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(shí)現(xiàn)幀空閑時(shí)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(shí)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(yàn)根節(jié)點(diǎn) root 是否存在,若不存在,調(diào)用 legacyCreateRootFromDOMContainer
創(chuàng)建根節(jié)點(diǎn) 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$Component<any, any>, children: ReactNodeList, container: Container, forceHydrate: boolean, callback: ?Function, ) { // ... let root: RootType = (container._reactRootContainer: any); let fiberRoot; if (!root) { // 首次渲染時(shí)根節(jié)點(diǎn)不存在 // 通過 legacyCreateRootFromDOMContainer 創(chuàng)建根節(jié)點(diǎn)、fiberRoot 和 rootFiber root = container._reactRootContainer = legacyCreateRootFromDOMContainer( container, forceHydrate, ); fiberRoot = root._internalRoot; if (typeof callback === 'function') { const originalCallback = callback; callback = function() { const instance = getPublicRootInstance(fiberRoot); originalCallback.call(instance); }; } // 非批量執(zhí)行更新流程 unbatchedUpdates(() => { updateContainer(children, fiberRoot, parentComponent, callback); }); } else { fiberRoot = root._internalRoot; if (typeof callback === 'function') { const originalCallback = callback; callback = function() { const instance = getPublicRootInstance(fiberRoot); originalCallback.call(instance); }; } // 批量執(zhí)行更新流程 updateContainer(children, fiberRoot, parentComponent, callback); } return getPublicRootInstance(fiberRoot); }
updateContainer
函數(shù)中,主要做了以下幾件事情:
- requestEventTime:獲取更新觸發(fā)的時(shí)間
- requestUpdateLane:獲取當(dāng)前任務(wù)優(yōu)先級
- createUpdate:創(chuàng)建更新
- enqueueUpdate:將任務(wù)推進(jìn)更新隊(duì)列
- scheduleUpdateOnFiber:調(diào)度更新
關(guān)于這幾個(gè)函數(shù)稍后會詳細(xì)講到
// packages/react-dom/src/client/ReactDOMLegacy.js export function updateContainer( element: ReactNodeList, container: OpaqueRoot, parentComponent: ?React$Component<any, any>, callback: ?Function, ): Lane { // ... const current = container.current; const eventTime = requestEventTime(); // 獲取更新觸發(fā)的時(shí)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(duì)列 scheduleUpdateOnFiber(current, lane, eventTime); // schedule 進(jìn)行調(diào)度 return lane; }
setState
setState 時(shí)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(shí)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(duì)列 scheduleUpdateOnFiber(fiber, lane, eventTime); // schedule 進(jìn)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(shí)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(jìn)更新隊(duì)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(shí)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(yàn)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(gè) currentEventTime,用于標(biāo)識更新任務(wù)觸發(fā)的時(shí)間,對于相同時(shí)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(shí)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(shí)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(jì)算新的 currentEventTime currentEventTime = now(); return currentEventTime; }
在這個(gè)方法中,(executionContext & (RenderContext | CommitContext)
做了二進(jìn)制運(yùn)算,RenderContext
代表著 react 正在計(jì)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(jì)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(shí),當(dāng)前后的更新任務(wù)時(shí)間差小于 10ms 時(shí),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(shí)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(shí)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(shí),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(shí)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(gè)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(shí)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(jì)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(jì)算 schedulerLanePriority const schedulerLanePriority = schedulerPriorityToLanePriority( schedulerPriority, ); if (decoupleUpdatePriorityFromScheduler) { const currentUpdateLanePriority = getCurrentUpdateLanePriority(); // 根據(jù)計(jì)算得到的 schedulerLanePriority,計(jì)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(jì)算得出 lane,作為更新過程中的優(yōu)先級。
findUpdateLane
這個(gè)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(gè)方法所創(chuàng)建的 eventTime 和 lane,去創(chuàng)建一個(gè)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(qiáng)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(gè)參數(shù) callback: null, // 更新完成后的回調(diào) next: null, // 指向下一個(gè)更新 }; return update; }
關(guān)聯(lián) fiber 的更新隊(duì)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(duì)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(duì)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(shí)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(shí),被認(rèn)為是循環(huán)更新(無限更新)。此時(shí)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(jìn)行二進(jìn)制或運(yùn)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(shí)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(jìn)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(shí)),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(diǎn)開始進(jìn)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(shí)。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(jìn)行一個(gè)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(diǎn)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(shí),react 也會執(zhí)行 ensureRootIsScheduled
方法,因?yàn)槭钱惒饺蝿?wù),最終會執(zhí)行 performConcurrentWorkOnRoot
方法,去進(jìn)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(diǎn)) 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(jìn)入 performUnitOfWork
函數(shù)中。
performUnitOfWork
中會以 fiber 作為單元,進(jìn)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(shí)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(shí),也就是當(dāng)前任務(wù)的 fiber 樹遍歷完之后,就進(jìn)入到了 completeUnitOfWork
函數(shù)。
經(jīng)過了 beginWork
操作,workInProgress 節(jié)點(diǎn)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(diǎn)進(jìn)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(diǎn)的 effectList 并入到父節(jié)點(diǎn)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(shí)跳過 NoWork 和 PerformedWork的 flags,因?yàn)檎嬲?commit 時(shí)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(shí)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(shí),瀏覽器會在每一幀空閑時(shí)刻去執(zhí)行 react 更新任務(wù),那么空閑時(shí)刻去執(zhí)行是如何實(shí)現(xiàn)的呢?我們很容易聯(lián)想到一個(gè) 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(shí)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(shí),performConcurrentWorkOnRoot
函數(shù)時(shí)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(gè)函數(shù),它會去按計(jì)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(shí),插入超時(shí)隊(duì)列 // ... } else { // 任務(wù)未超時(shí),插入調(diào)度任務(wù)隊(duì)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(duì)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(shí),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(shí),就通過 performWorkUntilDeadline
函數(shù)去更新當(dāng)前幀的結(jié)束時(shí)間,以及執(zhí)行任務(wù)。從而實(shí)現(xiàn)了幀空閑時(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)間戳,deadline 上面講到了是瀏覽器每一幀結(jié)束的時(shí)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(shí)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(jì)思想:
當(dāng)發(fā)生渲染或者更新操作時(shí),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(shí)間,則執(zhí)行任務(wù),直到當(dāng)前幀的時(shí)間用完。如果當(dāng)前幀已經(jīng)沒有空閑時(shí)間,就等到下一幀的空閑時(shí)間再去執(zhí)行。如果當(dāng)前幀沒有空閑時(shí)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(shí)候就以丟失幾幀的代價(jià),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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