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react源码解析8.render阶段

react源码解析8.render阶段

作者: buchila11 | 来源:发表于2021-12-13 08:58 被阅读0次

    react源码解析8.render阶段

    视频讲解(高效学习):进入学习

    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);
      }
    }
    

    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。

    • workInProgress:新创建的workInProgress fiber

    • performUnitOfWork:workInProgress fiber和会和已经创建的Fiber连接起来形成Fiber树。这个过程类似深度优先遍历,我们暂且称它们为‘捕获阶段’和‘冒泡阶段’。伪代码执行的过程大概如下

      function performUnitOfWork(fiber) {
        if (fiber.child) {
          performUnitOfWork(fiber.child);//beginWork
        }
      
        if (fiber.sibling) {
          performUnitOfWork(fiber.sibling);//completeWork
        }
      }
      

    render阶段整体执行流程

    用demo_0看视频调试

    react源码8.1
    • 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"));
      

    当执行完深度优先遍历之后形成的Fiber树:

    react源码7.2

    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:
          // ...
      }
    }
    

    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
      1. oldProps === newProps && workInProgress.type === current.type 属性和fiber的type不变
      2. !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,
        );
      }
    }
    

    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:

    1. fiber.stateNode!==null 即fiber存在真实dom,真实dom保存在stateNode上

    2. (fiber.effectTag & Placement) !== 0 fiber存在Placement的effectTag

      var reconcileChildFibers = ChildReconciler(true);
      var mountChildFibers = ChildReconciler(false);
      
     ```js
     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;
         }
       }
     }
     ```
    

    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;
    

    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

    react源码8.4

    bailoutOnAlreadyFinishedWork

    //ReactFiberBeginWork.old.js
    function bailoutOnAlreadyFinishedWork(current, workInProgress, renderLanes) {
      
      //...
        if (!includesSomeLane(renderLanes, workInProgress.childLanes)) {
        
        return null;
        
      } else {
        
        cloneChildFibers(current, workInProgress);
        
        return workInProgress.child;
        
      }
    }
    

    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;
        }
    

    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>
        </>
      )
      
    }
    

    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)

    react源码8.2
    rootFiber.firstEffect===h1
    
    rootFiber.firstEffect.next===p
    

    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);
    
        //...
    }
    

    最后生成的fiber树如下

    react源码8.3

    然后commitRoot(root);进入commit阶段

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