>React 从 16 开始,对底层架构做了一次重构,和 15 不同,渲染 vdom 的时候一改以往的递归执行,引入了一个新的概念,叫做 Fiber,虽然最后渲染到页面的时候还是递归,但是 Fiber 的递归是可以中断的,根据优先级由浏览器优先执行任务,保证在大量视图需要更新的时候,浏览器仍然能保证快速的响应
在 React 中,视图的更新使用了双缓存的方式,也就是说在 React 运行时,同时有着两棵 Fiber 树,一颗是当前视图上的 Fiber 树,叫 `current` ,另外一棵是存在内存当中的下一次视图更新时用的叫做 `workInProgress` ,React 在构建时会创建整个 app 唯一的根 Fiber 节点,叫做 `FiberRootNode` ,这个节点上有一个 `current 指针` ,指向的是当前正在页面上显示的 Fiber 树也就是 `current` ,当 `workInProgress` 递归生成完毕,指针会立即指向 workInProgress ,而旧的 `current` 就会在下一次渲染中变成 `workInProgress` ,就这样循环交替完成页面的递归渲染
本次源代码解读的 DEMO 只用了最简单的 `useState` 做计数器修改触发页面刷新,并没有新增新的DOM 节点之外的其他操作,第一次和第二次和之后页面刷新实际上都只是 `useState` 触发变化并在页面上显示计数内容出现变化
## 首屏渲染
### createWorkInProgress
React 的首屏渲染时会交由 `createWorkInProgress` 函数生成一个 WorkInProgress Fiber 节点,这个节点就是 FiberNode,`createWorkInProgress` 接收两个参数,分别是 `current` 和 `pendingProps` ,这里的 `pendingProps` 是组件的属性
因为传入的是 current Fiber 树,所以 `createWorkInProgress` 内会从 `current` 的 `alternate` 取出中取出与之链接的 WorkInProgress Fiber 节点,并对其做空值判断,因为对于首屏渲染而言,WorkInProgress 是不存在的,所以会走到不存在 WorkInProgress 的逻辑,在这里也就是调用 `createFiber` 函数,这个函数会更加传递的参数 `new` 一个 Fiber 的实例,其内部并没有什么复杂的逻辑,而是对 Fiber 节点的属性进行了初始化,`createFiber` 返回之后,会对返回的 FiberNode 节点进行赋值,复用 current FiberNode 节点的内容,并对它们各自的 alternate 进行赋值,双向链接
`createWorkInProgress` 之后,Fiber 的操作就会交由 `beginWork` 和 `completeWork` 开始正式的递归
### beginWork
>beginWork 执行在递归节点的 Fiber 创建之前,主要是为传入的 Fiber 节点根据类型创建第一个子 Fiber 节点
首先会对 current 做空值判断,因为对于首屏渲染而言,当前传入的 current Fiber 节点是 FiberNode,所以是存在的,会进入 current !== null 的逻辑,然后会判断当前 Fiber 节点是否发生变化,然后赋值 `didReceiveUpdate` 做更新标识,判断的条件如下:
1. 新旧 props 是否相同
2. Context 是否发生变化
3. Fiber 节点 type 是否发生变化
在本次首屏渲染中,以上的条件都为否,会进入后续条件判断,在后续的条件判断中主要是为了应付一些特殊的场景,例如错误边界和 legacy 模式,可以看到官方留下的代码注释,在我们现在的场景下,最终会走到 didReceiveUpdate 为 false 的情况下,也就是当前 Fiber 并没有变化,因为在之前的 createWorkInProgress 中 WorkFiberProgress 被赋值上了 current Fiber 的同名属性,所以它们会是相同的两个 FIber 节点,在这里的代码可以看到:beginWork 中还有对优先值 lanes 的一些处理,在这里先不展开,后续再补充
最后会走入 switch 环节,这了主要根据传入的 WorkInProgress Fiber 节点的类型进入不同的处理逻辑,这也是 beginWork 最主要的任务:为当前 WorkInProgress Fiber 节点创建它的第一个 Fiber 子节点,其内部根据 Fiber 的 tag 不同有对应的:
- updateClassComponent 处理 Class Component
- updateHostComponent 处理 Host Component
- updateSuspenseComponent 处理 Suspense Component
本次的是首屏渲染,传入的 WorkInProgress Fiber 为 FiberNode,所以会进入 HostRoot 的 case,执行 updateHostRoot 方法
### updateHostRoot
updateHostRoot 函数中首先会执行 pushHostRootContext 方法,这个方法和 Context 相关,现在暂且不谈
在 updateHostRoot 逻辑一开始,它会将 current 和 WorkInProgress 传递给 cloneUpdateQueue 这个函数,这个函数会将 Fiber 中的 queue 属性进行 clone,除非它们已经是 clone 之后的属性,那么具体是怎么做的判断是否是 clone 过的属性呢?其实很简单,它只是使用了 === 三个等于判断属性的引用是否相同,也就是说这个函数实际上做的是清除引用,保证在之后对 WorkInProgress 的操作不会影响到 current Fiber 树,判断两个 Fiber 树的 updateQueue 属性的引用完全相同,那么就会创建一个新的对象并重复赋值达到清除应用的目的,最后赋值给 WorkInProgress Fiber 节点
之后,再把 WorkInProgress Fiber 节点交给 processUpdateQueue 函数,这个函数主要是处理更新队列,在这里先不展开,TODO
再往后是一些针对服务端渲染的一些处理逻辑,服务端渲染也不是这次讨论的目的,也先跳过
最终调用 reconcileChildren 为 FIber 创建一个子 Fiber 节点并返回
至此一个节点的 beginWork 流程就走完了,下一次会根据是否存在子 Fiber 节点判断是执行当前 WorkInProgress Fiber 节点的 completeWork ,还是继续对子节点执行 beginWork
### completeWork
>completeWork 执行在递归节点的 Fiber 创建之后,主要是为创建好的 Fiber 节点插入内容和插入真实 DOM 树
函数开始,会执行 popTreeContext 并传入 workInProgress,这个函数应该也和 Context 相关,然后进入到 swtich 逻辑,根据 WorkInProgress Fiber 节点的 tag 属性进入不同的 case 逻辑,这里和 beginWork 基本上类似
React 的遍历顺序是从父到子,最终再从子回到父,所以首屏渲染中首先进入 completeWork 的 WorkInProgress 不一定会是 FiberNode ,在这里是 HostComponent
进入到 HostComponent 的 case 之后,又执行了一遍 popTreeContext,官方的注释也写明似乎是有一些考虑在
在 HostComponent 的 case 中,会判断 current 和 WorkInProgress.stateNode 是否为空,在首屏渲染的 completeWork 节点,这里都是空的,所以进入为空的逻辑:先检查当前 Fiber 节点是否存在 props 属性,最后调用 createInstance 创建一个 DOM 实例
createInstance 会调用 createElement 方法创建一个 DOM 实例,并调用 precacheFiberNode 和 updateFiberProps 方法,这两个方法都是在插入属性,一个在当前 WorkInProgress Fiber 节点上插入 DOM,一个是在 DOM 上插入 props,最后将处理好的 DOM 返回
### appendAllChildren
函数首先会判断 WorkInProgress 的 child 属性是否为空,如果不为空就进入 while 循环,因为这里是首屏渲染的第一次 completeWork 所以进入到一定是最小的子组件,不会存在 child 属性,所以会跳过循环,也就会跳过插入逻辑,回到 completeWork 的调用栈中
然后回到 completeWork 的调用栈,它会将处理完毕的 DOM 示例插入到 WorkInProgress 的 stateNode 属性中,然后会调用 inalizeInitialChildren ,这个函数会为创建的 DOM 元素,插入已有的 props,内部也根据 Fiber 节点的 tag 区分不同的处理逻辑,还有对 props 是否合法的校验,甚至根据 props 的属性也做了不同逻辑的处理,最后会返回一个 Boolean 用于判断是否进入 markUpdate 逻辑,这个函数会把 Fiber 打上 Update 标记
最后再执行 bubbleProperties 进行一些处理,~~不谈~~ 整个 completeWork 的流程就走完了
## 第一次触发更新
### createWorkInProgress
还是交由 createWorkInProgress 这个函数,这个函数会从 current 中取出 alternate 属性,用于判断是否已经存在 WorkInProgress 树,在本次更新,当前的 current 就是上一次渲染的 WorkInProgress,首屏渲染完成之后,实际上只渲染完成了一棵树,但是这次的 WorkInProgress 并不会走等于 null 的逻辑,因为在首屏渲染的时候,那个还是 current 的 WorkInProgress 实际上已经有一个 Fiber 节点了,那就是 FiberNode ,所以在这次渲染,它也还是有那一个 FiberNode 的,所以会走不为空的逻辑:复用现有的 Fiber 节点,其他和首屏渲染是一样的,这里不多赘述
### beginWork
第一次触发更新,进入这个函数的逻辑前边和首屏渲染是都是一样的,但是在判断组件是否发生修改的时候逻辑和首屏渲染并不同,在首屏渲染,beginWork 会走到 switch 逻辑,并根据 Fiber tag 不同分别执行不同的 mount l逻辑,在这里会经过一些判断最终进入 attemptEarlyBailoutIfNoScheduledUpdate 这个函数,这个函数内部又有着一个 switch 逻辑,也是根据 workInProgress tag 属性分别进入不同的 case,在这个例子中进入的是 HostRoot 对应的 case,首先会执行 pushHostRootContext 函数,Context 相关 ~~不谈~~ ,最后继续处理服务端渲染的逻辑最后返回交由 bailoutOnAlreadyFinishedWork 函数处理,bailoutOnAlreadyFinishedWork 会对 WorkInProgress 赋上 current 的 dependencies 属性,然后就是 bailoutOnAlreadyFinishedWork 最终的目的: 调用 cloneChildFibers
### cloneChildFibers
这个函数从名字上就能看出来,目的是为了 clone Fiber 的 child 属性,这个函数会调用 createWorkInProgress 函数,从上边可以知道,这个函数可以根据传入的 current 和 WorkInProgress 进行判断是否创建一个新的 Fiber 节点或者复用已有的 current Fiber 节点,并将其互相链接,最终将结果返回,cloneChildFiber 接收到返回的 Fiber 子节点,将其链接到当前 WorkInProgress Fiber 的 child 属性上,并把 Fiber 子节点的 return 赋值 WorkInProgress Fiber
也就是说,如果在 beginWork 中当前,如果组件并没有发生变化且没有要执行的逻辑,那么他会直接 clone 已有的 Fiber 节点,而不会走到 reconcileChildren 函数创建新的 Fiber 节点
最后返回到 bailoutOnAlreadyFinishedWork 在由它返回到 beginWork,beginWork 流程执行结束
### completeWork
和首屏渲染不同,这次 current 和 WorkInProgress.stateNode 不为空,所以会进入和首屏渲染时不一样的逻辑:调用 updateHostComponent 函数
### updateHostComponent
函数内部会对当前 WorkInProgress Fiber 节点的新旧 props 进行对比,如果完全相同会直接返回,这里的完全相同实际上是指引用地址也相同,所以在本次就算新旧 props 相同也并会被 return,然后取出 Fiber 中的 stateNode 传递给 prepareUpdate 函数,然后被调用 diffProperties 函数,这里还有一个针对 props 的 children 属性是否为字符串或者数字的判断,暂时还不清楚具体目的是什么
### diffProperties
函数开始会先执行对 props 属性的校验方法:`validatePropertiesInDevelopment` 方法,然后根据 Fiber tag 进入不同的 case,这里只有针对三种 tag有特殊的处理,分别是:input、select 和 textarea,本次进入 completeWork 的 Fiber 节点 tag 为 img,所以不会进入 特殊处理的 case,最终进入到 default 逻辑,然后被直接 break,去往 assertValidProps 函数
这里还有一个针对 Fiber 旧 props 属性 onClick 不是 function 且 新 props 属性 onClick 是 function 的一个特殊处理:就是直接给 DOM 的 onclick 属性赋值为一个空函数 ,从官方留下的注释中大概可以知道,这似乎是为了修复 Safari 浏览器的问题的特殊处理
### assertValidProps
函数一开始会检查 props 是否存在,不存在直接 return
然后就是一大串的 if 用于对 props 是否合法的兜底操作,比如说 dangerouslySetInnerHTML 属性和 children 属性智能存在一个之类的,如果找到不合法的操作会直接通过 throw Error 被抛出
之后就进入 diffProperties 最主要的任务:对新旧 props 进行对比然后生成 updateQueue
这里有两个 for in 循环:循环旧 `props` 属性和循环新 `props` 属性
循环旧 props 属性:
- 以下条件跳出当前循环:
1. 新 props 自身不存在相同属性
2. 属性非旧 props 自身属性
3. 该属性在旧 props 的值为 null
- 当找到 style 属性,会遍历 style 属性,初始化 styleUpdates 对象为空,并在上边新增 style 属性的 key 并赋值空字符串
- 当找到一些特殊属性如 `dangerouslySetInnerHTML` 等,会初始化 `updatePayload` 为空数组
- 如果没有以上属性,即没有 style 和 特殊属性,会进入最后的 else 逻辑:给 `updatePayload` 数组 `push` 进属性名和 null,进入下一轮循环
循环新 props 属性:
- 以下条件跳出当前循环:
1. 新 props 自身不存在当前属性
2. 新 props 属性值和旧 props 属性值相同(引用相同)
3. 新旧 props 属性值都为 null
- 当找到 style 属性:
- 如果新 props 属性值存在且值合法(就是转换成 boolean 不为 false),会调用 Object.freeze 函数冻结当前属性值
- 开始遍历旧 props
-
## 第二次触发更新和后续触发更新
### createWorkInProgress
第一步很熟悉,有了前面两次执行的流程可以猜到,第二次触发更新也是进入这个函数,那么这次执行和之前有什么不同吗?并没有,和第一次触发更新的时候一模一样,但是在这一次更新,React 的运行时终于拥有了两颗完整的 Fiber 树
你可以会问我,到这里就没有了吗?