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React学习笔记（井字棋游戏）

作者：我家自动化 | 2024-07-25 02:54:57

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React学习笔记（井字棋游戏）

本教程将引导你逐步实现一个简单的井字棋游戏，并且不需要你对 React 有任何了解。在此过程中你会学习到一些编写 React 程序的基本知识，完全理解它们可以让你对 React 有比较深入的理解。

教程分成以下几个部分：

配置是一些准备工作。

概览介绍了 React 的 基础知识：组件、props 和 state。

完成游戏介绍了 React 开发中 最常用的技术。

添加“时间旅行” 可以让你更深入地了解 React 的独特优势。

实现的是什么程序？

本教程将使用 React 实现一个交互式的井字棋游戏。

你可以在下面预览最终成果：

如果你还不是很明白上面的代码，不用担心！本教程的目的就是帮你理解 React 及其语法。

建议你在继续本教程之前，先看看上面的井字棋游戏。你会注意到的一项功能是，棋盘右侧有一个编号列表，它记录了游戏中落子的历史，并随着游戏的进行而更新。

体验完游戏以后，继续阅读本教程吧！我们将从一个更简单的模板开始。下一步将介绍相关配置，以便于你着手实现这个游戏。

配置

在下面的实时代码编辑器中，单击右上角的 Fork 来在新选项卡中打开 CodeSandbox 编辑器。CodeSandbox 让你能够在浏览器中编写代码并预览效果。一切顺利的话，你应该会看见一个空方块和本教程的初始代码。


export default function Square() {
  return <button className="square">X</button>;
}

注意

如果你想要使用本地开发环境来学习这个教程，需要按照下面的流程进行：

安装 Node.js
在之前打开的 CodeSandbox 选项卡中，按左上角的按钮打开菜单，然后选择 Download Sandbox，将代码压缩包下载到本地。
将压缩包解压，打开终端并使用 cd 命令切换到你解压后的目录。
使用 npm install 安装依赖。
运行 npm start 启动本地服务器，按照提示在浏览器中查看运行效果。

如果你遇到了困难，不要花费时间去找解决方案。请改为在线进行操作，稍后再尝试本地配置。

概览

完成配置以后，我们先来大致了解一下 React 吧！

看一下刚刚的代码

在 CodeSandbox 中，你将看到三个主要的部分：

Files 部分列出了一些文件：App.js、index.js、styles.css 和 public 文件夹。
code editor 部分可以看到你所选中文件的源码。
browser 部分可以预览代码的实时结果。

App.js 文件里面的内容应该是这样的：


export default function Square() {
  return <button className="square">X</button>;
}

现在，让我们仔细研究一下这些文件吧。

`App.js`

App.js 的代码创建了一个组件。在 React 中，组件是一段可重用代码，它通常作为 UI 界面的一部分。组件用于渲染、管理和更新应用中的 UI 元素。让我们逐行查看这段代码，看看发生了什么：

第一行定义了一个名为 Square 的函数。JavaScript 的 export 关键字使此函数可以在此文件之外访问。default 关键字表明它是文件中的主要函数。

第二行返回一个按钮。JavaScript 的 return 关键字意味着后面的内容都作为值返回给函数的调用者。<button> 是一个 JSX 元素。JSX 元素是 JavaScript 代码和 HTML 标签的组合，用于描述要显示的内容。className="square" 是一个 button 属性，它决定 CSS 如何设置按钮的样式。X 是按钮内显示的文本，</button> 闭合 JSX 元素以表示不应将任何后续内容放置在按钮内。

`styles.css`

单击 CodeSandbox 中的 styles.css 文件。该文件定义了 React 应用的样式。前两个 CSS 选择器（* 和 body）定义了应用大部分的样式，而 .square 选择器定义了 className 属性设置为 square 的组件的样式。这与 App.js 文件中的 Square 组件中的按钮是相匹配的。

`index.js`

单击 CodeSandbox 中的 index.js 的文件。在本教程中我们不会编辑此文件，但它是 App.js 文件中创建的组件与 Web 浏览器之间的桥梁。


import { StrictMode } from 'react';
import { createRoot } from 'react-dom/client';
import './styles.css';
 
import App from './App';

第 1-5 行将所有必要的部分组合在一起：

React
React 与 Web 浏览器对话的库（React DOM）
组件的样式
App.js 里面创建的组件

其他文件将它们组合在一起，并将最终成果注入 public 文件夹里面的 index.html 中。

构建棋盘

让我们回到 App.js。接下来我们将专注于这个文件。

目前棋盘只有一个方块，但你需要九个！如果你只是想着复制粘贴来制作两个像这样的方块：


export default function Square() {
  return <button className="square">X</button><button className="square">X</button>;
}

你将会得到如下错误：

React 组件必须返回单个 JSX 元素，不能像两个按钮那样返回多个相邻的 JSX 元素。要解决此问题，可以使用 Fragment（<> 与 </>）包裹多个相邻的 JSX 元素，如下所示：


export default function Square() {
  return (
    <>
      <button className="square">X</button>
      <button className="square">X</button>
    </>
  );
}

你现在可以看到

非常棒！现在你只需要通过复制粘贴来添加九个方块，然后……

但事与愿违的是这些方块并没有排列成网格，而是都在一条线上。要解决此问题，需要使用 div 将方块分到每一行中并添加一些 CSS 样式。当你这样做的时候，需要给每个方块一个数字，以确保你知道每个方块的位置。

App.js 文件中，Square 组件看起来像这样：


export default function Square() {
  return (
    <>
      <div className="board-row">
        <button className="square">1</button>
        <button className="square">2</button>
        <button className="square">3</button>
      </div>
      <div className="board-row">
        <button className="square">4</button>
        <button className="square">5</button>
        <button className="square">6</button>
      </div>
      <div className="board-row">
        <button className="square">7</button>
        <button className="square">8</button>
        <button className="square">9</button>
      </div>
    </>
  );
}

借助 styles.css 中定义的 board-row 样式，我们将组件分到每一行的 div 中。最终完成了井字棋棋盘：

但是现在有个问题，名为 Square 的组件实际上不再是方块了。让我们通过将名称更改为 Board 来解决这个问题：


export default function Board() {
  //...
}

此时你的代码应如下所示：


export default function Board() {
  return (
    <>
      <div className="board-row">
        <button className="square">1</button>
        <button className="square">2</button>
        <button className="square">3</button>
      </div>
      <div className="board-row">
        <button className="square">4</button>
        <button className="square">5</button>
        <button className="square">6</button>
      </div>
      <div className="board-row">
        <button className="square">7</button>
        <button className="square">8</button>
        <button className="square">9</button>
      </div>
    </>
  );
}

注意

嘶……要改的内容也太多了！从该页面复制和粘贴代码是很好的办法。不过如果你愿意挑战一下自己，可以只复制手动输入过的代码。

通过 props 传递数据

接下来，当用户单击方块时，我们要将方块的值从空更改为“X”。根据目前构建的棋盘，你需要复制并粘贴九次更新方块的代码（每个方块都需要一次）！但是，React 的组件架构可以创建可重用的组件，以避免混乱、重复的代码。

首先，要将定义第一个方块（<button className="square">1</button>）的这行代码从 Board 组件复制到新的 Square 组件中：


function Square() {
  return <button className="square">1</button>;
}
 
export default function Board() {
  // ...
}

然后，更新 Board 组件并使用 JSX 语法渲染 Square 组件：


// ...
export default function Board() {
  return (
    <>
      <div className="board-row">
        <Square />
        <Square />
        <Square />
      </div>
      <div className="board-row">
        <Square />
        <Square />
        <Square />
      </div>
      <div className="board-row">
        <Square />
        <Square />
        <Square />
      </div>
    </>
  );
}

需要注意的是，这并不像 div，这些你自己的组件如 Board 和 Square，必须以大写字母开头。

让我们来看一看效果：

哦不！你失去了你以前有正确编号的方块。现在每个方块都写着“1”。要解决此问题，需要使用 props 将每个方块应有的值从父组件（Board）传递到其子组件（Square）。

更新 Square 组件，读取从 Board 传递的 value props：


function Square({ value }) {
  return <button className="square">1</button>;
}

function Square({ value }) 表示可以向 Square 组件传递一个名为 value 的 props。

现在你如果想要显示对应的 value 而不是 1，可以试一下像下面这样：


function Square({ value }) {
  return <button className="square">value</button>;
}

糟糕！这还不是你想要的：

我们需要从组件中渲染名为 value 的 JavaScript 变量，而不是“value”这个词。要从 JSX“转义到 JavaScript”，你需要使用大括号。在 JSX 中的 value 周围添加大括号，如下所示：


function Square({ value }) {
  return <button className="square">{value}</button>;
}

现在，你应该会看到一个空的棋盘了：

这是因为 Board 组件还没有将 value props 传递给它渲染的每个 Square 组件。要修复这个问题，需要向 Board 组件里面的每个 Square 组件添加 value props：


export default function Board() {
  return (
    <>
      <div className="board-row">
        <Square value="1" />
        <Square value="2" />
        <Square value="3" />
      </div>
      <div className="board-row">
        <Square value="4" />
        <Square value="5" />
        <Square value="6" />
      </div>
      <div className="board-row">
        <Square value="7" />
        <Square value="8" />
        <Square value="9" />
      </div>
    </>
  );
}

现在你应该能再次看到数字网格：

更新后的代码应该是这样：


function Square({ value }) {
  return <button className="square">{value}</button>;
}
 
export default function Board() {
  return (
    <>
      <div className="board-row">
        <Square value="1" />
        <Square value="2" />
        <Square value="3" />
      </div>
      <div className="board-row">
        <Square value="4" />
        <Square value="5" />
        <Square value="6" />
      </div>
      <div className="board-row">
        <Square value="7" />
        <Square value="8" />
        <Square value="9" />
      </div>
    </>
  );
}

创建一个具有交互性的组件

当你单击它的时候，Square 组件需要显示“X”。在 Square 内部声明一个名为 handleClick 的函数。然后，将 onClick 添加到由 Square 返回的 JSX 元素的 button 的 props 中：


function Square({ value }) {
  function handleClick() {
    console.log('clicked!');
  }
 
  return (
    <button
      className="square"
      onClick={handleClick}
    >
      {value}
    </button>
  );
}

如果现在单击一个方块，你应该会看到一条日志，上面写着 "clicked!"。在 CodeSandbox 中 Browser 部分底部的 Console 选项卡中。多次单击方块将再次记录 "clicked!"。具有相同消息的重复控制台日志不会在控制台中重复创建。而你会在第一次 "clicked!" 旁边看到一个递增的计数器。

下一步，我们希望 Square 组件能够“记住”它被单击过，并用“X”填充它。为了“记住”一些东西，组件使用 state。

React 提供了一个名为 useState 的特殊函数，可以从组件中调用它来让它“记住”一些东西。让我们将 Square 的当前值存储在 state 中，并在单击 Square 时更改它。

在文件的顶部导入 useState。从 Square 组件中移除 value props。在调用 useState 的 Square 的开头添加一个新行。让它返回一个名为 value 的 state 变量：


import { useState } from 'react';
 
function Square() {
  const [value, setValue] = useState(null);
 
  function handleClick() {

value 存储值，而 setValue 是可用于更改值的函数。传递给 useState 的 null 用作这个 state 变量的初始值，因此此处 value 的值开始时等于 null。

由于 Square 组件不再接受 props，我们从 Board 组件创建的所有九个 Square 组件中删除 value props：


export default function Board() {
  return (
    <>
      <div className="board-row">
        <Square />
        <Square />
        <Square />
      </div>
      <div className="board-row">
        <Square />
        <Square />
        <Square />
      </div>
      <div className="board-row">
        <Square />
        <Square />
        <Square />
      </div>
    </>
  );
}

现在将更改 Square 以在单击时显示“X”。不再使用 console.log("clicked!"); 而使用 setValue('X'); 的事件处理程序。现在你的 Square 组件看起来像这样：


function Square() {
  const [value, setValue] = useState(null);
 
  function handleClick() {
    setValue('X');
  }
 
  return (
    <button
      className="square"
      onClick={handleClick}
    >
      {value}
    </button>
  );
}

通过从 onClick 处理程序调用此 set 函数，你告诉 React 在单击其 <button> 时要重新渲染该 Square。更新后，方块的值将为“X”，因此会在棋盘上看到“X”。点击任意方块，“X”应该出现：

每个 Square 都有自己的 state：存储在每个 Square 中的 value 完全独立于其他的 Square。当你在组件中调用 set 函数时，React 也会自动更新内部的子组件。

完成上述更改后，代码将如下所示：


import { useState } from 'react';
 
function Square() {
  const [value, setValue] = useState(null);
 
  function handleClick() {
    setValue('X');
  }
 
  return (
    <button
      className="square"
      onClick={handleClick}
    >
      {value}
    </button>
  );
}
 
export default function Board() {
  return (
    <>
      <div className="board-row">
        <Square />
        <Square />
        <Square />
      </div>
      <div className="board-row">
        <Square />
        <Square />
        <Square />
      </div>
      <div className="board-row">
        <Square />
        <Square />
        <Square />
      </div>
    </>
  );
}

React 开发者工具

React 开发者工具可以检查 React 组件的 props 和 state。可以在 CodeSandbox 的 Browser 部分底部找到 React DevTools 选项卡：

完成这个游戏

至此，你已经拥有井字棋游戏的所有基本构建块。要玩完整的游戏，你现在需要在棋盘上交替放置“X”和“O”，并且你需要一种确定获胜者的方法。

状态提升

目前，每个 Square 组件都维护着游戏 state 的一部分。要检查井字棋游戏中的赢家，Board 需要以某种方式知道 9 个 Square 组件中每个组件的 state。

你会如何处理？起初，你可能会猜测 Board 需要向每个 Square“询问”Square 的 state。尽管这种方法在 React 中在技术上是可行的，但我们不鼓励这样做，因为代码变得难以理解、容易出现错误并且难以重构。相反，最好的方法是将游戏的 state 存储在 Board 父组件中，而不是每个 Square 中。Board 组件可以通过传递一个 props 来告诉每个 Square 显示什么，就像你将数字传递给每个 Square 时所做的那样。

要从多个子组件收集数据，或让两个子组件相互通信，请改为在其父组件中声明共享 state。父组件可以通过 props 将该 state 传回给子组件。这使子组件彼此同步并与其父组件保持同步。

重构 React 组件时，将状态提升到父组件中很常见。

让我们借此机会尝试一下。编辑 Board 组件，使其声明一个名为 squares 的 state 变量，该变量默认为对应于 9 个方块的 9 个空值数组：


// ...
export default function Board() {
  const [squares, setSquares] = useState(Array(9).fill(null));
  return (
    // ...
  );
}

Array(9).fill(null) 创建了一个包含九个元素的数组，并将它们中的每一个都设置为 null。包裹它的 useState() 声明了一个初始设置为该数组的 squares state 变量。数组中的每个元素对应于一个 square 的值。当你稍后填写棋盘时，squares 数组将如下所示：

['O', null, 'X', 'X', 'X', 'O', 'O', null, null]

现在你的 Board 组件需要将 value props 向下传递给它渲染的每个 Square：


export default function Board() {
  const [squares, setSquares] = useState(Array(9).fill(null));
  return (
    <>
      <div className="board-row">
        <Square value={squares[0]} />
        <Square value={squares[1]} />
        <Square value={squares[2]} />
      </div>
      <div className="board-row">
        <Square value={squares[3]} />
        <Square value={squares[4]} />
        <Square value={squares[5]} />
      </div>
      <div className="board-row">
        <Square value={squares[6]} />
        <Square value={squares[7]} />
        <Square value={squares[8]} />
      </div>
    </>
  );
}

接下来，你将编辑 Square 组件，以从 Board 组件接收 value props。这将需要删除 Square 组件自己的 value state 和按钮的 onClick props：


function Square({value}) {
  return <button className="square">{value}</button>;
}

此时你应该看到一个空的井字棋棋盘：

你的代码应该是这样的：


import { useState } from 'react';
 
function Square({ value }) {
  return <button className="square">{value}</button>;
}
 
export default function Board() {
  const [squares, setSquares] = useState(Array(9).fill(null));
  return (
    <>
      <div className="board-row">
        <Square value={squares[0]} />
        <Square value={squares[1]} />
        <Square value={squares[2]} />
      </div>
      <div className="board-row">
        <Square value={squares[3]} />
        <Square value={squares[4]} />
        <Square value={squares[5]} />
      </div>
      <div className="board-row">
        <Square value={squares[6]} />
        <Square value={squares[7]} />
        <Square value={squares[8]} />
      </div>
    </>
  );
}

现在，每个 Square 都会收到一个 value props，对于空方块，该 props 将是 'X'、'O' 或 null。

接下来，你需要更改单击 Square 时发生的情况。Board 组件现在维护已经填充过的方块。你需要为 Square 创建一种更新 Board state 的方法。由于 state 对于定义它的组件是私有的，因此你不能直接从 Square 更新 Board 的 state。

你将从 Board 组件向下传递一个函数到 Square 组件，然后让 Square 在单击方块时调用该函数。我们将从单击 Square 组件时将调用的函数开始。调用该函数 onSquareClick：


function Square({ value }) {
  return (
    <button className="square" onClick={onSquareClick}>
      {value}
    </button>
  );
}

接下来，将 onSquareClick 函数添加到 Square 组件的 props 中：


function Square({ value, onSquareClick }) {
  return (
    <button className="square" onClick={onSquareClick}>
      {value}
    </button>
  );
}

现在，你将把 onSquareClick props 连接到 Board 组件中的一个函数，命名为 handleClick。要将 onSquareClick 连接到 handleClick，需要将一个函数传递给第一个 Square 组件的 onSquareClick props：


export default function Board() {
  const [squares, setSquares] = useState(Array(9).fill(null));
 
  return (
    <>
      <div className="board-row">
        <Square value={squares[0]} onSquareClick={handleClick} />
        //...
  );
}

最后，你将在 Board 组件内定义 handleClick 函数来更新并保存棋盘 state 的 squares 数组：


export default function Board() {
  const [squares, setSquares] = useState(Array(9).fill(null));
 
  function handleClick() {
    const nextSquares = squares.slice();
    nextSquares[0] = "X";
    setSquares(nextSquares);
  }
 
  return (
    // ...
  )
}

handleClick 函数使用 JavaScript 数组的 slice() 方法创建 squares 数组（nextSquares）的副本。然后，handleClick 更新 nextSquares 数组，将 X 添加到第一个（[0] 索引）方块。

调用 setSquares 函数让 React 知道组件的 state 已经改变。这将触发使用 squares state 的组件（Board）及其子组件（构成棋盘的 Square 组件）的重新渲染。

如果你也想学习React也可以阅读官方文档

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