享介绍 Headless UI 相关的理念，整个社区目前都处在持续发酵的阶段。

未来展望

个人认为 Headless UI 是未来 React 组件库底层的最佳实践。

对于组件库而言，可能大家都不需要 “读书借鉴” 了，而是都使用同一套组件底层的状态以及交互逻辑，而在 UI 层以及细节上再进行品牌、场景定制化扩展。

总结

那么，以上就是关于 headless 设计理念的全部内容。通过 Headless UI，我们可以快速复用组件的状态以及交互逻辑，对于布局和样式实现完全自定义。

另外，Headless UI 是一个组件库设计的新思路，也是未来组件库必然的趋势。对于前端同学而言，学习了解它也显得尤为重要。

值得一提的是，在日常开发中，我们也可以尝试借鉴这样的思路，将通用状态逻辑抽离出去，方便复用，帮助我们在日常开发提效。比如：常见的筛选过滤、分页请求列表数据的逻辑等；甚至，我们还可以将业务逻辑同 UI 交互进行抽离，比如：在多端场景（Web PC 端、小程序端、RN 端）下复用同一套业务逻辑代码，实现业务逻辑复用和统一，以此大大提高我们的生产力。