React render核心階段深入探究穿插scheduler與reconciler
本章將講解 react 的核心階段之一 —— render階段,我們將探究以下部分內(nèi)容的源碼:
- 更新任務(wù)的觸發(fā)
- 更新任務(wù)的創(chuàng)建
- reconciler 過程同步和異步遍歷及執(zhí)行任務(wù)
- scheduler 是如何實現(xiàn)幀空閑時間調(diào)度任務(wù)以及中斷任務(wù)的
觸發(fā)更新
觸發(fā)更新的方式主要有以下幾種:ReactDOM.render、setState、forUpdate 以及 hooks 中的 useState 等,關(guān)于 hooks 的我們后面再詳細(xì)講解,這里先關(guān)注前三種情況。
ReactDOM.render
ReactDOM.render 作為 react 應(yīng)用程序的入口函數(shù),在頁面首次渲染時便會觸發(fā),頁面 dom 的首次創(chuàng)建,也屬于觸發(fā) react 更新的一種情況。
首先調(diào)用 legacyRenderSubtreeIntoContainer 函數(shù),校驗根節(jié)點 root 是否存在,若不存在,調(diào)用 legacyCreateRootFromDOMContainer 創(chuàng)建根節(jié)點 root、rootFiber 和 fiberRoot 并綁定它們之間的引用關(guān)系,然后調(diào)用 updateContainer 去非批量執(zhí)行后面的更新流程;若存在,直接調(diào)用 updateContainer 去批量執(zhí)行后面的更新流程:
// packages/react-dom/src/client/ReactDOMLegacy.js
function legacyRenderSubtreeIntoContainer(
parentComponent: ?React$Component<any, any>, children: ReactNodeList, container: Container, forceHydrate: boolean, callback: ?Function,
) {
// ...
let root: RootType = (container._reactRootContainer: any);
let fiberRoot;
if (!root) {
// 首次渲染時根節(jié)點不存在
// 通過 legacyCreateRootFromDOMContainer 創(chuàng)建根節(jié)點、fiberRoot 和 rootFiber
root = container._reactRootContainer = legacyCreateRootFromDOMContainer(
container,
forceHydrate,
);
fiberRoot = root._internalRoot;
if (typeof callback === 'function') {
const originalCallback = callback;
callback = function() {
const instance = getPublicRootInstance(fiberRoot);
originalCallback.call(instance);
};
}
// 非批量執(zhí)行更新流程
unbatchedUpdates(() => {
updateContainer(children, fiberRoot, parentComponent, callback);
});
} else {
fiberRoot = root._internalRoot;
if (typeof callback === 'function') {
const originalCallback = callback;
callback = function() {
const instance = getPublicRootInstance(fiberRoot);
originalCallback.call(instance);
};
}
// 批量執(zhí)行更新流程
updateContainer(children, fiberRoot, parentComponent, callback);
}
return getPublicRootInstance(fiberRoot);
}updateContainer 函數(shù)中,主要做了以下幾件事情:
- requestEventTime:獲取更新觸發(fā)的時間
- requestUpdateLane:獲取當(dāng)前任務(wù)優(yōu)先級
- createUpdate:創(chuàng)建更新
- enqueueUpdate:將任務(wù)推進更新隊列
- scheduleUpdateOnFiber:調(diào)度更新
關(guān)于這幾個函數(shù)稍后會詳細(xì)講到
// packages/react-dom/src/client/ReactDOMLegacy.js
export function updateContainer(
element: ReactNodeList, container: OpaqueRoot, parentComponent: ?React$Component<any, any>, callback: ?Function,
): Lane {
// ...
const current = container.current;
const eventTime = requestEventTime(); // 獲取更新觸發(fā)的時間
// ...
const lane = requestUpdateLane(current); // 獲取任務(wù)優(yōu)先級
if (enableSchedulingProfiler) {
markRenderScheduled(lane);
}
const context = getContextForSubtree(parentComponent);
if (container.context === null) {
container.context = context;
} else {
container.pendingContext = context;
}
// ...
const update = createUpdate(eventTime, lane); // 創(chuàng)建更新任務(wù)
update.payload = {element};
callback = callback === undefined ? null : callback;
if (callback !== null) {
// ...
update.callback = callback;
}
enqueueUpdate(current, update); // 將任務(wù)推入更新隊列
scheduleUpdateOnFiber(current, lane, eventTime); // schedule 進行調(diào)度
return lane;
}setState
setState 時類組件中我們最常用的修改狀態(tài)的方法,狀態(tài)修改會觸發(fā)更新流程。
class 組件在原型鏈上定義了 setState 方法,其調(diào)用了觸發(fā)器 updater 上的 enqueueSetState 方法:
// packages/react/src/ReactBaseClasses.js
Component.prototype.setState = function(partialState, callback) {
invariant(
typeof partialState === 'object' ||
typeof partialState === 'function' ||
partialState == null,
'setState(...): takes an object of state variables to update or a ' +
'function which returns an object of state variables.',
);
this.updater.enqueueSetState(this, partialState, callback, 'setState');
};然后我們再來看以下 updater 上定義的 enqueueSetState 方法,一看到這我們就了然了,和 updateContainer 方法中做的事情幾乎一模一樣,都是觸發(fā)后續(xù)的更新調(diào)度。
// packages/react-reconciler/src/ReactFiberClassComponent.old.js
const classComponentUpdater = {
isMounted,
enqueueSetState(inst, payload, callback) {
const fiber = getInstance(inst);
const eventTime = requestEventTime(); // 獲取更新觸發(fā)的時間
const lane = requestUpdateLane(fiber); // 獲取任務(wù)優(yōu)先級
const update = createUpdate(eventTime, lane); // 創(chuàng)建更新任務(wù)
update.payload = payload;
if (callback !== undefined && callback !== null) {
if (__DEV__) {
warnOnInvalidCallback(callback, 'setState');
}
update.callback = callback;
}
enqueueUpdate(fiber, update); // 將任務(wù)推入更新隊列
scheduleUpdateOnFiber(fiber, lane, eventTime); // schedule 進行調(diào)度
// ...
if (enableSchedulingProfiler) {
markStateUpdateScheduled(fiber, lane);
}
},
// ...
};forceUpdate
forceUpdate 的流程與 setState 幾乎一模一樣:

同樣其調(diào)用了觸發(fā)器 updater 上的 enqueueForceUpdate 方法,enqueueForceUpdate 方法也同樣是觸發(fā)了一系列的更新流程:相關(guān)參考視頻講解:傳送門
reconciler/src/ReactFiberClassComponent.old.js
const classComponentUpdater = {
isMounted,
// ...
enqueueForceUpdate(inst, callback) {
const fiber = getInstance(inst);
const eventTime = requestEventTime(); // 獲取更新觸發(fā)的時間
const lane = requestUpdateLane(fiber); // 獲取任務(wù)優(yōu)先級
const update = createUpdate(eventTime, lane); // 創(chuàng)建更新
update.tag = ForceUpdate;
if (callback !== undefined && callback !== null) {
if (__DEV__) {
warnOnInvalidCallback(callback, 'forceUpdate');
}
update.callback = callback;
}
enqueueUpdate(fiber, update); // 將任務(wù)推進更新隊列
scheduleUpdateOnFiber(fiber, lane, eventTime); // 觸發(fā)更新調(diào)度
// ...
if (enableSchedulingProfiler) {
markForceUpdateScheduled(fiber, lane);
}
},
};創(chuàng)建更新任務(wù)
可以發(fā)現(xiàn),上述的三種觸發(fā)更新的動作,最后殊途同歸,都會走上述流程圖中從 requestEventTime 到 scheduleUpdateOnFiber 這一流程,去創(chuàng)建更新任務(wù),先我們詳細(xì)看下更新任務(wù)是如何創(chuàng)建的。
獲取更新觸發(fā)時間
前面的文章中我們講到過,react 執(zhí)行更新過程中,會將更新任務(wù)拆解,每一幀優(yōu)先執(zhí)行高優(yōu)先級的任務(wù),從而保證用戶體驗的流暢。那么即使對于同樣優(yōu)先級的任務(wù),在任務(wù)多的情況下該優(yōu)先執(zhí)行哪一些呢?
react 通過 requestEventTime 方法去創(chuàng)建一個 currentEventTime,用于標(biāo)識更新任務(wù)觸發(fā)的時間,對于相同時間的任務(wù),會批量去執(zhí)行。同樣優(yōu)先級的任務(wù),currentEventTime 值越小,就會越早執(zhí)行。
我們看一下 requestEventTime 方法的實現(xiàn):
// packages/react-reconciler/src/ReactFiberWorkLoop.old.js
export function requestEventTime() {
if ((executionContext & (RenderContext | CommitContext)) !== NoContext) {
// 在 react 執(zhí)行過程中,直接返回當(dāng)前時間
return now();
}
// 如果不在 react 執(zhí)行過程中
if (currentEventTime !== NoTimestamp) {
// 正在執(zhí)行瀏覽器事件,返回上次的 currentEventTime
return currentEventTime;
}
// react 中斷后首次更新,計算新的 currentEventTime
currentEventTime = now();
return currentEventTime;
}在這個方法中,(executionContext & (RenderContext | CommitContext) 做了二進制運算,RenderContext 代表著 react 正在計算更新,CommitContext 代表著 react 正在提交更新。所以這句話是判斷當(dāng)前 react 是否處在計算或者提交更新的階段,如果是則直接返回 now()。
// packages/react-reconciler/src/ReactFiberWorkLoop.old.js export const NoContext = /* */ 0b0000000; const BatchedContext = /* */ 0b0000001; const EventContext = /* */ 0b0000010; const DiscreteEventContext = /* */ 0b0000100; const LegacyUnbatchedContext = /* */ 0b0001000; const RenderContext = /* */ 0b0010000; const CommitContext = /* */ 0b0100000; export const RetryAfterError = /* */ 0b1000000; let executionContext: ExecutionContext = NoContext;
再來看一下 now 的代碼,這里的意思時,當(dāng)前后的更新任務(wù)時間差小于 10ms 時,直接采用上次的 Scheduler_now,這樣可以抹平 10ms 內(nèi)更新任務(wù)的時間差, 有利于批量更新:
// packages/react-reconciler/src/SchedulerWithReactIntegration.old.js export const now = initialTimeMs < 10000 ? Scheduler_now : () => Scheduler_now() - initialTimeMs;
綜上所述,requestEvent 做的事情如下:
- 在 react 的 render 和 commit 階段我們直接獲取更新任務(wù)的觸發(fā)時間,并抹平相差 10ms 以內(nèi)的更新任務(wù)以便于批量執(zhí)行。
- 當(dāng) currentEventTime 不等于 NoTimestamp 時,則判斷其正在執(zhí)行瀏覽器事件,react 想要同樣優(yōu)先級的更新任務(wù)保持相同的時間,所以直接返回上次的 currentEventTime
- 如果是 react 上次中斷之后的首次更新,那么給 currentEventTime 賦一個新的值
劃分更新任務(wù)優(yōu)先級
說完了相同優(yōu)先級任務(wù)的觸發(fā)時間,那么任務(wù)的優(yōu)先級又是如何劃分的呢?這里就要提到 requestUpdateLane,我們來看一下其源碼:
// packages/react-reconciler/src/ReactFiberWorkLoop.old.js
export function requestUpdateLane(fiber: Fiber): Lane {
// ...
// 根據(jù)記錄下的事件的優(yōu)先級,獲取任務(wù)調(diào)度的優(yōu)先級
const schedulerPriority = getCurrentPriorityLevel();
// ...
let lane;
if (
(executionContext & DiscreteEventContext) !== NoContext &&
schedulerPriority === UserBlockingSchedulerPriority
) {
// 如果是用戶阻塞級別的事件,則通過InputDiscreteLanePriority 計算更新的優(yōu)先級 lane
lane = findUpdateLane(InputDiscreteLanePriority, currentEventWipLanes);
} else {
// 否則依據(jù)事件的優(yōu)先級計算 schedulerLanePriority
const schedulerLanePriority = schedulerPriorityToLanePriority(
schedulerPriority,
);
if (decoupleUpdatePriorityFromScheduler) {
const currentUpdateLanePriority = getCurrentUpdateLanePriority();
// 根據(jù)計算得到的 schedulerLanePriority,計算更新的優(yōu)先級 lane
lane = findUpdateLane(schedulerLanePriority, currentEventWipLanes);
}
return lane;
}它首先找出會通過 getCurrentPriorityLevel 方法,根據(jù) Scheduler 中記錄的事件優(yōu)先級,獲取任務(wù)調(diào)度的優(yōu)先級 schedulerPriority。然后通過 findUpdateLane 方法計算得出 lane,作為更新過程中的優(yōu)先級。
findUpdateLane 這個方法中,按照事件的類型,匹配不同級別的 lane,事件類型的優(yōu)先級劃分如下,值越高,代表優(yōu)先級越高:
// packages/react-reconciler/src/ReactFiberLane.js export const SyncLanePriority: LanePriority = 15; export const SyncBatchedLanePriority: LanePriority = 14; const InputDiscreteHydrationLanePriority: LanePriority = 13; export const InputDiscreteLanePriority: LanePriority = 12; const InputContinuousHydrationLanePriority: LanePriority = 11; export const InputContinuousLanePriority: LanePriority = 10; const DefaultHydrationLanePriority: LanePriority = 9; export const DefaultLanePriority: LanePriority = 8; const TransitionHydrationPriority: LanePriority = 7; export const TransitionPriority: LanePriority = 6; const RetryLanePriority: LanePriority = 5; const SelectiveHydrationLanePriority: LanePriority = 4; const IdleHydrationLanePriority: LanePriority = 3; const IdleLanePriority: LanePriority = 2; const OffscreenLanePriority: LanePriority = 1; export const NoLanePriority: LanePriority = 0;
創(chuàng)建更新對象
eventTime 和 lane 都創(chuàng)建好了之后,就該創(chuàng)建更新了,createUpdate 就是基于上面兩個方法所創(chuàng)建的 eventTime 和 lane,去創(chuàng)建一個更新對象:
// packages/react-reconciler/src/ReactUpdateQueue.old.js
export function createUpdate(eventTime: number, lane: Lane): Update<*> {
const update: Update<*> = {
eventTime, // 更新要出發(fā)的事件
lane, // 優(yōu)先級
tag: UpdateState, // 指定更新的類型,0更新 1替換 2強制更新 3捕獲性的更新
payload: null, // 要更新的內(nèi)容,例如 setState 接收的第一個參數(shù)
callback: null, // 更新完成后的回調(diào)
next: null, // 指向下一個更新
};
return update;
}關(guān)聯(lián) fiber 的更新隊列
創(chuàng)建好了 update 對象之后,緊接著調(diào)用 enqueueUpdate 方法把update 對象放到 關(guān)聯(lián)的 fiber 的 updateQueue 隊列之中:
// packages/react-reconciler/src/ReactUpdateQueue.old.js
export function enqueueUpdate<State>(fiber: Fiber, update: Update<State>) {
// 獲取當(dāng)前 fiber 的更新隊列
const updateQueue = fiber.updateQueue;
if (updateQueue === null) {
// 若 updateQueue 為空,表示 fiber 還未渲染,直接退出
return;
}
const sharedQueue: SharedQueue<State> = (updateQueue: any).shared;
const pending = sharedQueue.pending;
if (pending === null) {
// pending 為 null 時表示首次更新,創(chuàng)建循環(huán)列表
update.next = update;
} else {
// 將 update 插入到循環(huán)列表中
update.next = pending.next;
pending.next = update;
}
sharedQueue.pending = update;
// ...
}
reconciler 過程
上面的更新任務(wù)創(chuàng)建好了并且關(guān)聯(lián)到了 fiber 上,下面就該到了 react render 階段的核心之一 —— reconciler 階段。
根據(jù)任務(wù)類型執(zhí)行不同更新
reconciler 階段會協(xié)調(diào)任務(wù)去執(zhí)行,以 scheduleUpdateOnFiber 為入口函數(shù),首先會調(diào)用 checkForNestedUpdates 方法,檢查嵌套的更新數(shù)量,若嵌套數(shù)量大于 50 層時,被認(rèn)為是循環(huán)更新(無限更新)。此時會拋出異常,避免了例如在類組件 render 函數(shù)中調(diào)用了 setState 這種死循環(huán)的情況。
然后通過 markUpdateLaneFromFiberToRoot 方法,向上遞歸更新 fiber 的 lane,lane 的更新很簡單,就是將當(dāng)前任務(wù) lane 與之前的 lane 進行二進制或運算疊加。
我們看一下其源碼:
// packages/react-reconciler/src/ReactFiberWorkLoop.old.js
export function scheduleUpdateOnFiber(
fiber: Fiber, lane: Lane, eventTime: number,
) {
// 檢查是否有循環(huán)更新
// 避免例如在類組件 render 函數(shù)中調(diào)用了 setState 這種死循環(huán)的情況
checkForNestedUpdates();
// ...
// 自底向上更新 child.fiberLanes
const root = markUpdateLaneFromFiberToRoot(fiber, lane);
// ...
// 標(biāo)記 root 有更新,將 update 的 lane 插入到root.pendingLanes 中
markRootUpdated(root, lane, eventTime);
if (lane === SyncLane) { // 同步任務(wù),采用同步渲染
if (
(executionContext & LegacyUnbatchedContext) !== NoContext &&
(executionContext & (RenderContext | CommitContext)) === NoContext
) {
// 如果本次是同步更新,并且當(dāng)前還未開始渲染
// 表示當(dāng)前的 js 主線程空閑,并且沒有 react 任務(wù)在執(zhí)行
// ...
// 調(diào)用 performSyncWorkOnRoot 執(zhí)行同步更新任務(wù)
performSyncWorkOnRoot(root);
} else {
// 如果本次時同步更新,但是有 react 任務(wù)正在執(zhí)行
// 調(diào)用 ensureRootIsScheduled 去復(fù)用當(dāng)前正在執(zhí)行的任務(wù),讓其將本次的更新一并執(zhí)行
ensureRootIsScheduled(root, eventTime);
schedulePendingInteractions(root, lane);
// ...
} else {
// 如果本次更新是異步任務(wù)
// ...
// 調(diào)用 ensureRootIsScheduled 執(zhí)行可中斷更新
ensureRootIsScheduled(root, eventTime);
schedulePendingInteractions(root, lane);
}
mostRecentlyUpdatedRoot = root;
}然后會根據(jù)任務(wù)類型以及當(dāng)前線程所處的 react 執(zhí)行階段,去判斷進行何種類型的更新:
執(zhí)行同步更新
當(dāng)任務(wù)的類型為同步任務(wù),并且當(dāng)前的 js 主線程空閑(沒有正在執(zhí)行的 react 任務(wù)時),會通過 performSyncWorkOnRoot(root) 方法開始執(zhí)行同步任務(wù)。
performSyncWorkOnRoot 里面主要做了兩件事:
- renderRootSync 從根節(jié)點開始進行同步渲染任務(wù)
- commitRoot 執(zhí)行 commit 流程
// packages/react-reconciler/src/ReactFiberWorkLoop.old.js
function performSyncWorkOnRoot(root) {
// ...
exitStatus = renderRootSync(root, lanes);
// ...
commitRoot(root);
// ...
}當(dāng)任務(wù)類型為同步類型,但是 js 主線程非空閑時。會執(zhí)行 ensureRootIsScheduled 方法:
// packages/react-reconciler/src/ReactFiberWorkLoop.old.js
function ensureRootIsScheduled(root: FiberRoot, currentTime: number) {
// ...
// 如果有正在執(zhí)行的任務(wù),
if (existingCallbackNode !== null) {
const existingCallbackPriority = root.callbackPriority;
if (existingCallbackPriority === newCallbackPriority) {
// 任務(wù)優(yōu)先級沒改變,說明可以復(fù)用之前的任務(wù)一起執(zhí)行
return;
}
// 任務(wù)優(yōu)先級改變了,說明不能復(fù)用。
// 取消正在執(zhí)行的任務(wù),重新去調(diào)度
cancelCallback(existingCallbackNode);
}
// 進行一個新的調(diào)度
let newCallbackNode;
if (newCallbackPriority === SyncLanePriority) {
// 如果是同步任務(wù)優(yōu)先級,執(zhí)行 performSyncWorkOnRoot
newCallbackNode = scheduleSyncCallback(
performSyncWorkOnRoot.bind(null, root),
);
} else if (newCallbackPriority === SyncBatchedLanePriority) {
// 如果是批量同步任務(wù)優(yōu)先級,執(zhí)行 performSyncWorkOnRoot
newCallbackNode = scheduleCallback(
ImmediateSchedulerPriority,
performSyncWorkOnRoot.bind(null, root),
);
} else {
// ...
// 如果不是批量同步任務(wù)優(yōu)先級,執(zhí)行 performConcurrentWorkOnRoot
newCallbackNode = scheduleCallback(
schedulerPriorityLevel,
performConcurrentWorkOnRoot.bind(null, root),
);
}
// ...
}
ensureRootIsScheduled 方法中,會先看加入了新的任務(wù)后根節(jié)點任務(wù)優(yōu)先級是否有變更,如果無變更,說明新的任務(wù)會被當(dāng)前的 schedule 一同執(zhí)行;如果有變更,則創(chuàng)建新的 schedule,然后也是調(diào)用performSyncWorkOnRoot(root) 方法開始執(zhí)行同步任務(wù)。
執(zhí)行可中斷更新
當(dāng)任務(wù)的類型不是同步類型時,react 也會執(zhí)行 ensureRootIsScheduled 方法,因為是異步任務(wù),最終會執(zhí)行 performConcurrentWorkOnRoot 方法,去進行可中斷的更新,下面會詳細(xì)講到。
workLoop
同步
以同步更新為例,performSyncWorkOnRoot 會經(jīng)過以下流程,performSyncWorkOnRoot ——> renderRootSync ——> workLoopSync。
workLoopSync 中,只要 workInProgress(workInProgress fiber 樹中新創(chuàng)建的 fiber 節(jié)點) 不為 null,就會一直循環(huán),執(zhí)行 performUnitOfWork 函數(shù)。
// packages/react-reconciler/src/ReactFiberWorkLoop.old.js
function workLoopSync() {
while (workInProgress !== null) {
performUnitOfWork(workInProgress);
}
}
可中斷
可中斷模式下,performConcurrentWorkOnRoot 會執(zhí)行以下過程:performConcurrentWorkOnRoot ——> renderRootConcurrent ——> workLoopConcurrent。
相比于 workLoopSync, workLoopConcurrent 在每一次對 workInProgress 執(zhí)行 performUnitOfWork 前,會先判斷以下 shouldYield() 的值。若為 false 則繼續(xù)執(zhí)行,若為 true 則中斷執(zhí)行。
// packages/react-reconciler/src/ReactFiberWorkLoop.old.js
function workLoopConcurrent() {
while (workInProgress !== null && !shouldYield()) {
performUnitOfWork(workInProgress);
}
}
performUnitOfWork
最終無論是同步執(zhí)行任務(wù),還是可中斷地執(zhí)行任務(wù),都會進入 performUnitOfWork 函數(shù)中。
performUnitOfWork 中會以 fiber 作為單元,進行協(xié)調(diào)過程。每次 beginWork 執(zhí)行后都會更新 workIngProgress,從而響應(yīng)了上面 workLoop 的循環(huán)。
直至 fiber 樹便利完成后,workInProgress 此時置為 null,執(zhí)行 completeUnitOfWork 函數(shù)。
// packages/react-reconciler/src/ReactFiberWorkLoop.old.js
function performUnitOfWork(unitOfWork: Fiber): void {
// ...
const current = unitOfWork.alternate;
// ...
let next;
if (enableProfilerTimer && (unitOfWork.mode & ProfileMode) !== NoMode) {
// ...
next = beginWork(current, unitOfWork, subtreeRenderLanes);
} else {
next = beginWork(current, unitOfWork, subtreeRenderLanes);
}
// ...
if (next === null) {
completeUnitOfWork(unitOfWork);
} else {
workInProgress = next;
}
ReactCurrentOwner.current = null;
}
beginWork
beginWork 是根據(jù)當(dāng)前執(zhí)行環(huán)境,封裝調(diào)用了 originalBeginWork 函數(shù):
// packages/react-reconciler/src/ReactFiberWorkLoop.old.js
let beginWork;
if (__DEV__ && replayFailedUnitOfWorkWithInvokeGuardedCallback) {
beginWork = (current, unitOfWork, lanes) => {
// ...
try {
return originalBeginWork(current, unitOfWork, lanes);
} catch (originalError) {
// ...
}
};
} else {
beginWork = originalBeginWork;
}
originalBeginWork 中,會根據(jù) workInProgress 的 tag 屬性,執(zhí)行不同類型的 react 元素的更新函數(shù)。但是他們都大同小異,不論是 tag 是何種類型,更新函數(shù)最終都會去調(diào)用 reconcileChildren 函數(shù)。
// packages/react-reconciler/src/ReactFiberBeginWork.old.js
function beginWork(
current: Fiber | null, workInProgress: Fiber, renderLanes: Lanes,
): Fiber | null {
const updateLanes = workInProgress.lanes;
workInProgress.lanes = NoLanes;
// 針對 workInProgress 的tag,執(zhí)行相應(yīng)的更新
switch (workInProgress.tag) {
// ...
case HostRoot:
return updateHostRoot(current, workInProgress, renderLanes);
case HostComponent:
return updateHostComponent(current, workInProgress, renderLanes);
// ...
}
// ...
}以 updateHostRoot 為例,根據(jù)根 fiber 是否存在,去執(zhí)行 mountChildFibers 或者 reconcileChildren:
// packages/react-reconciler/src/ReactFiberBeginWork.old.js
function updateHostRoot(current, workInProgress, renderLanes) {
// ...
const root: FiberRoot = workInProgress.stateNode;
if (root.hydrate && enterHydrationState(workInProgress)) {
// 若根 fiber 不存在,說明是首次渲染,調(diào)用 mountChildFibers
// ...
const child = mountChildFibers(
workInProgress,
null,
nextChildren,
renderLanes,
);
workInProgress.child = child;
} else {
// 若根 fiber 存在,調(diào)用 reconcileChildren
reconcileChildren(current, workInProgress, nextChildren, renderLanes);
resetHydrationState();
}
return workInProgress.child;
}reconcileChildren 做的事情就是 react 的另一核心之一 —— diff 過程,在下一篇文章中會詳細(xì)講。
completeUnitOfWork
當(dāng) workInProgress 為 null 時,也就是當(dāng)前任務(wù)的 fiber 樹遍歷完之后,就進入到了 completeUnitOfWork 函數(shù)。
經(jīng)過了 beginWork 操作,workInProgress 節(jié)點已經(jīng)被打上了flags 副作用標(biāo)簽。completeUnitOfWork 方法中主要是逐層收集 effects
鏈,最終收集到 root 上,供接下來的commit階段使用。
completeUnitOfWork 結(jié)束后,render 階段便結(jié)束了,后面就到了 commit 階段。
// packages/react-reconciler/src/ReactFiberWorkLoop.old.js
function completeUnitOfWork(unitOfWork: Fiber): void {
let completedWork = unitOfWork;
do {
// ...
// 對節(jié)點進行completeWork,生成DOM,更新props,綁定事件
next = completeWork(current, completedWork, subtreeRenderLanes);
if (
returnFiber !== null &&
(returnFiber.flags & Incomplete) === NoFlags
) {
// 將當(dāng)前節(jié)點的 effectList 并入到父節(jié)點的 effectList
if (returnFiber.firstEffect === null) {
returnFiber.firstEffect = completedWork.firstEffect;
}
if (completedWork.lastEffect !== null) {
if (returnFiber.lastEffect !== null) {
returnFiber.lastEffect.nextEffect = completedWork.firstEffect;
}
returnFiber.lastEffect = completedWork.lastEffect;
}
// 將自身添加到 effectList 鏈,添加時跳過 NoWork 和 PerformedWork的 flags,因為真正的 commit 時用不到
const flags = completedWork.flags;
if (flags > PerformedWork) {
if (returnFiber.lastEffect !== null) {
returnFiber.lastEffect.nextEffect = completedWork;
} else {
returnFiber.firstEffect = completedWork;
}
returnFiber.lastEffect = completedWork;
}
}
} while (completedWork !== null);
// ...
}
實現(xiàn)幀空閑調(diào)度任務(wù)
剛剛上面說到了在執(zhí)行可中斷的更新時,瀏覽器會在每一幀空閑時刻去執(zhí)行 react 更新任務(wù),那么空閑時刻去執(zhí)行是如何實現(xiàn)的呢?我們很容易聯(lián)想到一個 api —— requestIdleCallback。但由于 requestIdleCallback 的兼容性問題以及 react 對應(yīng)部分高優(yōu)先級任務(wù)可能犧牲部分幀的需要,react 通過自己實現(xiàn)了類似的功能代替了 requestIdleCallback。
我們上面講到執(zhí)行可中斷更新時,performConcurrentWorkOnRoot 函數(shù)時通過 scheduleCallback 包裹起來的:
scheduleCallback( schedulerPriorityLevel, performConcurrentWorkOnRoot.bind(null, root), );
scheduleCallback 函數(shù)是引用了 packages/scheduler/src/Scheduler.js 路徑下的 unstable_scheduleCallback 函數(shù),我們來看一下這個函數(shù),它會去按計劃插入調(diào)度任務(wù):
// packages/scheduler/src/Scheduler.js
function unstable_scheduleCallback(priorityLevel, callback, options) {
// ...
if (startTime > currentTime) {
// 當(dāng)前任務(wù)已超時,插入超時隊列
// ...
} else {
// 任務(wù)未超時,插入調(diào)度任務(wù)隊列
newTask.sortIndex = expirationTime;
push(taskQueue, newTask);
// 符合更新調(diào)度執(zhí)行的標(biāo)志
if (!isHostCallbackScheduled && !isPerformingWork) {
isHostCallbackScheduled = true;
// requestHostCallback 調(diào)度任務(wù)
requestHostCallback(flushWork);
}
}
return newTask;
}
將任務(wù)插入了調(diào)度隊列之后,會通過 requestHostCallback 函數(shù)去調(diào)度任務(wù)。
react 通過 new MessageChannel() 創(chuàng)建了消息通道,當(dāng)發(fā)現(xiàn) js 線程空閑時,通過 postMessage 通知 scheduler 開始調(diào)度。然后 react 接收到調(diào)度開始的通知時,就通過 performWorkUntilDeadline 函數(shù)去更新當(dāng)前幀的結(jié)束時間,以及執(zhí)行任務(wù)。從而實現(xiàn)了幀空閑時間的任務(wù)調(diào)度。
// packages/scheduler/src/forks/SchedulerHostConfig.default.js
// 獲取當(dāng)前設(shè)備每幀的時長
forceFrameRate = function(fps) {
// ...
if (fps > 0) {
yieldInterval = Math.floor(1000 / fps);
} else {
yieldInterval = 5;
}
};
// 幀結(jié)束前執(zhí)行任務(wù)
const performWorkUntilDeadline = () => {
if (scheduledHostCallback !== null) {
const currentTime = getCurrentTime();
// 更新當(dāng)前幀的結(jié)束時間
deadline = currentTime + yieldInterval;
const hasTimeRemaining = true;
try {
const hasMoreWork = scheduledHostCallback(
hasTimeRemaining,
currentTime,
);
// 如果還有調(diào)度任務(wù)就執(zhí)行
if (!hasMoreWork) {
isMessageLoopRunning = false;
scheduledHostCallback = null;
} else {
// 沒有調(diào)度任務(wù)就通過 postMessage 通知結(jié)束
port.postMessage(null);
}
} catch (error) {
// ..
throw error;
}
} else {
isMessageLoopRunning = false;
}
needsPaint = false;
};
// 通過 MessageChannel 創(chuàng)建消息通道,實現(xiàn)任務(wù)調(diào)度通知
const channel = new MessageChannel();
const port = channel.port2;
channel.port1.onmessage = performWorkUntilDeadline;
// 通過 postMessage,通知 scheduler 已經(jīng)開始了幀調(diào)度
requestHostCallback = function(callback) {
scheduledHostCallback = callback;
if (!isMessageLoopRunning) {
isMessageLoopRunning = true;
port.postMessage(null);
}
};
任務(wù)中斷
前面說到可中斷模式下的 workLoop,每次遍歷執(zhí)行 performUnitOfWork 前會先判斷 shouYield 的值
// packages/react-reconciler/src/ReactFiberWorkLoop.old.js
function workLoopConcurrent() {
while (workInProgress !== null && !shouldYield()) {
performUnitOfWork(workInProgress);
}
}
我們看一下 shouYield 的值是如何獲取的:
// packages\scheduler\src\SchedulerPostTask.js
export function unstable_shouldYield() {
return getCurrentTime() >= deadline;
}
getCurrentTime 獲取的是當(dāng)前的時間戳,deadline 上面講到了是瀏覽器每一幀結(jié)束的時間戳。也就是說 concurrent 模式下,react 會將這些非同步任務(wù)放到瀏覽器每一幀空閑時間段去執(zhí)行,若每一幀結(jié)束未執(zhí)行完,則中斷當(dāng)前任務(wù),待到瀏覽器下一幀的空閑再繼續(xù)執(zhí)行。
總結(jié)
總結(jié)一下 react render 階段的設(shè)計思想:
當(dāng)發(fā)生渲染或者更新操作時,react 去創(chuàng)建一系列的任務(wù),任務(wù)帶有優(yōu)先級,然后構(gòu)建 workInProgress fiber 樹鏈表。
遍歷任務(wù)鏈表去執(zhí)行任務(wù)。每一幀幀先執(zhí)行瀏覽器的渲染等任務(wù),如果當(dāng)前幀還有空閑時間,則執(zhí)行任務(wù),直到當(dāng)前幀的時間用完。如果當(dāng)前幀已經(jīng)沒有空閑時間,就等到下一幀的空閑時間再去執(zhí)行。如果當(dāng)前幀沒有空閑時間但是當(dāng)前任務(wù)鏈表有任務(wù)到期了或者有立即執(zhí)行任務(wù),那么必須執(zhí)行的時候就以丟失幾幀的代價,執(zhí)行這些任務(wù)。執(zhí)行完的任務(wù)都會被從鏈表中刪除。
到此這篇關(guān)于React render核心階段深入探究穿插scheduler與reconciler的文章就介紹到這了,更多相關(guān)React render內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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