我使用线性代数审计我的 React 状态（并为此构建了一个工具）

发布: 2天前 (2025年12月27日 GMT+8 09:16)

7 min read

Source: Dev.to

（请提供您希望翻译的文章正文内容，我将为您翻译成简体中文并保留原有的 Markdown 格式。）

问题：状态熵

在大型 React 应用中，我们常常需要手动同步相关的状态。我们都见过（或写过）如下代码：

const [user, setUser] = useState(null);
const [isLoggedIn, setIsLoggedIn] = useState(false);

const onLogin = (data) => {
  setUser(data);
  setIsLoggedIn(true); // Redundant?
};

从系统工程的角度来看，这个 UI 存在冗余的自由度。isLoggedIn 并不是一个独立的真相来源；它是 user 的投影。

理论：状态作为向量

我最近在 Axler 的《Linear Algebra Done Right》启发下，深入研究了线性代数。我意识到我们可以把每个 React Hook（useState、useMemo、useReducer）视为高维空间中的一个向量。

如果两个状态变量总是完美同步更新，它们就是 linearly dependent（共线的）。在几何学中，这是一种 dimension collapse。

结果：Basis

我构建了一个审计器，实时监控这些信号。它不关注状态的值，而是关注跨 50‑tick 滑动窗口的更新时机。

关键特性

冗余检测 – 使用余弦相似度，Basis 能识别出多个状态完全相关的情况，并建议将它们重构为单一真相源或 useMemo。
断路器 – 检测高频状态振荡（无限循环），并在浏览器标签卡死之前终止更新链。
因果追踪 – 识别顺序更新（例如 useEffect 将状态 A 同步到状态 B），并将其标记为 “双渲染循环”。

看起来是这样

布尔值示例

Booleans Example

问题： 使用多个布尔标志（isLoading、isSuccess、hasData）常常导致“不可达状态”和冗余更新。
基础发现： 虽然这些是独立的变量，Basis 会监控它们的转移向量，并检测到它们完全同步。
洞察： 它标记出维度塌陷，提醒你这三个独立的状态变量实际上只包含一个信息维度。建议将它们合并为单一状态机或状态字符串。

断路器

Circuit Breaker

陷阱： 递归的 useEffect 触发无限状态振荡——这是常见的错误，会导致浏览器主线程卡死。
干预： Basis 充当实时稳定性监控器。如果检测到高频振荡（例如 500 ms 内 25 次更新），它会自动激活断路器。
结果： 引擎在浏览器卡死之前强制终止更新链，并提供诊断报告，精准定位循环所在位置。

手动同步

Manually Syncing

问题： 通过 useEffect 手动同步 fahrenheit 会产生“双渲染周期”（React 先渲染摄氏度，再渲染华氏度）。
Basis 解决方案： Basis 实时识别这种顺序依赖，标记因果链接，并提供复制粘贴的重构代码，用纯数学投影（useMemo）取代昂贵的同步。

跨上下文

Cross Context

场景： 现代应用常将状态拆分到多个 provider（例如 AuthContext 与 ThemeContext）。虽然在架构上是解耦的，但它们经常被手动同步（例如每次用户登录时切换为“暗色主题”）。
全局发现： Basis 执行全局状态空间审计。它不关心状态在组件树中的位置，只关注时间信号。
洞察： 通过启动“全局同步”，Basis 发现 user 与 theme 完全同步，暴露出不同模块之间隐藏的耦合。
收益： 架构师可以识别出应当合并或从单一真相来源派生的状态，即使它们在不同 provider 中物理分离。

健康检查

Health Check

系统等级与效率

Basis 对您的状态空间进行全局审计，以计算其 数学等级——实际的独立信息维度数量。
40 %（等级：4/10） 的效率提醒您，您的状态有 60 % 在数学上是冗余的。

冗余簇

而不是原始矩阵，Basis 会自动将纠缠变量分组为 冗余簇。无论它们是单个组件中的布尔值，还是跨不同上下文的状态，只要它们完全同步移动，Basis 就会将它们识别为单一的、折叠的维度。

跨上下文发现

报告揭示了整个树中的隐藏依赖关系（例如，识别出一个上下文中的 theme 与另一个上下文中的 user 完全相关）。

架构关键绩效指标

使用 Efficiency Score 作为实时健康指标。你的目标是实现 100 % Efficiency，在此情况下，应用程序中的每个状态变量都是线性独立的，并且充当真正的 Source of Truth。

为什么要用数学来做这件事？

架构债务在大型代码库中往往难以看到，但却非常容易计算。
如果你的应用程序的数学秩低于你拥有的状态变量数量，则存在冗余。

试用一下

我刚刚将其作为开源包发布，期待来自关注状态架构的工程师们提供诚实、技术性的反馈。

GitHub:
NPM: npm i react-state-basis

它包含一个 Babel 插件，能够使用实际的变量名和文件名自动为你的 hook 添加标签。

感谢你抽时间查看此项目。我相信，将更多数学严谨性引入前端工程可以为我们省去大量的架构痛点。如果你觉得它有用，欢迎给仓库加星 ⭐，或在 issue 中留下你的反馈。

保持状态最小化，维度相互独立。