Туторіал: Хрестики-нулики

Цей навчальний посібник поділений на декілька частин:

• Налаштування посібника нададуть вам початкову точку, щоб слідувати туторіалу.
• Огляд навчить вас основам React: компонентам, просам, і стану.
• Довершення гри покаже вам повсякденні техніки в React розробці.
• Додавання подорожі в часі надасть глибше розуміння унікальних сильних сторін React.

Що ви створюєте?

В цьому навчальному посібнику, ви будете створювати інтерактивну гру хрестики-нулики на React.

Ви можете переглянути, як виглядатиме гра, коли ви завершите розробку тут:

Не хвилюйтесь, якщо зараз ви не розумієте код, або якщо ви не знайомі з синтаксисом! Ціллю цього туторіалу є допомогти вам зрозуміти React та його синтаксис.

Ми рекомендуємо вам спробувати зіграти в гру хрестики-нулики, що знаходиться вище, перед продовженням туторіалу. Однією з особливостей, які ви помітите, буде нумерований список в правій частині ігрової дошки. Цей список надає вам історію всіх кроків, які були здійснені впродовж гри, і він оновлюється в процесі гри.

Як тільки ви завершите знайомство з завершеною версією гри, продовжуйте рухатись по змісту. Ви почнете з простішого шаблону гри в цьому туторіалі. Нашим наступним кроком буде виконати налаштування, щоб ви могли почати імплементувати гру.

Налаштування для туторіала

В live редакторі коду нижче, натисніть Fork в правому верхньому куті для того, щоб відкрити редактор в новій вкладці браузера використовуючи сайт CodeSandbox. CodeSandbox дозволяє вам писати код у вашому браузері і переглядати, як користувачі будуть бачити застосунок, який ви створюєте. На новій вкладці повинен відображатися порожній квадрат і початковий код для цього навчального посібника.

Загальний огляд

Тепер, коли всі налаштування виконані, приступимо до огляду React!

Огляд початкового коду

В CodeSandbox ви побачите три основні секції:

1. Секція Files містить список файлів як-от App.js, index.js, styles.css а також папку public
2. Секція code editor де ви зможете побачити сирцевий код відчиненого файлу
3. Секція browser де ви будуте бачити, як написаний код відображається на сторінці

Файл App.js повинен бути обраний в секції Files. Вміст файлу в code editor повинен бути наступним:

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

В секції browser повинен відображатися квадрат з X всередині, на зразок:

Тепер давайте поглянемо на файли, що містяться в початковому коді.

App.js

Код в App.js створює компонент. В React, компонентом називають блок коду, який можна перевикористати і який представляє частину користувацького інтерфейсу. Компоненти використовуються для відображення, оновлення, та роботи з елементами користувацького інтерфейсу вашого застосунку. Давайте оглянемо компонент рядок за рядком, щоб зрозуміти, що в відбувається:

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

Перший рядок оголошує функцію з назвою Square. Слово export є ключовим словом в JavaScript і робить цю функцію доступною за межами цього файлу. Ключове слово default вказує іншим файлам, що використовуватимуть ваш код про те, що це головна функція у вашому файлі.

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

Наступний рядок повертає кнопку. Слово return є ключовим словом JavaScript і каже, що наступна частина після цього слова буде повернута в якості результату тій функції, яка його викликала. <button> є JSX елементом. JSX елемент є комбінацією JavaScript коду та HTML тегів, які описують, що потрібно показати на екрані. className="square" є властивістю кнопки або пропом який каже CSS як стилізувати кнопку. X є текстом, який відображатиметься всередині кнопки і </button> закриває JSX елемент, вказуючи, що будь-який інший контент не повинен знаходитися всередині кнопки.

styles.css

Натисніть на файл з назвою styles.css в секції Files в CodeSandbox. Цей файл визначає стилі вашого React застосунку. Перші два CSS селектори (* та body) визначають стиль більших частин вашого застосунку в той час, коли селектор .square визначає стиль будь-якого компоненту, в якого властивість className має значення square. У вашому коді, це буде дійсним для кнопки у компоненті Square в файлі App.js.

index.js

Натисніть на файл з назвою index.js в секції Files в CodeSandbox. Ви не будете редагувати цей файл під час туторіалу, але важливо знати, що він є мостом між компонентом, який ви створили в файлі App.js і браузером.

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

import App from './App';

Лінії 1-5 з’єднують всі важливі частини застосунку:

• React
• React бібліотеку для комунікації з браузерами (React DOM)
• стилі для ваших компонентів
• компонент створений у файлі App.js.

В наступній частині файлу ці всі складові з’єднуються та вставляються у вихідний результат, який поміщається у index.html, який знаходиться в папці public.

Створення ігрової дошки

Давайте повернемось до файлу App.js. В цьому файлі ми проведемо решту туторіалу.

Зараз на дошці знаходиться один квадрат, але нам потрібно, щоб їх було дев’ять! Якщо спробувати продублювати код кнопки квадрата, щоб зробити два квадрата в такий спосіб:

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

Ви отримаєте наступну помилку:

React компоненти повинні повертати лише один JSX елемент, а не декілька послідовних JSX елементів, як-от дві кнопки. Для того, щоб виправити цю помилку скористаємося Фрагментами (<> та </>) щоб об’єднати декілька сусідніх JSX елементів в такий спосіб:

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

Тепер ви побачите:

Чудово! Тепер потрібно лише повторити копіювання декілька раз, щоб додати дев’ять квадратів і…

О ні! Всі квадрати знаходяться на одному рядку, а не в три ряди, як цього вимагає ігрова дошка. Для того, щоб це виправити, потрібно згрупувати квадрати в рядки з допомогою тегу div, а також додати декілька CSS класів. Поки ви знаходитесь на цьому місці, Напишіть кожному квадрату цифру, щоб впевнитись, що кожен квадрат відображається на екрані.

В файлі App.js, оновіть компонент Square, щоб він набув наступного вигляду:

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>
    </>
  );
}

CSS визначений у файлі стилів styles.css надає стилю дівам з className зі значенням board-row. Тепер, коли ви згрупували ваші компоненти у стилізовані div ігрова дошка хрестиків-нуликів виглядатиме наступним чином:

Але тепер у вас є проблема. Ваш компонент Square, перестав бути просто квадратом. Давайте виправимо це змінивши ім’я компонента на Board:

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

Після всіх змін, поточний код має виглядати приблизно так:

Передача даних через пропси

Далі, ви захочете змінити значення всередині квадрата з порожнього на “X” коли користувач буде клікати на квадрат. Спосіб, який ми використовували весь цей час вимагає копіювання коду, який буде оновлювати квадрат, цілих дев’ять разів (для кожного квадрату, який є на дошці)! Замість того, щоб копіювати, архітектура React компонентів дозволяє вам створювати компоненти, що можуть бути перевикористані, для уникнення дублювання коду.

По перше, потрібно буде скопіювати рядок, що визначає перший квадрат (<button className="square">1</button>) з компоненту Board в новий компонент Square:

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

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

Далі потрібно оновити компонент Board в такий спосіб, щоб він використовував компонент Square використовуючи JSX синтаксис:

// ...
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>
    </>
  );
}

Зверніть увагу, що на відмінно від div, назва ваших власних компонентів Board та Square має починатися з великої літери.

Давайте поглянемо:

О ні! Цифри, що були в квадратиках зникли. Тепер кожен квадрат має “1”. Щоб виправити це, потрібно буде використати пропси, щоб передати значення кожному квадрату з батьківського компонента (Board) компоненту-нащадку (Square).

Оновіть компонент Square, щоб читати проп value який ви передаватимете з Board:

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

function Square({ value }) вказує, що компоненту Square можна передавати проп з ім’ям value.

Тепер ми хочемо відобразити value замість 1 в кожному квадраті. Спробуємо зробити це так:

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

Упс, це не те, чого ми хотіли:

Ви хотіли відобразити JavaScript змінну value всередині компоненту, а не слово “value”. Для того, щоб “втекти в JavaScript” з JSX, вам потрібні фігурні дужки. Додайте фігурні дужки навколо value в JSX в такий спосіб:

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

Тепер ви можете побачити порожню дошку:

Вона порожня, тому що компонент Board не передає проп value до кожного компонента Square, який їх має відображати. Шоб це виправити, потрібно додати проп value до кожного компонента Square присутнього в компоненті Board:

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>
    </>
  );
}

Тепер ви маєте побачити сітку з числами знову:

Ваш оновлений код має мати такий вигляд:

Робимо компонент інтерактивним

Давайте будемо заповнювати компонент Square значенням X при кліці. Оголосіть функцію handleClick всередині Square. Тоді додайте onClick до властивостей кнопки JSX елемента, що повертається з Square:

function Square({ value }) {
  function handleClick() {
    console.log('clicked!');
  }

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

Якщо ви зараз натиснете на квадрат, ви маєте побачити лог повідомлення "clicked!" у вкладці Console внизу секції Browser в CodeSandbox. Повторне натискання на кнопку буде додавати вивід "clicked!" знову. Повторювані логи з тим самим повідомленням не будуть відображатися в окремих рядках в консолі. Натомість, ви будете бачити зростаючий лічильник поруч з першим логом "clicked!".

Наступним кроком, ми хочемо, щоб компонент Square “пам’ятав” що на нього натиснули, і був заповнений позначкою “X”. Щоб “пам’ятати”, компоненти використовують state.

React надає спеціальну функцію useState яку можна викликати у вашому компоненті, щоб він “пам’ятав” речі. Давайте збережемо поточне значення Square в стані, і змінюватимемо його, коли на Square клікають.

Імпортуйте useState у верхній частині файлу. Видаліть властивість value з компоненту Square. Натомість, додайте нову лінію на початку компонента Square, що викликає useState. Функція буде повертати стан, який ми назвемо value:

import { useState } from 'react';

function Square() {
  const [value, setValue] = useState(null);

  function handleClick() {
    //...

value зберігає значення, а setValue є функцією, що при використанні буде змінювати значення. Передача null в якості аргументу в useState використовується як початкове значення для цієї змінної стану, тому початковим значенням value буде null.

Так як компонент Square більше не вимагає жодних пропсів, ви видаляєте пропс value зі всіх дев’яти компонентів Square, які знаходяться в компоненті Board:

// ...
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>
    </>
  );
}

Тепер змінимо Square, щоб той відображав “X” при натисканні на нього. Замініть інструкцію console.log("clicked!"); в обробнику події на setValue('X');. Тепер ваш компонент Square виглядає приблизно так:

function Square() {
  const [value, setValue] = useState(null);

  function handleClick() {
    setValue('X');
  }

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

Викликаючи цю set функцію з обробника onClick, ви кажете React перерендерити цей Square при натиску на його <button>. Після оновлення, значення value компонента Square буде 'X', і ви зможете побачити “X” на ігровій дошці. Натисніть на будь-який Square, і “X” має з’явитись:

Кожен Square тепер має свій стан: value, що зберігається в кожному Square, є повністю незалежним від інших. Коли ви викликаєте функцію set в компоненті, React автоматично оновлює компоненти-нащадки всередині.

Після того, як ви застосували зміни описані вище, ваш код буде виглядати ось так:

React Developer Tools

React DevTools дозволяють вам перевіряти пропси та стан ваших React-компонентів. Ви можете знайти вкладку React DevTools внизу секції browser в CodeSandbox:

Для перевірки окремого компонента на екрані, використайте кнопку в верхньому лівому куті React DevTools:

Довершення гри

На цьому етапі, ви маєте всі базові елементи вашої гри в хрестики-нулики. Для того, щоб довершити гру,потрібно додати можливість встановлювати значення “X” та “O” на дошці, а також спосіб для визначення переможця.

Підйом стану

Зараз кожен компонент Square зберігає в собі частину стану гри. Для перевірки переможця в грі хрестики-нулики, компонент Board повинен знати стан всіх дев’ятьох компонентів Square.

How would you approach that? At first, you might guess that the Board needs to “ask” each Square for that Square’s state. Although this approach is technically possible in React, we discourage it because the code becomes difficult to understand, susceptible to bugs, and hard to refactor. Instead, the best approach is to store the game’s state in the parent Board component instead of in each Square. The Board component can tell each Square what to display by passing a prop, like you did when you passed a number to each Square.

To collect data from multiple children, or to have two child components communicate with each other, declare the shared state in their parent component instead. The parent component can pass that state back down to the children via props. This keeps the child components in sync with each other and with their parent.

Lifting state into a parent component is common when React components are refactored.

Let’s take this opportunity to try it out. Edit the Board component so that it declares a state variable named squares that defaults to an array of 9 nulls corresponding to the 9 squares:

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

Array(9).fill(null) creates an array with nine elements and sets each of them to null. The useState() call around it declares a squares state variable that’s initially set to that array. Each entry in the array corresponds to the value of a square. When you fill the board in later, the squares array will look like this:

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

Now your Board component needs to pass the value prop down to each Square that it renders:

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>
    </>
  );
}

Next, you’ll edit the Square component to receive the value prop from the Board component. This will require removing the Square component’s own stateful tracking of value and the button’s onClick prop:

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

At this point you should see an empty tic-tac-toe board:

And your code should look like this:

Each Square will now receive a value prop that will either be 'X', 'O', or null for empty squares.

Next, you need to change what happens when a Square is clicked. The Board component now maintains which squares are filled. You’ll need to create a way for the Square to update the Board’s state. Since state is private to a component that defines it, you cannot update the Board’s state directly from Square.

Instead, you’ll pass down a function from the Board component to the Square component, and you’ll have Square call that function when a square is clicked. You’ll start with the function that the Square component will call when it is clicked. You’ll call that function onSquareClick:

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

Next, you’ll add the onSquareClick function to the Square component’s props:

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

Now you’ll connect the onSquareClick prop to a function in the Board component that you’ll name handleClick. To connect onSquareClick to handleClick you’ll pass a function to the onSquareClick prop of the first Square component:

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

  return (
    <>
      <div className="board-row">
        <Square value={squares[0]} onSquareClick={handleClick} />
        //...
  );
}

Lastly, you will define the handleClick function inside the Board component to update the squares array holding your board’s state:

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

  function handleClick() {
    const nextSquares = squares.slice();
    nextSquares[0] = "X";
    setSquares(nextSquares);
  }

  return (
    // ...
  )
}

The handleClick function creates a copy of the squares array (nextSquares) with the JavaScript slice() Array method. Then, handleClick updates the nextSquares array to add X to the first ([0] index) square.

Calling the setSquares function lets React know the state of the component has changed. This will trigger a re-render of the components that use the squares state (Board) as well as its child components (the Square components that make up the board).

Now you can add X’s to the board… but only to the upper left square. Your handleClick function is hardcoded to update the index for the upper left square (0). Let’s update handleClick to be able to update any square. Add an argument i to the handleClick function that takes the index of the square to update:

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

  function handleClick(i) {
    const nextSquares = squares.slice();
    nextSquares[i] = "X";
    setSquares(nextSquares);
  }

  return (
    // ...
  )
}

Next, you will need to pass that i to handleClick. You could try to set the onSquareClick prop of square to be handleClick(0) directly in the JSX like this, but it won’t work:

<Square value={squares[0]} onSquareClick={handleClick(0)} />

Here is why this doesn’t work. The handleClick(0) call will be a part of rendering the board component. Because handleClick(0) alters the state of the board component by calling setSquares, your entire board component will be re-rendered again. But this runs handleClick(0) again, leading to an infinite loop:

Why didn’t this problem happen earlier?

When you were passing onSquareClick={handleClick}, you were passing the handleClick function down as a prop. You were not calling it! But now you are calling that function right away—notice the parentheses in handleClick(0)—and that’s why it runs too early. You don’t want to call handleClick until the user clicks!

You could fix this by creating a function like handleFirstSquareClick that calls handleClick(0), a function like handleSecondSquareClick that calls handleClick(1), and so on. You would pass (rather than call) these functions down as props like onSquareClick={handleFirstSquareClick}. This would solve the infinite loop.

However, defining nine different functions and giving each of them a name is too verbose. Instead, let’s do this:

export default function Board() {
  // ...
  return (
    <>
      <div className="board-row">
        <Square value={squares[0]} onSquareClick={() => handleClick(0)} />
        // ...
  );
}

Notice the new () => syntax. Here, () => handleClick(0) is an arrow function, which is a shorter way to define functions. When the square is clicked, the code after the => “arrow” will run, calling handleClick(0).

Now you need to update the other eight squares to call handleClick from the arrow functions you pass. Make sure that the argument for each call of the handleClick corresponds to the index of the correct square:

export default function Board() {
  // ...
  return (
    <>
      <div className="board-row">
        <Square value={squares[0]} onSquareClick={() => handleClick(0)} />
        <Square value={squares[1]} onSquareClick={() => handleClick(1)} />
        <Square value={squares[2]} onSquareClick={() => handleClick(2)} />
      </div>
      <div className="board-row">
        <Square value={squares[3]} onSquareClick={() => handleClick(3)} />
        <Square value={squares[4]} onSquareClick={() => handleClick(4)} />
        <Square value={squares[5]} onSquareClick={() => handleClick(5)} />
      </div>
      <div className="board-row">
        <Square value={squares[6]} onSquareClick={() => handleClick(6)} />
        <Square value={squares[7]} onSquareClick={() => handleClick(7)} />
        <Square value={squares[8]} onSquareClick={() => handleClick(8)} />
      </div>
    </>
  );
};

Now you can again add X’s to any square on the board by clicking on them:

But this time all the state management is handled by the Board component!

This is what your code should look like:

Now that your state handling is in the Board component, the parent Board component passes props to the child Square components so that they can be displayed correctly. When clicking on a Square, the child Square component now asks the parent Board component to update the state of the board. When the Board’s state changes, both the Board component and every child Square re-renders automatically. Keeping the state of all squares in the Board component will allow it to determine the winner in the future.

Let’s recap what happens when a user clicks the top left square on your board to add an X to it:

1. Clicking on the upper left square runs the function that the button received as its onClick prop from the Square. The Square component received that function as its onSquareClick prop from the Board. The Board component defined that function directly in the JSX. It calls handleClick with an argument of 0.
2. handleClick uses the argument (0) to update the first element of the squares array from null to X.
3. The squares state of the Board component was updated, so the Board and all of its children re-render. This causes the value prop of the Square component with index 0 to change from null to X.

In the end the user sees that the upper left square has changed from empty to having a X after clicking it.

Why immutability is important

Note how in handleClick, you call .slice() to create a copy of the squares array instead of modifying the existing array. To explain why, we need to discuss immutability and why immutability is important to learn.

There are generally two approaches to changing data. The first approach is to mutate the data by directly changing the data’s values. The second approach is to replace the data with a new copy which has the desired changes. Here is what it would look like if you mutated the squares array:

const squares = [null, null, null, null, null, null, null, null, null];
squares[0] = 'X';
// Now `squares` is ["X", null, null, null, null, null, null, null, null];

And here is what it would look like if you changed data without mutating the squares array:

const squares = [null, null, null, null, null, null, null, null, null];
const nextSquares = ['X', null, null, null, null, null, null, null, null];
// Now `squares` is unchanged, but `nextSquares` first element is 'X' rather than `null`

The result is the same but by not mutating (changing the underlying data) directly, you gain several benefits.

Immutability makes complex features much easier to implement. Later in this tutorial, you will implement a “time travel” feature that lets you review the game’s history and “jump back” to past moves. This functionality isn’t specific to games—an ability to undo and redo certain actions is a common requirement for apps. Avoiding direct data mutation lets you keep previous versions of the data intact, and reuse them later.

There is also another benefit of immutability. By default, all child components re-render automatically when the state of a parent component changes. This includes even the child components that weren’t affected by the change. Although re-rendering is not by itself noticeable to the user (you shouldn’t actively try to avoid it!), you might want to skip re-rendering a part of the tree that clearly wasn’t affected by it for performance reasons. Immutability makes it very cheap for components to compare whether their data has changed or not. You can learn more about how React chooses when to re-render a component in the memo API reference.

Taking turns

It’s now time to fix a major defect in this tic-tac-toe game: the “O”s cannot be marked on the board.

You’ll set the first move to be “X” by default. Let’s keep track of this by adding another piece of state to the Board component:

function Board() {
  const [xIsNext, setXIsNext] = useState(true);
  const [squares, setSquares] = useState(Array(9).fill(null));

  // ...
}

Each time a player moves, xIsNext (a boolean) will be flipped to determine which player goes next and the game’s state will be saved. You’ll update the Board’s handleClick function to flip the value of xIsNext:

export default function Board() {
  const [xIsNext, setXIsNext] = useState(true);
  const [squares, setSquares] = useState(Array(9).fill(null));

  function handleClick(i) {
    const nextSquares = squares.slice();
    if (xIsNext) {
      nextSquares[i] = "X";
    } else {
      nextSquares[i] = "O";
    }
    setSquares(nextSquares);
    setXIsNext(!xIsNext);
  }

  return (
    //...
  );
}

Now, as you click on different squares, they will alternate between X and O, as they should!

But wait, there’s a problem. Try clicking on the same square multiple times:

The X is overwritten by an O! While this would add a very interesting twist to the game, we’re going to stick to the original rules for now.

When you mark a square with a X or an O you aren’t first checking to see if the square already has a X or O value. You can fix this by returning early. You’ll check to see if the square already has a X or an O. If the square is already filled, you will return in the handleClick function early—before it tries to update the board state.

function handleClick(i) {
  if (squares[i]) {
    return;
  }
  const nextSquares = squares.slice();
  //...
}

Now you can only add X’s or O’s to empty squares! Here is what your code should look like at this point:

Declaring a winner

Now that the players can take turns, you’ll want to show when the game is won and there are no more turns to make. To do this you’ll add a helper function called calculateWinner that takes an array of 9 squares, checks for a winner and returns 'X', 'O', or null as appropriate. Don’t worry too much about the calculateWinner function; it’s not specific to React:

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

function calculateWinner(squares) {
  const lines = [
    [0, 1, 2],
    [3, 4, 5],
    [6, 7, 8],
    [0, 3, 6],
    [1, 4, 7],
    [2, 5, 8],
    [0, 4, 8],
    [2, 4, 6]
  ];
  for (let i = 0; i < lines.length; i++) {
    const [a, b, c] = lines[i];
    if (squares[a] && squares[a] === squares[b] && squares[a] === squares[c]) {
      return squares[a];
    }
  }
  return null;
}

You will call calculateWinner(squares) in the Board component’s handleClick function to check if a player has won. You can perform this check at the same time you check if a user has clicked a square that already has a X or and O. We’d like to return early in both cases:

function handleClick(i) {
  if (squares[i] || calculateWinner(squares)) {
    return;
  }
  const nextSquares = squares.slice();
  //...
}

To let the players know when the game is over, you can display text such as “Winner: X” or “Winner: O”. To do that you’ll add a status section to the Board component. The status will display the winner if the game is over and if the game is ongoing you’ll display which player’s turn is next:

export default function Board() {
  // ...
  const winner = calculateWinner(squares);
  let status;
  if (winner) {
    status = "Winner: " + winner;
  } else {
    status = "Next player: " + (xIsNext ? "X" : "O");
  }

  return (
    <>
      <div className="status">{status}</div>
      <div className="board-row">
        // ...
  )
}

Congratulations! You now have a working tic-tac-toe game. And you’ve just learned the basics of React too. So you are the real winner here. Here is what the code should look like:

Adding time travel

As a final exercise, let’s make it possible to “go back in time” to the previous moves in the game.

Storing a history of moves

If you mutated the squares array, implementing time travel would be very difficult.

However, you used slice() to create a new copy of the squares array after every move, and treated it as immutable. This will allow you to store every past version of the squares array, and navigate between the turns that have already happened.

You’ll store the past squares arrays in another array called history, which you’ll store as a new state variable. The history array represents all board states, from the first to the last move, and has a shape like this:

[
  // Before first move
  [null, null, null, null, null, null, null, null, null],
  // After first move
  [null, null, null, null, 'X', null, null, null, null],
  // After second move
  [null, null, null, null, 'X', null, null, null, 'O'],
  // ...
]

Lifting state up, again

You will now write a new top-level component called Game to display a list of past moves. That’s where you will place the history state that contains the entire game history.

Placing the history state into the Game component will let you remove the squares state from its child Board component. Just like you “lifted state up” from the Square component into the Board component, you will now lift it up from the Board into the top-level Game component. This gives the Game component full control over the Board’s data and lets it instruct the Board to render previous turns from the history.

First, add a Game component with export default. Have it render the Board component and some markup:

function Board() {
  // ...
}

export default function Game() {
  return (
    <div className="game">
      <div className="game-board">
        <Board />
      </div>
      <div className="game-info">
        <ol>{/*TODO*/}</ol>
      </div>
    </div>
  );
}

Note that you are removing the export default keywords before the function Board() { declaration and adding them before the function Game() { declaration. This tells your index.js file to use the Game component as the top-level component instead of your Board component. The additional divs returned by the Game component are making room for the game information you’ll add to the board later.

Add some state to the Game component to track which player is next and the history of moves:

export default function Game() {
  const [xIsNext, setXIsNext] = useState(true);
  const [history, setHistory] = useState([Array(9).fill(null)]);
  // ...

Notice how [Array(9).fill(null)] is an array with a single item, which itself is an array of 9 nulls.

To render the squares for the current move, you’ll want to read the last squares array from the history. You don’t need useState for this—you already have enough information to calculate it during rendering:

export default function Game() {
  const [xIsNext, setXIsNext] = useState(true);
  const [history, setHistory] = useState([Array(9).fill(null)]);
  const currentSquares = history[history.length - 1];
  // ...

Next, create a handlePlay function inside the Game component that will be called by the Board component to update the game. Pass xIsNext, currentSquares and handlePlay as props to the Board component:

export default function Game() {
  const [xIsNext, setXIsNext] = useState(true);
  const [history, setHistory] = useState([Array(9).fill(null)]);
  const currentSquares = history[history.length - 1];

  function handlePlay(nextSquares) {
    // TODO
  }

  return (
    <div className="game">
      <div className="game-board">
        <Board xIsNext={xIsNext} squares={currentSquares} onPlay={handlePlay} />
        //...
  )
}

Let’s make the Board component fully controlled by the props it receives. Change the Board component to take three props: xIsNext, squares, and a new onPlay function that Board can call with the updated squares array when a player makes a move. Next, remove the first two lines of the Board function that call useState:

function Board({ xIsNext, squares, onPlay }) {
  function handleClick(i) {
    //...
  }
  // ...
}

Now replace the setSquares and setXIsNext calls in handleClick in the Board component with a single call to your new onPlay function so the Game component can update the Board when the user clicks a square:

function Board({ xIsNext, squares, onPlay }) {
  function handleClick(i) {
    if (calculateWinner(squares) || squares[i]) {
      return;
    }
    const nextSquares = squares.slice();
    if (xIsNext) {
      nextSquares[i] = "X";
    } else {
      nextSquares[i] = "O";
    }
    onPlay(nextSquares);
  }
  //...
}

The Board component is fully controlled by the props passed to it by the Game component. You need to implement the handlePlay function in the Game component to get the game working again.

What should handlePlay do when called? Remember that Board used to call setSquares with an updated array; now it passes the updated squares array to onPlay.

The handlePlay function needs to update Game’s state to trigger a re-render, but you don’t have a setSquares function that you can call any more—you’re now using the history state variable to store this information. You’ll want to update history by appending the updated squares array as a new history entry. You also want to toggle xIsNext, just as Board used to do:

export default function Game() {
  //...
  function handlePlay(nextSquares) {
    setHistory([...history, nextSquares]);
    setXIsNext(!xIsNext);
  }
  //...
}

Here, [...history, nextSquares] creates a new array that contains all the items in history, followed by nextSquares. (You can read the ...history spread syntax as “enumerate all the items in history”.)

For example, if history is [[null,null,null], ["X",null,null]] and nextSquares is ["X",null,"O"], then the new [...history, nextSquares] array will be [[null,null,null], ["X",null,null], ["X",null,"O"]].

At this point, you’ve moved the state to live in the Game component, and the UI should be fully working, just as it was before the refactor. Here is what the code should look like at this point:

Showing the past moves

Since you are recording the tic-tac-toe game’s history, you can now display a list of past moves to the player.

React elements like <button> are regular JavaScript objects; you can pass them around in your application. To render multiple items in React, you can use an array of React elements.

You already have an array of history moves in state, so now you need to transform it to an array of React elements. In JavaScript, to transform one array into another, you can use the array map method:

[1, 2, 3].map((x) => x * 2) // [2, 4, 6]

You’ll use map to transform your history of moves into React elements representing buttons on the screen, and display a list of buttons to “jump” to past moves. Let’s map over the history in the Game component:

export default function Game() {
  const [xIsNext, setXIsNext] = useState(true);
  const [history, setHistory] = useState([Array(9).fill(null)]);
  const currentSquares = history[history.length - 1];

  function handlePlay(nextSquares) {
    setHistory([...history, nextSquares]);
    setXIsNext(!xIsNext);
  }

  function jumpTo(nextMove) {
    // TODO
  }

  const moves = history.map((squares, move) => {
    let description;
    if (move > 0) {
      description = 'Go to move #' + move;
    } else {
      description = 'Go to game start';
    }
    return (
      <li>
        <button onClick={() => jumpTo(move)}>{description}</button>
      </li>
    );
  });

  return (
    <div className="game">
      <div className="game-board">
        <Board xIsNext={xIsNext} squares={currentSquares} onPlay={handlePlay} />
      </div>
      <div className="game-info">
        <ol>{moves}</ol>
      </div>
    </div>
  );
}

You can see what your code should look like below. Note that you should see an error in the developer tools console that says:

You’ll fix this error in the next section.