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模拟实现React组件初次实例化及渲染(带详细分析)

模拟实现React组件初次实例化及渲染(带详细分析)

作者: 陈小俊先生 | 来源:发表于2017-08-27 12:52 被阅读0次

    引言:
    用React有一段时间了,一个东西当你觉得用熟了以后,就会想弄明白他的内部机理。最近一直在看React源码(15.6.3版本),想搞明白一个React组件从创建到渲染经历了哪些过程,生命周期函数对应在哪执行,以及创建后一旦状态发生改变,React又是怎样去比较、所谓的diff是如何执行从而完成更新的,为什么说他高效,和vue的diff又有哪些不同。

    刚开始心很大,想直接看diff部分,然后发现。。简直一片汪洋大海。最后,还是从头开始看从一个组件最初实例化渲染,一步一步,才能慢慢搞明白。查阅了好多资料,理解了好长时间,自己弄明白一些,看别的文章理解一些,最后看到一片外国小哥的文章,他写了教程,阐述一个小型React框架如何实现,我也是看了他的代码,才解决了许多疑问。

    基于我的理解,跟React源码以及外国小哥的实现,有了这篇文章。

    1、createElement、createClass实现

    我们编写好我们的组件类

    class HelloWorld extends Component {
      static defaultProps = {
        props: 'props'
      }
    
      constructor(props) {
        super(props);
        this.state = {
          state: 'state'
        }
      }
    
      componentWillMount() {
        console.log('componentWillMount')
      }
    
      componentDidMount() {
        console.log('componentDidMount')
      }
    
      render() {
        return (
          <h1>
            Hello World
          </h1>
        );
      }
    }
    

    执行渲染函数就会在页面中渲染

    ReactDOM.render(
        <HelloWorld />,
        document.getElementById('root')
    );
    

    这里之所以能<HeLLoWorld />,其实是因为JSX的功劳,关于JSX如果你不太清楚,看一看这里JSX介绍

    这里我们当然不会去实现一个JSX语法解析器,这不是本文的重点。我们分析他解析后的样子。

    ReactDOM.render(
        React.createElement(HelloWorld),
        document.getElementById('root')
    );
    

    HelloWorld是我们编写的类,习惯上我们常用es6的写法,上面我们常写的class HelloWorld extends Component {}这样写实际上是会调用createClass,如下:

    const HelloWorld = React.createClass({
        getDefaultProps() {
            console.log('getDefaultProps')
            return {
                props: 'props'
            }
        },
    
        getInitialState() {
            console.log('getInitialState')
            this.state = {
                state: 'state'
            }
        },
    
        componentWillMount() {
            console.log('componentWillMount');
        },
        
        componentDidMount() {
            console.log('componentDidMount');
        },
        
        render() {
            return React.createElement('h1', null, 'Hello World');    
        }
    });
    

    因此我们首先实现React.createClassReact.createElement

    const React = {
        createElement(type, props, children) {
            const element = {
                type,
                props: props || {}
            };
    
            if (children) {
                element.props.children = children;
            }
    
            return element;
        },
        
        createClass(spec) {
            function Constructor(props) {
                this.props = props;
                if (this.getInitialState) {
                    this.getInitialState()
                }
            }
    
            // 构造函数的原型对象增加我们createClass时定义的方法
            Constructor.prototype = Object.assign(Constructor.prototype, spec);
    
            if (spec.getDefaultProps) {
                Constructor.defaultProps = spec.getDefaultProps();
            }
    
            // 返回构造函数
            return Constructor;
        }, 
    };
    

    接下来我们就得看ReactDom.render函数了,这个函数做3件事

    1. 为顶层ReactElement包一层Wrapper(原因请往下看)
    2. 实例化生成ReactCompositeComponentWrapper
    3. 实现渲染(这里比较复杂,下面分析)

    ReactDom.render:

    const ReactDom = {
        render(element, container) {
            // 终于搞明白这里为什么要把element再包一层了,
            // 在ReactCompositeComponentWrapper的performInitialMount方法里,
            // 我们取得renderedElement是通过组件的render()得来的,
            // 而最顶层的ReactElement不是通过render()得来的,因此我们只能给他包一层TopLevelWrapper
            const wrapperElement = React.createElement(TopLevelWrapper, element);
    
            const componentInstance = new ReactCompositeComponentWrapper(wrapperElement);
            
            return ReactReconciler.mountComponent(componentInstance, container);
        }
    }
    

    TopLevelWrapper的实现:

    const TopLevelWrapper = function(props) {
            this.props = props;
    };
    
    TopLevelWrapper.prototype.render = function() {
      return this.props;
    };
    

    ReactReconciler:

    const ReactReconciler = {
        mountComponent(internalInstance, container) {
            return internalInstance.mountComponent(container);
        }
    };
    

    以上的流程基本上是这样的:

    1. 编写我们的组件HelloWorld、里面定义了生命周期函数和自定义函数,这时会调用React.createClass
    2. 调用React.createClass,因此会先执行getDefaultProps(生命周期getDefaultProps在这一步执行)
    3. MyComponent作为React.createElement的type参数传入,创建一个ReactElement
    4. 将创建的ReactElementcontainer参数传入,调用ReactDom.render
    5. ReactDom.render方法里面,首先会把顶层的ReactElement用一层TopLevelWrapper包起来(原因在源码里分析了),然后生成ReactCompositeComponentWrapper

    ReactCompositeComponentWrapper:

    class ReactCompositeComponentWrapper {
        constructor(element) {
                this._element = element;
        }
    
        mountComponent(container) {
            // 第一次this._element.type == TopLevelWrapper
            // 第二次this._element.type == createClass的Constructor函数
            const Component = this._element.type;
            const componentInstance = new Component(this._element.props);
    
            this._instance = componentInstance;
    
            if (componentInstance.componentWillMount) {
                componentInstance.componentWillMount();
            }
            
            const markup = this.performInitialMount(container);
            
            if (componentInstance.componentDidMount) {
                componentInstance.componentDidMount();
            }
            
            return markup;
        }
        
        performInitialMount(container) {
    
            // render()返回的就是props对象,我们知道ReactElement曾经被wrapperElement当作props包起来
            const renderedElement = this._instance.render();
    
            // 根据ReactElement的type的不同实例化
            const child = instantiateReactComponent(renderedElement);
            console.log(child)
    
            this._renderedComponent = child;
    
            // 这里其实是会递归调用,实例化了父组件,还要接着实例化子组件
            return ReactReconciler.mountComponent(child, container);
        }
    }
    
    1. 生成ReactCompositeComponentWrapper之后调用ReactmountComponent方法,第一次进去的时候由于Reactelement.typeTopLevelWrapper,生成一个TopLevelWrapper的实例

    2. 生成了TopLevelWrapper的实例,但是这个实例的构造函数并没有componentWillMount方法,进入performInitialMount方法

    3. performInitialMount方法里,通过TopLevelWrapper定义的render方法,得到我们顶层的ReactElement

    4. 得到这个ReactElement之后把它传进instantiateReactComponent,返回一个ReactCompositeComponentWrapperReactCompositeComponentWrapper._element的type就是createCalss的Constructor

    instantiateReactComponent:

    function instantiateReactComponent(element) {
        if (typeof element.type === 'string') {
            return new ReactDOMComponent(element);
        } else if (typeof element.type === 'function') {
            return new ReactCompositeComponentWrapper(element);
        }
    }
    

    ReactDOMComponent

    /**
     * ReactDOMComponent类
     * 用于渲染成真实dom
     */
    class ReactDOMComponent {
        constructor(element) {
                this._element = element;
        }
    
        mountComponent(container) {
            const domElement = document.createElement(this._element.type);
            const textNode = document.createTextNode(this._element.props.children);
    
            domElement.appendChild(textNode);
            container.appendChild(domElement);
            
            this._hostNode = domElement;
            return domElement;
        }
    }
    

    最后总结一下总的流程:(建议边看流程边看源码边思考)

    1. 编写我们的组件HelloWorld、里面定义了生命周期函数和自定义函数,这时会调用React.createClass

    2. 调用React.createClass,因此会先执行getDefaultProps(生命周期getDefaultProps在这一步执行)

    3. MyComponent作为React.createElement的type参数传入,创建一个ReactElement

    4. 将创建的ReactElementcontainer参数传入,调用ReactDom.render

    5. ReactDom.render方法里面,首先会把顶层的ReactElement用一层TopLevelWrapper包起来(原因在源码里分析了),然后生成ReactCompositeComponentWrapper

    6. 之后调用ReactCompositeComponentWrappermountComponent方法,第一次进去的时候由于Reactelement.typeTopLevelWrapper,生成一个TopLevelWrapper的实例

    7. 生成了TopLevelWrapper的实例,但是这个实例的构造函数并没有componentWillMount方法,进入performInitialMount方法

    8. performInitialMount方法里,通过TopLevelWrapper定义的render方法,得到我们顶层的ReactElement

    9. 得到这个ReactElement之后把它传进instantiateReactComponent,返回一个ReactCompositeComponentWrapperReactCompositeComponentWrapper._element的type就是createCalssConstructor

    10. 这个时候递归回到ReactCompositeComponentWrappermountComponent方法,此时this._element.type变成createClass的Constructor,getInitialState就是在实例化constructor的时候执行的,这个Constructor的原型对象增加了我们编写的类的方法(生命周期getInitialState在这一步执行)

    11. 此时我们生成的实例已经能访问到componentWillMount方法了,因此执行componentWillMount方法(生命周期componentWillMount在这一步执行)

    12. 接着进入performInitialMount方法,通过ReactCompositeComponentWrapper的render方法,也就是我们编写的类MyComponent的render方法,得到底层的ReactElement(生命周期函数render在这一步执行)

    13. 这个时候进入instantiateReactComponent就会返回一个ReactDOMComponent实例,我们知道ReactDOMComponent负责真实的渲染,因此页面中渲染出Hello World

    14. 之后回到ReactCompositeComponentWrappermountComponent继续执行componentDidMount(生命周期componentDidMount在这一步执行)

    15. 至此,一个简单的React实例化的生命周期完成

    完整代码地址:github地址

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