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React 在构建用户界面整体遵循函数式的编程理念，即固定的输出有固定的输入，尤其是在推出函数式组件之后，更加强化了组件纯函数的理念。但理论业务中编写的组件未免要产生申请数据、订阅事件、手动操作 DOM 这些副作用（effect），这样不免让函数组件变得不那么纯，于是 React 提供 use(Layout)Effect 的 hook，给开发者提供专门治理副作用的形式。
上面咱们会从 effect 的数据结构动手，梳理 use(Layout)Effect 在 render 和 commit 阶段的整体流程。
Effect 的数据结构
对于 hook 链表构造的基本概念我曾经总结过一篇文章：React hooks 的根底概念：hooks 链表。对函数组件来说，其 fiber 上的 memorizedState 专门用来存储 hooks 链表，每一个 hook 对应链表中的每一个元素。use(Layout)Effect 产生的 hook 会放到 fiber.memorizedState 上，而它们调用后最终会生成一个 effect 对象，存储到它们对应 hook 的 memoizedState 中，与其余的 effect 连接成环形链表。
单个的 effect 对象包含以下几个属性：
- create: 传入 use（Layout）Effect 函数的第一个参数，即回调函数
- destroy: 回调函数 return 的函数，在该 effect 销毁的时候执行
- deps: 依赖项
- next: 指向下一个 effect
- tag: effect 的类型，辨别是 useEffect 还是 useLayoutEffect
单纯看 effect 对象中的字段，很容易和平时的用法分割起来。create 函数即咱们传入 use(Layout)Effect 的回调函数，而通过 deps，能够管制 create 是否执行，如需革除 effect，则在 create 函数中 return 一个新函数（即 destroy）即可。
为了了解 effect 的数据结构，假如有如下组件：
const UseEffectExp = () => {const [ text, setText] = useState('hello')
useEffect(() => {console.log('effect1')
return () => {console.log('destory1');
}
})
useLayoutEffect(() => {console.log('effect2')
return () => {console.log('destory2');
}
})
return <div>effect</div>
}挂载到它 fiber 上 memoizedState 的 hooks 链表构造如下
例如 useEffect hook 上的 memoizedState 存储了 useEffect 的 effect 对象（effect1），next 指向 useLayoutEffect 的 effect 对象（effect2）。effect2 的 next 又指回 effect1. 在上面的 useLayoutEffect hook 中，也是如此的构造。
fiber.memoizedState ---> useState hook
|
|
next
|
↓
useEffect hook
memoizedState: useEffect 的 effect 对象 ---> useLayoutEffect 的 effect 对象
| ↑__________________________________|
|
next
|
↓
useLayoutffect hook
memoizedState: useLayoutEffect 的 effect 对象 ---> useEffect 的 effect 对象
↑___________________________________|
effect 除了保留在 fiber.memoizedState 对应的 hook 中，还会保留在 fiber 的 updateQueue 中。
fiber.updateQueue ---> useLayoutEffect ----next----> useEffect
↑ |
|__________________________|当初，咱们晓得，调用 use(Layout)Effect，最初会产生 effect 链表，这个链表保留在两个中央：
- fiber.memoizedState 的 hooks 链表中，use(Layout)Effect 对应 hook 元素的 memoizedState 中。
- fiber.updateQueue 中，本次更新的 updateQueue，它会在本次更新的 commit 阶段中被解决。
流程概述
基于下面的数据结构，对于 use（Layout）Effect 来说，React 做的事件就是
- render 阶段：函数组件开始渲染的时候，创立出对应的 hook 链表挂载到 workInProgress 的 memoizedState 上，并创立 effect 链表，然而基于上次和本次依赖项的比拟后果，
创立的 effect 是有差别的。这一点暂且能够了解为：依赖项有变动，effect 能够被解决，否则不会被解决。
- commit 阶段：异步调度 useEffect，layout 阶段同步解决 useLayoutEffect 的 effect。等到 commit 阶段实现，更新利用到页面上之后，开始解决 useEffect 产生的 effect。
第二点提到了一个重点，就是 useEffect 和 useLayoutEffect 的执行机会不一样，前者被异步调度，当页面渲染实现后再去执行，不会阻塞页面渲染。
后者是在 commit 阶段新的 DOM 筹备实现，但还未渲染到屏幕之前，同步执行。
实现细节
通过整体流程能够看出，effect 的整个过程波及到 render 阶段和 commit 阶段。render 阶段只创立 effect 链表，commit 阶段去解决这个链表。所有实现的细节都是在围绕 effect 链表。
render 阶段 - 创立 effect 链表
在理论的应用中，咱们调用的 use(Layout)Effect 函数，在挂载和更新的过程是不同的。
挂载时，调用的是mountEffectImpl，它会为 use(Layout)Effect 这类 hook 创立一个 hook 对象，将 workInProgressHook 指向它，而后在这个 fiber 节点的 flag 中退出副作用相干的 effectTag。最初，会构建 effect 链表挂载到 fiber 的 updateQueue，并且也会在 hook 上的 memorizedState 挂载 effect。
function mountEffectImpl(fiberFlags, hookFlags, create, deps): void {
// 创立 hook 对象
const hook = mountWorkInProgressHook();
// 获取依赖
const nextDeps = deps === undefined ? null : deps;
// 为 fiber 打上副作用的 effectTag
currentlyRenderingFiber.flags |= fiberFlags;
// 创立 effect 链表，挂载到 hook 的 memoizedState 上和 fiber 的 updateQueue
hook.memoizedState = pushEffect(
HookHasEffect | hookFlags,
create,
undefined,
nextDeps,
);
}currentlyRenderingFiber 即 workInProgress 节点
更新时，调用updateEffectImpl，实现 effect 链表的构建。这个过程中会依据前后依赖项是否变动，从而创立不同的 effect 对象。具体体现在 effect 的 tag 上，如果前后依赖未变，则 effect 的 tag 就赋值为传入的 hookFlags，否则，在 tag 中退出 HookHasEffect 标记位。正是因为这样，在解决 effect 链表时才能够只解决依赖变动的 effect，use(Layout)Effect 能够依据它的依赖变动状况来决定是否执行回调。
function updateEffectImpl(fiberFlags, hookFlags, create, deps): void {const hook = updateWorkInProgressHook();
const nextDeps = deps === undefined ? null : deps;
let destroy = undefined;
if (currentHook !== null) {
// 从 currentHook 中获取上一次的 effect
const prevEffect = currentHook.memoizedState;
// 获取上一次 effect 的 destory 函数，也就是 useEffect 回调中 return 的函数
destroy = prevEffect.destroy;
if (nextDeps !== null) {
const prevDeps = prevEffect.deps;
// 比拟前后依赖，push 一个不带 HookHasEffect 的 effect
if (areHookInputsEqual(nextDeps, prevDeps)) {pushEffect(hookFlags, create, destroy, nextDeps);
return;
}
}
}
currentlyRenderingFiber.flags |= fiberFlags;
// 如果前后依赖有变，在 effect 的 tag 中退出 HookHasEffect
// 并将新的 effect 更新到 hook.memoizedState 上
hook.memoizedState = pushEffect(
HookHasEffect | hookFlags,
create,
destroy,
nextDeps,
);
}在组件挂载和更新时，有一个区别，就是挂载期间调用 pushEffect 创立 effect 对象的时候并没有传 destroy 函数，而更新期间传了，这是因为每次 effect 执行时，都是先执行前一次的销毁函数，再执行新 effect 的创立函数。而挂载期间，上一次的 effect 并不存在，执行创立函数前也就无需先销毁。
挂载和更新，都调用了 pushEffect，它的职责很单纯，就是创立 effect 对象，构建 effect 链表，挂到 WIP 节点的 updateQueue 上。
function pushEffect(tag, create, destroy, deps) {
// 创立 effect 对象
const effect: Effect = {
tag,
create,
destroy,
deps,
// Circular
next: (null: any),
};
// 从 workInProgress 节点上获取到 updateQueue，为构建链表做筹备
let componentUpdateQueue: null | FunctionComponentUpdateQueue = (currentlyRenderingFiber.updateQueue: any);
if (componentUpdateQueue === null) {
// 如果 updateQueue 为空，把 effect 放到链表中，和它本人造成闭环
componentUpdateQueue = createFunctionComponentUpdateQueue();
// 将 updateQueue 赋值给 WIP 节点的 updateQueue，实现 effect 链表的挂载
currentlyRenderingFiber.updateQueue = (componentUpdateQueue: any);
componentUpdateQueue.lastEffect = effect.next = effect;
} else {
// updateQueue 不为空，将 effect 接到链表的后边
const lastEffect = componentUpdateQueue.lastEffect;
if (lastEffect === null) {componentUpdateQueue.lastEffect = effect.next = effect;} else {
const firstEffect = lastEffect.next;
lastEffect.next = effect;
effect.next = firstEffect;
componentUpdateQueue.lastEffect = effect;
}
}
return effect;
}函数组件和类组件的 updateQueue 都是环状链表
以上，就是 effect 链表的构建过程。咱们能够看到，effect 对象创立进去最终会以两种模式放到两个中央：单个的 effect，放到 hook.memorizedState 上；环状的 effect 链表，放到 fiber 节点的 updateQueue 中。两者各有用处，前者的 effect 会作为上次更新的 effect，为本次创立 effect 对象提供参照（比照依赖项数组），后者的 effect 链表会作为最终被执行的主体，带到 commit 阶段解决。
commit 阶段 -effect 如何被解决
useEffect 和 useLayoutEffect，对它们的解决最终都落在解决 fiber.updateQueue 上，对前者来说，循环 updateQueue 时只解决蕴含 useEffect 这类 tag 的 effect，对后者来说，只解决蕴含 useLayoutEffect 这类 tag 的 effect，它们的处理过程都是先执行前一次更新时 effect 的销毁函数（destroy），再执行新 effect 的创立函数（create）。
以上是它们的处理过程在宏观上的共性，宏观上的区别次要体现在执行机会上。useEffect 是在 beforeMutation 或 layout 阶段异步调度，而后在本次的更新利用到屏幕上之后再执行，而 useLayoutEffect 是在 layout 阶段同步执行的。上面先剖析 useEffect 的处理过程。
useEffect 的异步调度
与 componentDidMount、componentDidUpdate 不同的是，在浏览器实现布局与绘制之后，传给 useEffect 的函数会提早调用。
这使得它实用于许多常见的副作用场景，比方设置订阅和事件处理等状况，因而不应在函数中执行阻塞浏览器更新屏幕的操作。
基于 useEffect 回调 提早调用（实际上就是异步调用） 的需要，在实现上利用 scheduler 的异步调度函数：scheduleCallback，将执行 useEffect 的动作作为一个工作去调度，这个工作会异步调用。
commit 阶段和 useEffect 真正扯上关系的有三个中央：commit 阶段的开始、beforeMutation、layout，波及到异步调度的是前面两个。
function commitRootImpl(root, renderPriorityLevel) {
// 进入 commit 阶段，先执行一次之前未执行的 useEffect
do {flushPassiveEffects();
} while (rootWithPendingPassiveEffects !== null);
...
do {
try {
// beforeMutation 阶段的处理函数：commitBeforeMutationEffects 外部，// 异步调度 useEffect
commitBeforeMutationEffects();} catch (error) {...}
} while (nextEffect !== null);
...
const rootDidHavePassiveEffects = rootDoesHavePassiveEffects;
if (rootDoesHavePassiveEffects) {
// 重点，记录有副作用的 effect
rootWithPendingPassiveEffects = root;
}
}这三个中央去执行或者调度 useEffect 有什么用意呢？咱们别离来看。
- commit 开始，先执行一下 useEffect：这和 useEffect 异步调度的特点无关，它以个别的优先级被调度，这就意味着一旦有更高优先级的工作进入到 commit 阶段，上一次工作的 useEffect 还没失去执行。所以在本次更新开始前，须要先将之前的 useEffect 都执行掉，以保障本次调度的 useEffect 都是本次更新产生的。
- beforeMutation 阶段异步调度 useEffect：这个是实打实地针对 effectList 上有副作用的节点，去异步调度 useEffect。
function commitBeforeMutationEffects() {while (nextEffect !== null) {
...
if ((flags & Passive) !== NoFlags) {
// 如果 fiber 节点上的 flags 存在 Passive 调度 useEffect
if (!rootDoesHavePassiveEffects) {
rootDoesHavePassiveEffects = true;
scheduleCallback(NormalSchedulerPriority, () => {flushPassiveEffects();
return null;
});
}
}
nextEffect = nextEffect.nextEffect;
}
}因为 rootDoesHavePassiveEffects 的限度，只会发动一次 useEffect 调度，相当于用一把锁锁住调度状态，防止发动屡次调度。
- layout 阶段填充 effect 执行数组：真正 useEffect 执行的时候，实际上是先执行上一次 effect 的销毁，再执行本次 effect 的创立。React 用两个数组来别离存储销毁函数和
创立函数，这两个数组的填充就是在 layout 阶段，到时候循环开释执行两个数组中的函数即可。
function commitLifeCycles(
finishedRoot: FiberRoot,
current: Fiber | null,
finishedWork: Fiber,
committedLanes: Lanes,
): void {switch (finishedWork.tag) {
case FunctionComponent:
case ForwardRef:
case SimpleMemoComponent:
case Block: {
...
// layout 阶段填充 effect 执行数组
schedulePassiveEffects(finishedWork);
return;
}
}在调用 schedulePassiveEffects 填充 effect 执行数组时，有一个重要的中央就是只在蕴含 HasEffect 的 effectTag 的时候，才将 effect 放到数组内，这一点保障了依赖项有变动再去解决 effect。也就是：如果前后依赖未变，则 effect 的 tag 就赋值为传入的 hookFlags，否则，在 tag 中退出 HookHasEffect 标记位。正是因为这样，在解决 effect 链表时才能够只解决依赖变动的 effect，use(Layout)Effect 才能够依据它的依赖变动状况来决定是否执行回调。
schedulePassiveEffects 的实现：
function schedulePassiveEffects(finishedWork: Fiber) {
// 获取到函数组件的 updateQueue
const updateQueue: FunctionComponentUpdateQueue | null = (finishedWork.updateQueue: any);
// 获取 effect 链表
const lastEffect = updateQueue !== null ? updateQueue.lastEffect : null;
if (lastEffect !== null) {
const firstEffect = lastEffect.next;
let effect = firstEffect;
// 循环 effect 链表
do {const {next, tag} = effect;
if ((tag & HookPassive) !== NoHookEffect &&
(tag & HookHasEffect) !== NoHookEffect
) {
// 当 effect 的 tag 含有 HookPassive 和 HookHasEffect 时，向数组中 push effect
enqueuePendingPassiveHookEffectUnmount(finishedWork, effect);
enqueuePendingPassiveHookEffectMount(finishedWork, effect);
}
effect = next;
} while (effect !== firstEffect);
}
}在调用 enqueuePendingPassiveHookEffectUnmount 和enqueuePendingPassiveHookEffectMount填充数组的时候，还会再异步调度一次 useEffect，但这与 beforeMutation 的调度是互斥的，一旦之前调度过，就不会再调度了，同样是 rootDoesHavePassiveEffects 起的作用。
执行 effect
此时咱们曾经晓得，effect 得以被解决是因为之前的调度以及 effect 数组的填充。当初到了最初的步骤，执行 effect 的 destroy 和 create。过程就是先循环待销毁的 effect 数组，再循环待创立的 effect 数组，这一过程产生在 flushPassiveEffectsImpl 函数中。循环的时候每个两项去 effect 是因为奇数项存储的是以后的 fiber。
function flushPassiveEffectsImpl() {
// 先校验，如果 root 上没有 Passive efectTag 的节点，则间接 return
if (rootWithPendingPassiveEffects === null) {return false;}
...
// 执行 effect 的销毁
const unmountEffects = pendingPassiveHookEffectsUnmount;
pendingPassiveHookEffectsUnmount = [];
for (let i = 0; i < unmountEffects.length; i += 2) {const effect = ((unmountEffects[i]: any): HookEffect);
const fiber = ((unmountEffects[i + 1]: any): Fiber);
const destroy = effect.destroy;
effect.destroy = undefined;
if (typeof destroy === 'function') {
try {destroy();
} catch (error) {captureCommitPhaseError(fiber, error);
}
}
}
// 再执行 effect 的创立
const mountEffects = pendingPassiveHookEffectsMount;
pendingPassiveHookEffectsMount = [];
for (let i = 0; i < mountEffects.length; i += 2) {const effect = ((mountEffects[i]: any): HookEffect);
const fiber = ((mountEffects[i + 1]: any): Fiber);
try {
const create = effect.create;
effect.destroy = create();} catch (error) {captureCommitPhaseError(fiber, error);
}
}
...
return true;
}useLayoutEffect 的同步执行
useLayoutEffect 在执行的时候，也是先销毁，再创立。和 useEffect 不同的是这两者都是同步执行的，前者在 mutation 阶段执行，后者在 layout 阶段执行。
与 useEffect 不同的是，它不必数组去存储销毁和创立函数，而是间接操作 fiber.updateQueue。
卸载上一次的 effect，产生在 mutation 阶段
// 调用卸载 layout effect 的函数，传入 layout 无关的 effectTag 和阐明 effect 有变动的 effectTag：HookLayout | HookHasEffect
commitHookEffectListUnmount(HookLayout | HookHasEffect, finishedWork);
function commitHookEffectListUnmount(tag: number, finishedWork: Fiber) {
// 获取 updateQueue
const updateQueue: FunctionComponentUpdateQueue | null = (finishedWork.updateQueue: any);
const lastEffect = updateQueue !== null ? updateQueue.lastEffect : null;
// 循环 updateQueue 上的 effect 链表
if (lastEffect !== null) {
const firstEffect = lastEffect.next;
let effect = firstEffect;
do {if ((effect.tag & tag) === tag) {
// 执行销毁
const destroy = effect.destroy;
effect.destroy = undefined;
if (destroy !== undefined) {destroy();
}
}
effect = effect.next;
} while (effect !== firstEffect);
}
}执行本次的 effect 创立，产生在 layout 阶段
// 调用创立 layout effect 的函数
commitHookEffectListMount(HookLayout | HookHasEffect, finishedWork);
function commitHookEffectListMount(tag: number, finishedWork: Fiber) {const updateQueue: FunctionComponentUpdateQueue | null = (finishedWork.updateQueue: any);
const lastEffect = updateQueue !== null ? updateQueue.lastEffect : null;
if (lastEffect !== null) {
const firstEffect = lastEffect.next;
let effect = firstEffect;
do {if ((effect.tag & tag) === tag) {
// 创立
const create = effect.create;
effect.destroy = create();}
effect = effect.next;
} while (effect !== firstEffect);
}
}总结
useEffect 和 useLayoutEffect 作为组件的副作用，实质上是一样的。共用一套构造来存储 effect 链表。整体流程上都是先在 render 阶段，生成 effect，并将它们拼接成链表，存到 fiber.updateQueue 上，最终带到 commit 阶段被解决。他们彼此的区别只是最终的执行机会不同，一个异步一个同步，这使得 useEffect 不会阻塞渲染，而 useLayoutEffect 会阻塞渲染。
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