关于react.js:react源码解析12状态更新流程

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react 源码解析 12. 状态更新流程

视频解说（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. 源码目录构造和调试

5.jsx& 外围 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 事件零碎

19. 手写迷你版 react

20. 总结 & 第一章的面试题解答

21.demo

setState&forceUpdate

在 react 中触发状态更新的几种形式：

  • ReactDOM.render
  • this.setState
  • this.forceUpdate
  • useState
  • useReducer

咱们重点看下重点看下 this.setState 和 this.forceUpdate，hook 在第 13 章讲

  1. this.setState 内调用 this.updater.enqueueSetState，次要是将 update 退出 updateQueue 中 

    //ReactBaseClasses.js
Component.prototype.setState = function (partialState, callback) {if (!(typeof partialState === 'object' || typeof partialState === 'function' || partialState == null)) {
    {throw Error( "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');
};

//ReactFiberClassComponent.old.js
enqueueSetState(inst, payload, callback) {const fiber = getInstance(inst);//fiber 实例

  const eventTime = requestEventTime();
  const suspenseConfig = requestCurrentSuspenseConfig();
  
  const lane = requestUpdateLane(fiber, suspenseConfig);// 优先级

  const update = createUpdate(eventTime, lane, suspenseConfig);// 创立 update

  update.payload = payload;

  if (callback !== undefined && callback !== null) {  // 赋值回调
    update.callback = callback;
  }

  enqueueUpdate(fiber, update);//update 退出 updateQueue
  scheduleUpdateOnFiber(fiber, lane, eventTime);// 调度 update
}

enqueueUpdate 用来将 update 退出 updateQueue 队列 

//ReactUpdateQueue.old.js
export function enqueueUpdate<State>(fiber: Fiber, update: Update<State>) {
  const updateQueue = fiber.updateQueue;
  if (updateQueue === null) {return;}

  const sharedQueue: SharedQueue<State> = (updateQueue: any).shared;
  const pending = sharedQueue.pending;
  if (pending === null) {update.next = update;// 与本人造成环状链表} else {
    update.next = pending.next;// 退出链表的结尾
    pending.next = update;
  }
  sharedQueue.pending = update;
}

  1. this.forceUpdate 和 this.setState 一样，只是会让 tag 赋值 ForceUpdate

    //ReactBaseClasses.js
Component.prototype.forceUpdate = function(callback) {this.updater.enqueueForceUpdate(this, callback, 'forceUpdate');
};

//ReactFiberClassComponent.old.js
enqueueForceUpdate(inst, callback) {const fiber = getInstance(inst);
    const eventTime = requestEventTime();
    const suspenseConfig = requestCurrentSuspenseConfig();
    const lane = requestUpdateLane(fiber, suspenseConfig);

    const update = createUpdate(eventTime, lane, suspenseConfig);
    
    //tag 赋值 ForceUpdate
    update.tag = ForceUpdate;
    
    if (callback !== undefined && callback !== null) {update.callback = callback;}
    
    enqueueUpdate(fiber, update);
    scheduleUpdateOnFiber(fiber, lane, eventTime);

  },
};

​ 如果标记 ForceUpdate，render 阶段组件更新会依据 checkHasForceUpdateAfterProcessing，和 checkShouldComponentUpdate 来判断，如果 Update 的 tag 是 ForceUpdate，则 checkHasForceUpdateAfterProcessing 为 true，当组件是 PureComponent 时，checkShouldComponentUpdate 会浅比拟 state 和 props，所以当应用 this.forceUpdate 肯定会更新 

//ReactFiberClassComponent.old.js
const shouldUpdate =
  checkHasForceUpdateAfterProcessing() ||
  checkShouldComponentUpdate(
    workInProgress,
    ctor,
    oldProps,
    newProps,
    oldState,
    newState,
    nextContext,
  );

状态更新整体流程

Update&updateQueue

HostRoot 或者 ClassComponent 触发更新后，会在函数 createUpdate 中创立 update，并在前面的 render 阶段的 beginWork 中计算 Update。FunctionComponent 对应的 Update 在第 11 章讲，它和 HostRoot 或者 ClassComponent 的 Update 构造有些不一样 

//ReactUpdateQueue.old.js
export function createUpdate(eventTime: number, lane: Lane): Update<*> {// 创立 update
  const update: Update<*> = {
    eventTime,
    lane,

    tag: UpdateState,
    payload: null,
    callback: null,

    next: null,
  };
  return update;
}

咱们次要关注这些参数：

  • lane：优先级（第 12 章讲）
  • tag：更新的类型，例如 UpdateState、ReplaceState
  • payload：ClassComponent 的 payload 是 setState 第一个参数，HostRoot 的 payload 是 ReactDOM.render 的第一个参数
  • callback：setState 的第二个参数
  • next：连贯下一个 Update 造成一个链表，例如同时触发多个 setState 时会造成多个 Update，而后用 next 连贯

对于 HostRoot 或者 ClassComponent 会在 mount 的时候应用 initializeUpdateQueue 创立 updateQueue，而后将 updateQueue 挂载到 fiber 节点上 

//ReactUpdateQueue.old.js
export function initializeUpdateQueue<State>(fiber: Fiber): void {
  const queue: UpdateQueue<State> = {
    baseState: fiber.memoizedState,
    firstBaseUpdate: null,
    lastBaseUpdate: null,
  shared: {pending: null,},
    effects: null,
  };
fiber.updateQueue = queue;
}
  • baseState：初始 state，前面会基于这个 state，依据 Update 计算新的 state
  • firstBaseUpdate、lastBaseUpdate：Update 造成的链表的头和尾
  • shared.pending：新产生的 update 会以单向环状链表保留在 shared.pending 上，计算 state 的时候会剪开这个环状链表，并且链接在 lastBaseUpdate 后
  • effects：calback 不为 null 的 update

从触发更新的 fiber 节点向上遍历到 rootFiber

在 markUpdateLaneFromFiberToRoot 函数中会从触发更新的节点开始向上遍历到 rootFiber，遍历的过程会解决节点的优先级（第 15 章讲）

//ReactFiberWorkLoop.old.js
function markUpdateLaneFromFiberToRoot(
    sourceFiber: Fiber,
    lane: Lane,
  ): FiberRoot | null {sourceFiber.lanes = mergeLanes(sourceFiber.lanes, lane);
    let alternate = sourceFiber.alternate;
    if (alternate !== null) {alternate.lanes = mergeLanes(alternate.lanes, lane);
    }
    let node = sourceFiber;
    let parent = sourceFiber.return;
    while (parent !== null) {// 从触发更新的节点开始向上遍历到 rootFiber
      parent.childLanes = mergeLanes(parent.childLanes, lane);// 合并 childLanes 优先级
      alternate = parent.alternate;
      if (alternate !== null) {alternate.childLanes = mergeLanes(alternate.childLanes, lane);
      } else { }
      node = parent;
      parent = parent.return;
    }
    if (node.tag === HostRoot) {
      const root: FiberRoot = node.stateNode;
      return root;
    } else {return null;}
  }

例如 B 节点触发更新，B 节点被被标记为 normal 的 update，也就是图中的 u1，而后向上遍历到根节点，在根节点上打上一个 normal 的 update，如果此时 B 节点又触发了一个 userBlocking 的 Update，同样会向上遍历到根节点，在根节点上打上一个 userBlocking 的 update。

如果以后根节点更新的优先级是 normal，u1、u2 都参加状态的计算，如果以后根节点更新的优先级是 userBlocking，则只有 u2 参加计算

调度

在 ensureRootIsScheduled 中，scheduleCallback 会以一个优先级调度 render 阶段的开始函数 performSyncWorkOnRoot 或者 performConcurrentWorkOnRoot

//ReactFiberWorkLoop.old.js
if (newCallbackPriority === SyncLanePriority) {
  // 工作曾经过期，须要同步执行 render 阶段
  newCallbackNode = scheduleSyncCallback(performSyncWorkOnRoot.bind(null, root)
  );
} else {
  // 依据工作优先级异步执行 render 阶段
  var schedulerPriorityLevel = lanePriorityToSchedulerPriority(newCallbackPriority);
  newCallbackNode = scheduleCallback(
    schedulerPriorityLevel,
    performConcurrentWorkOnRoot.bind(null, root)
  );
}

状态更新

classComponent 状态计算产生在 processUpdateQueue 函数中，波及很多链表操作，看图更加直白

  • 初始时 fiber.updateQueue 单链表上有 firstBaseUpdate（update1）和 lastBaseUpdate（update2），以 next 连贯
  • fiber.updateQueue.shared 环状链表上有 update3 和 update4，以 next 连贯相互连贯
  • 计算 state 时，先将 fiber.updateQueue.shared 环状链表‘剪开’，造成单链表，连贯在 fiber.updateQueue 前面造成 baseUpdate

  • 而后遍历按这条链表，依据 baseState 计算出 memoizedState

带优先级的状态更新

相似 git 提交，这里的 c3 意味着高优先级的工作，比方用户登程的事件，数据申请，同步执行的代码等。

  • 通过 ReactDOM.render 创立的利用没有优先级的概念，类比 git 提交，相当于先 commit，而后提交 c3

  • 在 concurrent 模式下，相似 git rebase，先暂存之前的代码，在 master 上开发，而后 rebase 到之前的分支上

    优先级是由 Scheduler 来调度的，这里咱们只关怀状态计算时的优先级排序，也就是在函数 processUpdateQueue 中产生的计算，例如初始时有 c1-c4 四个 update，其中 c1 和 c3 为高优先级

    1. 在第一次 render 的时候，低优先级的 update 会跳过，所以只有 c1 和 c3 退出状态的计算
    2. 在第二次 render 的时候，会以第一次中跳过的 update（c2）之前的 update（c1）作为 baseState，跳过的 update 和之后的 update（c2，c3，c4）作为 baseUpdate 从新计算

    在在 concurrent 模式下，componentWillMount 可能会执行屡次，变现和之前的版本不统一

    留神，fiber.updateQueue.shared 会同时存在于 workInprogress Fiber 和 current Fiber，目标是为了避免高优先级打断正在进行的计算而导致状态失落，这段代码也是产生在 processUpdateQueue 中

看 demo_8 的优先级

当初来看下计算状态的函数 

//ReactUpdateQueue.old.js
export function processUpdateQueue<State>(
  workInProgress: Fiber,
  props: any,
  instance: any,
  renderLanes: Lanes,
): void {const queue: UpdateQueue<State> = (workInProgress.updateQueue: any);
  hasForceUpdate = false;

  let firstBaseUpdate = queue.firstBaseUpdate;//updateQueue 的第一个 Update
  let lastBaseUpdate = queue.lastBaseUpdate;//updateQueue 的最初一个 Update
  let pendingQueue = queue.shared.pending;// 未计算的 pendingQueue

  if (pendingQueue !== null) {
    queue.shared.pending = null;
    const lastPendingUpdate = pendingQueue;// 未计算的 ppendingQueue 的最初一个 update
    const firstPendingUpdate = lastPendingUpdate.next;// 未计算的 pendingQueue 的第一个 update
    lastPendingUpdate.next = null;// 剪开环状链表
    if (lastBaseUpdate === null) {// 将 pendingQueue 退出到 updateQueue
      firstBaseUpdate = firstPendingUpdate;
    } else {lastBaseUpdate.next = firstPendingUpdate;}
    lastBaseUpdate = lastPendingUpdate;

    const current = workInProgress.alternate;//current 上做同样的操作
    if (current !== null) {const currentQueue: UpdateQueue<State> = (current.updateQueue: any);
      const currentLastBaseUpdate = currentQueue.lastBaseUpdate;
      if (currentLastBaseUpdate !== lastBaseUpdate) {if (currentLastBaseUpdate === null) {currentQueue.firstBaseUpdate = firstPendingUpdate;} else {currentLastBaseUpdate.next = firstPendingUpdate;}
        currentQueue.lastBaseUpdate = lastPendingUpdate;
      }
    }
  }

  if (firstBaseUpdate !== null) {
    let newState = queue.baseState;

    let newLanes = NoLanes;

    let newBaseState = null;
    let newFirstBaseUpdate = null;
    let newLastBaseUpdate = null;

    let update = firstBaseUpdate;
    do {
      const updateLane = update.lane;
      const updateEventTime = update.eventTime;
      if (!isSubsetOfLanes(renderLanes, updateLane)) {// 判断优先级是够足够
        const clone: Update<State> = {// 优先级不够 跳过以后 update
          eventTime: updateEventTime,
          lane: updateLane,

          tag: update.tag,
          payload: update.payload,
          callback: update.callback,

          next: null,
        };
        if (newLastBaseUpdate === null) {// 保留跳过的 update
          newFirstBaseUpdate = newLastBaseUpdate = clone;
          newBaseState = newState;
        } else {newLastBaseUpdate = newLastBaseUpdate.next = clone;}
        newLanes = mergeLanes(newLanes, updateLane);
      } else {
        // 直到 newLastBaseUpdate 为 null 才不会计算，避免 updateQueue 没计算完
        if (newLastBaseUpdate !== null) {
          const clone: Update<State> = {
            eventTime: updateEventTime,
            lane: NoLane,

            tag: update.tag,
            payload: update.payload,
            callback: update.callback,

            next: null,
          };
          newLastBaseUpdate = newLastBaseUpdate.next = clone;
        }

        newState = getStateFromUpdate(// 依据 updateQueue 计算 state
          workInProgress,
          queue,
          update,
          newState,
          props,
          instance,
        );
        const callback = update.callback;
        if (callback !== null) {
          workInProgress.flags |= Callback;//Callback flag
          const effects = queue.effects;
          if (effects === null) {queue.effects = [update];
          } else {effects.push(update);
          }
        }
      }
      update = update.next;// 下一个 update
      if (update === null) {// 重置 updateQueue
        pendingQueue = queue.shared.pending;
        if (pendingQueue === null) {break;} else {
          const lastPendingUpdate = pendingQueue;

          const firstPendingUpdate = ((lastPendingUpdate.next: any): Update<State>);
          lastPendingUpdate.next = null;
          update = firstPendingUpdate;
          queue.lastBaseUpdate = lastPendingUpdate;
          queue.shared.pending = null;
        }
      }
    } while (true);

    if (newLastBaseUpdate === null) {newBaseState = newState;}

    queue.baseState = ((newBaseState: any): State);// 新的 state
    queue.firstBaseUpdate = newFirstBaseUpdate;// 新的第一个 update
    queue.lastBaseUpdate = newLastBaseUpdate;// 新的最初一个 update

    markSkippedUpdateLanes(newLanes);
    workInProgress.lanes = newLanes;
    workInProgress.memoizedState = newState;
  }

    //...
}

正文完
react.js
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2021-12-16
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