React深入分析更新的创建源码
web老猴子 人气:0React 的鲜活生命起源于 ReactDOM.render ，这个过程会为它的一生储备好很多必需品，我们顺着这个线索，一探婴儿般 React 应用诞生之初的悦然。
更新创建的操作我们总结为以下两种场景
- ReactDOM.render
- setState
- forceUpdate
ReactDom.render
串联该内容，一图以蔽之
首先看到 react-dom/client/ReactDOM 中对于 ReactDOM 的定义，其中包含我们熟知的方法、不稳定方法以及即将废弃方法。
const ReactDOM: Object = {createPortal,// LegacyfindDOMNode,hydrate,render,unstable_renderSubtreeIntoContainer,unmountComponentAtNode,// Temporary alias since we already shipped React 16 RC with it.// TODO: remove in React 17.unstable_createPortal(...args) {// ...return createPortal(...args);},unstable_batchedUpdates: batchedUpdates,flushSync: flushSync,__SECRET_INTERNALS_DO_NOT_USE_OR_YOU_WILL_BE_FIRED: {// ...},
};
此处方法均来自 ./ReactDOMLegacy ，render 方法定义很简单，正如我们常使用的那样，第一个参数是组件，第二个参数为组件所要挂载的DOM节点，第三个参数为回调函数。
export function render( element: React$Element<any>,container: DOMContainer,callback: ?Function, ) {// ...return legacyRenderSubtreeIntoContainer(null,element,container,false,callback,);
}
function legacyRenderSubtreeIntoContainer( parentComponent: ?React$Component<any, any>,children: ReactNodeList,container: DOMContainer,forceHydrate: boolean,callback: ?Function, ) {// TODO: Without `any` type, Flow says "Property cannot be accessed on any// member of intersection type." Whyyyyyy.let root: RootType = (container._reactRootContainer: any);let fiberRoot;if (!root) {// Initial mountroot = container._reactRootContainer = legacyCreateRootFromDOMContainer(container,forceHydrate,);fiberRoot = root._internalRoot;if (typeof callback === 'function') {const originalCallback = callback;callback = function() {const instance = getPublicRootInstance(fiberRoot);originalCallback.call(instance);};}// 初次渲染，不会将更新标记为batched.unbatchedUpdates(() => {updateContainer(children, fiberRoot, parentComponent, callback);});} else {fiberRoot = root._internalRoot;if (typeof callback === 'function') {const originalCallback = callback;callback = function() {const instance = getPublicRootInstance(fiberRoot);originalCallback.call(instance);};}// UpdateupdateContainer(children, fiberRoot, parentComponent, callback);}return getPublicRootInstance(fiberRoot);
}
这段代码我们不难发现，调用 ReactDOM.render 时，返回的 parentComponent 是 null，并且初次渲染，不会进行批量策略的更新，而是需要尽快的完成。（batchedUpdates批量更新后续介绍）
从这部分源码我们不难看出，render 和 createProtal 的用法的联系，通过DOM容器创建Root节点的形式
function legacyCreateRootFromDOMContainer( container: DOMContainer,forceHydrate: boolean, ): RootType {const shouldHydrate =forceHydrate || shouldHydrateDueToLegacyHeuristic(container);// First clear any existing content.if (!shouldHydrate) {let warned = false;let rootSibling;while ((rootSibling = container.lastChild)) {// ...container.removeChild(rootSibling);}}return createLegacyRoot(container,shouldHydrate? {hydrate: true,}: undefined,);
}
createLegacyRoot 定义于 ./ReactDOMRoot 中，指定了创建的DOM容器和一些option设置，最终会返回一个 ReactDOMBlockingRoot 。
export function createLegacyRoot( container: DOMContainer,options?: RootOptions, ): RootType {return new ReactDOMBlockingRoot(container, LegacyRoot, options);
}
function ReactDOMBlockingRoot( container: DOMContainer,tag: RootTag,options: void | RootOptions, ) {this._internalRoot = createRootImpl(container, tag, options);
}
function createRootImpl( container: DOMContainer,tag: RootTag,options: void | RootOptions, ) {// Tag is either LegacyRoot or Concurrent Root// ...const root = createContainer(container, tag, hydrate, hydrationCallbacks);// ...return root;
}
关键点在于，方法最终调用了 createContainer 来创建root，而该方法中会创建我们上一节所介绍的 FiberRoot ，该对象在后续的更新调度过程中起着非常重要的作用，到更新调度内容我们详细介绍。
在这部分我们看到了两个方法，分别是：createContainer、 updateContainer，均出自 react-reconciler/inline.dom ， 最终定义在 ``react-reconciler/src/ReactFiberReconciler` 。创建方法很简单，如下
export function createContainer(containerInfo: Container,tag: RootTag,hydrate: boolean,hydrationCallbacks: null | SuspenseHydrationCallbacks,): OpaqueRoot {return createFiberRoot(containerInfo, tag, hydrate, hydrationCallbacks);
}
我们继续往下看，紧跟着能看到 updateContainer 方法，该方法定义了更新相关的操作，其中最重要的一个点就是 expirationTime ，直接译为中文是过期时间，我们想想，此处为何要过期时间，这个过期的含义是什么呢？这个过期时间是如何计算的呢？继续往下我们可以看到，computeExpirationForFiber 方法用于过期时间的计算，我们先将源码片段放在此处。
export function updateContainer( element: ReactNodeList,container: OpaqueRoot,parentComponent: ?React$Component<any, any>,callback: ?Function, ): ExpirationTime {const current = container.current;const currentTime = requestCurrentTimeForUpdate();// ...const suspenseConfig = requestCurrentSuspenseConfig();const expirationTime = computeExpirationForFiber(currentTime,current,suspenseConfig,);// ...const context = getContextForSubtree(parentComponent);if (container.context === null) {container.context = context;} else {container.pendingContext = context;}// ...const update = createUpdate(expirationTime, suspenseConfig);// Caution: React DevTools currently depends on this property// being called "element".update.payload = {element};callback = callback === undefined ? null : callback;if (callback !== null) {warningWithoutStack(typeof callback === 'function','render(...): Expected the last optional `callback` argument to be a ' +'function. Instead received: %s.',callback,);update.callback = callback;}enqueueUpdate(current, update);scheduleWork(current, expirationTime);return expirationTime;
}
计算完更新超时时间，而后创建更新对象 createUpdate ，进而将element绑定到update对象上，如果存在回调函数，则将回调函数也绑定到update对象上。update对象创建完成，将update添加到UpdateQueue中，关于update和UpdateQueue数据结构见上一节讲解。至此，开始任务调度。
setState 与 forceUpdate
这两个方法绑定在我们当初定义React的文件中，具体定义在 react/src/ReactBaseClasses 中，如下
Component.prototype.setState = function(partialState, callback) {// ...this.updater.enqueueSetState(this, partialState, callback, 'setState');
};
Component.prototype.forceUpdate = function(callback) {this.updater.enqueueForceUpdate(this, callback, 'forceUpdate');
};
这就是为何React基础上拓展React-Native能轻松自如，因为React只是做了一些规范和结构设定，具体实现是在React-Dom或React-Native中，如此达到了平台适配性。
Class组件的更新使用 this.setState ，这个api我们早已烂熟于心，对于对象组件的更新创建，定义在 react-reconciler/src/ReactFiberClassComponent.js ，classComponentUpdater对象定义了 enqueueSetState 与 enqueueReplaceState 以及 enqueueForceUpdate 对象方法，观察这两个方法会发现，不同在于enqueueReplaceState 和 enqueueForceUpdate 会在创建的update对象绑定一个tag，用于标志更新的类型是 ReplaceState 还是 ForceUpdate ，具体实现我们一起来看代码片段。
const classComponentUpdater = {isMounted,enqueueSetState(inst, payload, callback) {const fiber = getInstance(inst);const currentTime = requestCurrentTimeForUpdate();const suspenseConfig = requestCurrentSuspenseConfig();const expirationTime = computeExpirationForFiber(currentTime,fiber,suspenseConfig,);const update = createUpdate(expirationTime, suspenseConfig);update.payload = payload;if (callback !== undefined && callback !== null) {// ...update.callback = callback;}enqueueUpdate(fiber, update);scheduleWork(fiber, expirationTime);},enqueueReplaceState(inst, payload, callback) {const fiber = getInstance(inst);const currentTime = requestCurrentTimeForUpdate();const suspenseConfig = requestCurrentSuspenseConfig();const expirationTime = computeExpirationForFiber(currentTime,fiber,suspenseConfig,);const update = createUpdate(expirationTime, suspenseConfig);update.tag = ReplaceState;update.payload = payload;if (callback !== undefined && callback !== null) {// ...update.callback = callback;}enqueueUpdate(fiber, update);scheduleWork(fiber, expirationTime);},enqueueForceUpdate(inst, callback) {const fiber = getInstance(inst);const currentTime = requestCurrentTimeForUpdate();const suspenseConfig = requestCurrentSuspenseConfig();const expirationTime = computeExpirationForFiber(currentTime,fiber,suspenseConfig,);const update = createUpdate(expirationTime, suspenseConfig);update.tag = ForceUpdate;if (callback !== undefined && callback !== null) {// ...update.callback = callback;}enqueueUpdate(fiber, update);scheduleWork(fiber, expirationTime);},
};
我们也能发现，其实通过setState更新的操作实现和ReactDOM.render基本一致。
1.更新过期时间
2.创建Update对象
3.为update对象绑定一些属性，比如 tag 、callback
4.创建的update对象入队 (enqueueUpdate)
5.进入调度过程
expirationTime的作用
expirationTime用于React在调度和渲染过程，优先级判断，针对不同的操作，有不同响应优先级，这时我们通过 currentTime: ExpirationTime 变量与预定义的优先级EXPIRATION常量计算得出expirationTime。难道currentTime如我们平时糟糕代码中的 Date.now() ？错！如此操作会产生频繁计算导致性能降低，因此我们定义currentTime的计算规则。
获取currentTime
export function requestCurrentTimeForUpdate() {if ((executionContext & (RenderContext | CommitContext)) !== NoContext) {// We're inside React, so it's fine to read the actual time.return msToExpirationTime(now());}// We're not inside React, so we may be in the middle of a browser event.if (currentEventTime !== NoWork) {// Use the same start time for all updates until we enter React again.return currentEventTime;}// This is the first update since React yielded. Compute a new start time.currentEventTime = msToExpirationTime(now());return currentEventTime;
}
该方法定义了如何去获得当前时间，now 方法由 ./SchedulerWithReactIntegration 提供，对于now方法的定义似乎不太好找，我们通过断点调试 Scheduler_now ，最终能够发现时间的获取是通过 window.performance.now()， 紧接着找寻到 msToExpirationTime 定义在 ReactFiberExpirationTime.js ，定义了expirationTime相关处理逻辑。
不同的expirationTime
阅读到 react-reconciler/src/ReactFilberExpirationTime ，对于expirationTime的计算有三个不同方法，分别为：computeAsyncExpiration 、computeSuspenseExpiration 、computeInteractiveExpiration 。这三个方法均接收三个参数，第一个参数均为以上获取的 currentTime ，第二个参数为约定的超时时间，第三个参数与批量更新的粒度有关。
export const Sync = MAX_SIGNED_31_BIT_INT;
export const Batched = Sync - 1;
const UNIT_SIZE = 10;
const MAGIC_NUMBER_OFFSET = Batched - 1;
// 1 unit of expiration time represents 10ms.
export function msToExpirationTime(ms: number): ExpirationTime {// Always add an offset so that we don't clash with the magic number for NoWork.return MAGIC_NUMBER_OFFSET - ((ms / UNIT_SIZE) | 0);
}
export function expirationTimeToMs(expirationTime: ExpirationTime): number {return (MAGIC_NUMBER_OFFSET - expirationTime) * UNIT_SIZE;
}
function ceiling(num: number, precision: number): number {return (((num / precision) | 0) + 1) * precision;
}
function computeExpirationBucket( currentTime,expirationInMs,bucketSizeMs, ): ExpirationTime {return (MAGIC_NUMBER_OFFSET -ceiling(MAGIC_NUMBER_OFFSET - currentTime + expirationInMs / UNIT_SIZE,bucketSizeMs / UNIT_SIZE,));
}
// TODO: This corresponds to Scheduler's NormalPriority, not LowPriority. Update
// the names to reflect.
export const LOW_PRIORITY_EXPIRATION = 5000;
export const LOW_PRIORITY_BATCH_SIZE = 250;
export function computeAsyncExpiration( currentTime: ExpirationTime, ): ExpirationTime {return computeExpirationBucket(currentTime,LOW_PRIORITY_EXPIRATION,LOW_PRIORITY_BATCH_SIZE,);
}
export function computeSuspenseExpiration( currentTime: ExpirationTime,timeoutMs: number, ): ExpirationTime {// TODO: Should we warn if timeoutMs is lower than the normal pri expiration time?return computeExpirationBucket(currentTime,timeoutMs,LOW_PRIORITY_BATCH_SIZE,);
}
export const HIGH_PRIORITY_EXPIRATION = __DEV__ ? 500 : 150;
export const HIGH_PRIORITY_BATCH_SIZE = 100;
export function computeInteractiveExpiration(currentTime: ExpirationTime) {return computeExpirationBucket(currentTime,HIGH_PRIORITY_EXPIRATION,HIGH_PRIORITY_BATCH_SIZE,);
}
重点在于 ceil 方法的定义，方法传递两个参数，需要求值的number和期望精度precision，不妨随意带入两个值观察该函数的作用，number = 100，precision = 10，那么函数返回值为 (((100 / 10) | 0) + 1) * 10，我们保持precision值不变，更改number会发现，当我们的值在100-110之间时，该函数返回的值相同。哦！此时恍然大悟，原来这个方法就是保证在同一个bucket中的更新获取到相同的过期时间 expirationTime ，就能够实现在较短时间间隔内的更新创建能够__合并处理__。
关于超时时间的处理是很复杂的，除了我们看到的 expirationTime ，还有 childExpirationTime 、root.firstPendingTime 、root.lastExpiredTime 、root.firstSuspendedTime 、root.lastSuspendedTime ，root下的相关属性标记了其下子节点fiber的expirationTime的次序，构成处理优先级的次序，childExpirationTime 则是在遍历子树时，更新其 childExpirationTime 值为子节点 expirationTime 。
以上是React创建更新的核心流程，任务调度我们下次再见。
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