react 源码解析 8.render 阶段
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往期文章:
1.开篇介绍和面试题
2.react的设计理念
3.react源码架构
4.源码目录结构和调试
5.jsx&核心api
6.legacy和concurrent模式入口函数
7.Fiber架构
8.render阶段
9.diff算法
10.commit阶段
11.生命周期
12.状态更新流程
13.hooks源码
14.手写hooks
15.scheduler&Lane
16.concurrent模式
17.context
18事件系统
19.手写迷你版react
20.总结&第一章的面试题解答
21.demo
render 阶段的入口
render 阶段的主要工作是构建 Fiber 树和生成 effectList,在第 5 章中我们知道了 react 入口的两种模式会进入 performSyncWorkOnRoot 或者 performConcurrentWorkOnRoot,而这两个方法分别会调用 workLoopSync 或者 workLoopConcurrent
//ReactFiberWorkLoop.old.js
function workLoopSync() {
while (workInProgress !== null) {
performUnitOfWork(workInProgress);
}
}
function workLoopConcurrent() {
while (workInProgress !== null && !shouldYield()) {
performUnitOfWork(workInProgress);
}
}
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这两函数的区别是判断条件是否存在 shouldYield 的执行,如果浏览器没有足够的时间,那么会终止 while 循环,也不会执行后面的 performUnitOfWork 函数,自然也不会执行后面的 render 阶段和 commit 阶段,这部分属于 scheduler 的知识点,我们在第 15 章讲解。
function performUnitOfWork(fiber) {
if (fiber.child) {
performUnitOfWork(fiber.child);//beginWork
}
if (fiber.sibling) {
performUnitOfWork(fiber.sibling);//completeWork
}
}
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render 阶段整体执行流程
用 demo_0 看视频调试
捕获阶段从根节点 rootFiber 开始,遍历到叶子节点,每次遍历到的节点都会执行 beginWork,并且传入当前 Fiber 节点,然后创建或复用它的子 Fiber 节点,并赋值给 workInProgress.child。
冒泡阶段在捕获阶段遍历到子节点之后,会执行 completeWork 方法,执行完成之后会判断此节点的兄弟节点存不存在,如果存在就会为兄弟节点执行 completeWork,当全部兄弟节点执行完之后,会向上‘冒泡’到父节点执行 completeWork,直到 rootFiber。
示例,demo_0 调试
function App() {
return (
<>
<h1>
<p>count</p> xiaochen
</h1>
</>
)
}
ReactDOM.render(<App />, document.getElementById("root"));
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当执行完深度优先遍历之后形成的 Fiber 树:
图中的数字是遍历过程中的顺序,可以看到,遍历的过程中会从应用的根节点 rootFiber 开始,依次执行 beginWork 和 completeWork,最后形成一颗 Fiber 树,每个节点以 child 和 return 相连。
注意:当遍历到只有一个子文本节点的 Fiber 时,该 Fiber 节点的子节点不会执行 beginWork 和 completeWork,如图中的‘chen’文本节点。这是 react 的一种优化手段
beginWork
beginWork 主要的工作是创建或复用子 fiber 节点
function beginWork(
current: Fiber | null,//当前存在于dom树中对应的Fiber树
workInProgress: Fiber,//正在构建的Fiber树
renderLanes: Lanes,//第12章在讲
): Fiber | null {
// 1.update时满足条件即可复用current fiber进入bailoutOnAlreadyFinishedWork函数
if (current !== null) {
const oldProps = current.memoizedProps;
const newProps = workInProgress.pendingProps;
if (
oldProps !== newProps ||
hasLegacyContextChanged() ||
(__DEV__ ? workInProgress.type !== current.type : false)
) {
didReceiveUpdate = true;
} else if (!includesSomeLane(renderLanes, updateLanes)) {
didReceiveUpdate = false;
switch (workInProgress.tag) {
// ...
}
return bailoutOnAlreadyFinishedWork(
current,
workInProgress,
renderLanes,
);
} else {
didReceiveUpdate = false;
}
} else {
didReceiveUpdate = false;
}
//2.根据tag来创建不同的fiber 最后进入reconcileChildren函数
switch (workInProgress.tag) {
case IndeterminateComponent:
// ...
case LazyComponent:
// ...
case FunctionComponent:
// ...
case ClassComponent:
// ...
case HostRoot:
// ...
case HostComponent:
// ...
case HostText:
// ...
}
}
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从代码中可以看到参数中有 current Fiber,也就是当前真实 dom 对应的 Fiber 树,在之前介绍 Fiber 双缓存机制中,我们知道在首次渲染时除了 rootFiber 外,current 等于 null,因为首次渲染 dom 还没构建出来,在 update 时 current 不等于 null,因为 update 时 dom 树已经存在了,所以 beginWork 函数中用 current === null 来判断是 mount 还是 update 进入不同的逻辑
mount:根据 fiber.tag 进入不同 fiber 的创建函数,最后都会调用到 reconcileChildren 创建子 Fiber
update:在构建 workInProgress 的时候,当满足条件时,会复用 current Fiber 来进行优化,也就是进入 bailoutOnAlreadyFinishedWork 的逻辑,能复用 didReceiveUpdate 变量是 false,复用的条件是
oldProps === newProps && workInProgress.type === current.type 属性和 fiber 的 type 不变
!includesSomeLane(renderLanes, updateLanes) 更新的优先级是否足够,第 15 章讲解
reconcileChildren/mountChildFibers
创建子 fiber 的过程会进入 reconcileChildren,该函数的作用是为 workInProgress fiber 节点生成它的 child fiber 即 workInProgress.child。然后继续深度优先遍历它的子节点执行相同的操作。
//ReactFiberBeginWork.old.js
export function reconcileChildren(
current: Fiber | null,
workInProgress: Fiber,
nextChildren: any,
renderLanes: Lanes
) {
if (current === null) {
//mount时
workInProgress.child = mountChildFibers(
workInProgress,
null,
nextChildren,
renderLanes,
);
} else {
//update
workInProgress.child = reconcileChildFibers(
workInProgress,
current.child,
nextChildren,
renderLanes,
);
}
}
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reconcileChildren 会区分 mount 和 update 两种情况,进入 reconcileChildFibers 或 mountChildFibers,reconcileChildFibers 和 mountChildFibers 最终其实就是 ChildReconciler 传递不同的参数返回的函数,这个参数用来表示是否追踪副作用,在 ChildReconciler 中用 shouldTrackSideEffects 来判断是否为对应的节点打上 effectTag,例如如果一个节点需要进行插入操作,需要满足两个条件:
fiber.stateNode!==null 即 fiber 存在真实 dom,真实 dom 保存在 stateNode 上
(fiber.effectTag & Placement) !== 0 fiber 存在 Placement 的 effectTag
var reconcileChildFibers = ChildReconciler(true);
var mountChildFibers = ChildReconciler(false);
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function ChildReconciler(shouldTrackSideEffects) {
function placeChild(newFiber, lastPlacedIndex, newIndex) {
newFiber.index = newIndex;
if (!shouldTrackSideEffects) {//是否追踪副作用
// Noop.
return lastPlacedIndex;
}
var current = newFiber.alternate;
if (current !== null) {
var oldIndex = current.index;
if (oldIndex < lastPlacedIndex) {
// This is a move.
newFiber.flags = Placement;
return lastPlacedIndex;
} else {
// This item can stay in place.
return oldIndex;
}
} else {
// This is an insertion.
newFiber.flags = Placement;
return lastPlacedIndex;
}
}
}
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在之前心智模型的介绍中,我们知道为 Fiber 打上 effectTag 之后在 commit 阶段会被执行对应 dom 的增删改,而且在 reconcileChildren 的时候,rootFiber 是存在 alternate 的,即 rootFiber 存在对应的 current Fiber,所以 rootFiber 会走 reconcileChildFibers 的逻辑,所以 shouldTrackSideEffects 等于 true 会追踪副作用,最后为 rootFiber 打上 Placement 的 effectTag,然后将 dom 一次性插入,提高性能。
export const NoFlags = /* */ 0b0000000000000000000;
// 插入dom
export const Placement = /* */ 0b00000000000010;
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在源码的 ReactFiberFlags.js 文件中,用二进制位运算来判断是否存在 Placement,例如让 var a = NoFlags,如果需要在 a 上增加 Placement 的 effectTag,就只要 effectTag | Placement 就可以了
bailoutOnAlreadyFinishedWork
//ReactFiberBeginWork.old.js
function bailoutOnAlreadyFinishedWork(current, workInProgress, renderLanes) {
//...
if (!includesSomeLane(renderLanes, workInProgress.childLanes)) {
return null;
} else {
cloneChildFibers(current, workInProgress);
return workInProgress.child;
}
}
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如果进入了 bailoutOnAlreadyFinishedWork 复用的逻辑,会判断优先级第 12 章介绍,优先级足够则进入 cloneChildFibers 否则返回 null
completeWork
completeWork 主要工作是处理 fiber 的 props、创建 dom、创建 effectList
//ReactFiberCompleteWork.old.js
function completeWork(
current: Fiber | null,
workInProgress: Fiber,
renderLanes: Lanes,
): Fiber | null {
const newProps = workInProgress.pendingProps;
//根据workInProgress.tag进入不同逻辑,这里我们关注HostComponent,HostComponent,其他类型之后在讲
switch (workInProgress.tag) {
case IndeterminateComponent:
case LazyComponent:
case SimpleMemoComponent:
case HostRoot:
//...
case HostComponent: {
popHostContext(workInProgress);
const rootContainerInstance = getRootHostContainer();
const type = workInProgress.type;
if (current !== null && workInProgress.stateNode != null) {
// update时
updateHostComponent(
current,
workInProgress,
type,
newProps,
rootContainerInstance,
);
} else {
// mount时
const currentHostContext = getHostContext();
// 创建fiber对应的dom节点
const instance = createInstance(
type,
newProps,
rootContainerInstance,
currentHostContext,
workInProgress,
);
// 将后代dom节点插入刚创建的dom里
appendAllChildren(instance, workInProgress, false, false);
// dom节点赋值给fiber.stateNode
workInProgress.stateNode = instance;
// 处理props和updateHostComponent类似
if (
finalizeInitialChildren(
instance,
type,
newProps,
rootContainerInstance,
currentHostContext,
)
) {
markUpdate(workInProgress);
}
}
return null;
}
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从简化版的 completeWork 中可以看到,这个函数做了一下几件事
根据 workInProgress.tag 进入不同函数,我们以 HostComponent 举例
update 时(除了判断 current===null 外还需要判断 workInProgress.stateNode===null),调用 updateHostComponent 处理 props(包括 onClick、style、children ...),并将处理好的 props 赋值给 updatePayload,最后会保存在 workInProgress.updateQueue 上
mount 时 调用 createInstance 创建 dom,将后代 dom 节点插入刚创建的 dom 中,调用 finalizeInitialChildren 处理 props(和 updateHostComponent 处理的逻辑类似)
之前我们有说到在 beginWork 的 mount 时,rootFiber 存在对应的 current,所以他会执行 mountChildFibers 打上 Placement 的 effectTag,在冒泡阶段也就是执行 completeWork 时,我们将子孙节点通过 appendAllChildren 挂载到新创建的 dom 节点上,最后就可以一次性将内存中的节点用 dom 原生方法反应到真实 dom 中。
在 beginWork 中我们知道有的节点被打上了 effectTag 的标记,有的没有,而在 commit 阶段时要遍历所有包含 effectTag 的 Fiber 来执行对应的增删改,那我们还需要从 Fiber 树中找到这些带 effectTag 的节点嘛,答案是不需要的,这里是以空间换时间,在执行 completeWork 的时候遇到了带 effectTag 的节点,会将这个节点加入一个叫 effectList 中,所以在 commit 阶段只要遍历 effectList 就可以了(rootFiber.firstEffect.nextEffect 就可以访问带 effectTag 的 Fiber 了)
effectList 的指针操作发生在 completeUnitOfWork 函数中,例如我们的应用是这样的
function App() {
const [count, setCount] = useState(0);
return (
<>
<h1
onClick={() => {
setCount(() => count + 1);
}}
>
<p title={count}>{count}</p> xiaochen
</h1>
</>
)
}
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那么我们的操作 effectList 指针如下(这张图是操作指针过程中的图,此时遍历到了 app Fiber 节点,当遍历到 rootFiber 时,h1,p 节点会和 rootFiber 形成环状链表)
rootFiber.firstEffect===h1
rootFiber.firstEffect.next===p
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形成环状链表的时候会从触发更新的节点向上合并 effectList 直到 rootFiber,这一过程发生在 completeUnitOfWork 函数中,整个函数的作用就是向上合并 effectList
//ReactFiberWorkLoop.old.js
function completeUnitOfWork(unitOfWork: Fiber): void {
let completedWork = unitOfWork;
do {
//...
if (
returnFiber !== null &&
(returnFiber.flags & Incomplete) === NoFlags
) {
if (returnFiber.firstEffect === null) {
returnFiber.firstEffect = completedWork.firstEffect;//父节点的effectList头指针指向completedWork的effectList头指针
}
if (completedWork.lastEffect !== null) {
if (returnFiber.lastEffect !== null) {
//父节点的effectList头尾指针指向completedWork的effectList头指针
returnFiber.lastEffect.nextEffect = completedWork.firstEffect;
}
//父节点头的effectList尾指针指向completedWork的effectList尾指针
returnFiber.lastEffect = completedWork.lastEffect;
}
const flags = completedWork.flags;
if (flags > PerformedWork) {
if (returnFiber.lastEffect !== null) {
//completedWork本身追加到returnFiber的effectList结尾
returnFiber.lastEffect.nextEffect = completedWork;
} else {
//returnFiber的effectList头节点指向completedWork
returnFiber.firstEffect = completedWork;
}
//returnFiber的effectList尾节点指向completedWork
returnFiber.lastEffect = completedWork;
}
}
} else {
//...
if (returnFiber !== null) {
returnFiber.firstEffect = returnFiber.lastEffect = null;//重制effectList
returnFiber.flags |= Incomplete;
}
}
} while (completedWork !== null);
//...
}
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最后生成的 fiber 树如下
然后 commitRoot(root);进入 commit 阶段
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