React源码 commit阶段详解

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当render阶段完成后,意味着在内存中构建的workInProgress树所有更新工作已经完成,这包括树中fiber节点的更新、diff、effectTag的标记、effectList的收集。此时workInProgress树的完整形态如下:

current树和workInProgress树

和current树相比,它们的结构上固然存在区别,变化的fiber节点也存在于workInProgress树,但要将这些节点应用到DOM上却不会循环整棵树,而是通过循环effectList这个链表来实现,这样保证了只针对有变化的节点做工作。

所以循环effectList链表去将有更新的fiber节点应用到页面上是commit阶段的主要工作。

commit阶段的入口是commitRoot函数,它会告知scheduler以立即执行的优先级去调度commit阶段的工作。

function commitRoot(root) {  const renderPriorityLevel = getCurrentPriorityLevel();  runWithPriority(    ImmediateSchedulerPriority,    commitRootImpl.bind(null, root, renderPriorityLevel),  );  return null;}

scheduler去调度的是commitRootImpl,它是commit阶段的核心实现,整个commit阶段被划分成三个部分。

commit流程概览

commit阶段主要是针对root上收集的effectList进行处理。在真正的工作开始之前,有壹个準备阶段,主要是变量的赋值,以及将root的effect加入到effectList中。随后开始针对effectList分三个阶段进行工作:

before mutation:读取组件变更前的状态,针对类组件,调用getSnapshotBeforeUpdate,让我们可以在DOM变更前获取组件实例的信息;针对函数组件,异步调度useEffect。mutation:针对HostComponent,进行相应的DOM操作;针对类组件,调用componentWillUnmount;针对函数组件,执行useLayoutEffect的销毁函数。layout:在DOM操作完成后,读取组件的状态,针对类组件,调用生命周期componentDidMount和componentDidUpdate,调用setState的回调;针对函数组件填充useEffect 的 effect执行数组,并调度useEffect

before mutation和layout针对函数组件的useEffect调度是互斥的,只能发起壹次调度

workInProgress 树切换到current树的时机是在mutation结束后,layout开始前。这样做的原因是在mutation阶段调用类组件的componentWillUnmount的时候,
还可以获取到卸载前的组件信息;在layout阶段调用componentDidMount/Update时,获取的组件信息更新后的。

function commitRootImpl(root, renderPriorityLevel) {  // 进入commit阶段,先执行壹次之前未执行的useEffect  do {    flushPassiveEffects();  } while (rootWithPendingPassiveEffects !== null);  // 準备阶段-----------------------------------------------  const finishedWork = root.finishedWork;  const lanes = root.finishedLanes;  if (finishedWork === null) {    return null;  }  root.finishedWork = null;  root.finishedLanes = NoLanes;  root.callbackNode = null;  root.callbackId = NoLanes;  // effectList的整理,将root上的effect连到effectList的末尾  let firstEffect;  if (finishedWork.effectTag > PerformedWork) {    if (finishedWork.lastEffect !== null) {      finishedWork.lastEffect.nextEffect = finishedWork;      firstEffect = finishedWork.firstEffect;    } else {      firstEffect = finishedWork;    }  } else {    // There is no effect on the root.    firstEffect = finishedWork.firstEffect;  }  // 準备阶段结束,开始处理effectList  if (firstEffect !== null) {    ...    // before mutation阶段--------------------------------    nextEffect = firstEffect;    do {...} while (nextEffect !== null);    ...    // mutation阶段---------------------------------------    nextEffect = firstEffect;    do {...} while (nextEffect !== null);    // 将wprkInProgress树切换为current树    root.current = finishedWork;    // layout阶段-----------------------------------------    nextEffect = firstEffect;    do {...} while (nextEffect !== null);    nextEffect = null;    // 通知浏览器去绘制    requestPaint();  } else {    // 没有effectList,直接将wprkInProgress树切换为current树    root.current = finishedWork;  }  const rootDidHavePassiveEffects = rootDoesHavePassiveEffects;  // 获取尚未处理的优先级,比如之前被跳过的任务的优先级  remainingLanes = root.pendingLanes;  // 将被跳过的优先级放到root上的pendingLanes(待处理的优先级)上  markRootFinished(root, remainingLanes);  /*  * 每次commit阶段完成后,再执行壹遍ensureRootIsScheduled,确保是否还有任务需要被调度。  * 例如,高优先级插队的更新完成后,commit完成后,还会再执行壹遍,保证之前跳过的低优先级任务  * 重新调度  *  * */  ensureRootIsScheduled(root, now());  ...  return null;}

下面的部分,是对这三个阶段分别进行的详细讲解。

before Mutation

beforeMutation阶段的入口函数是commitBeforeMutationEffects

nextEffect = firstEffect;do {  try {    commitBeforeMutationEffects();  } catch (error) {    ...  }} while (nextEffect !== null);

它的作用主要是调用类组件的getSnapshotBeforeUpdate,针对函数组件,异步调度useEffect。

function commitBeforeMutationEffects() {  while (nextEffect !== null) {    const current = nextEffect.alternate;    ...    const flags = nextEffect.flags;    if ((flags & Snapshot) !== NoFlags) {      // 通过commitBeforeMutationEffectOnFiber调用getSnapshotBeforeUpdate      commitBeforeMutationEffectOnFiber(current, nextEffect);    }    if ((flags & Passive) !== NoFlags) {      // 异步调度useEffect      if (!rootDoesHavePassiveEffects) {        rootDoesHavePassiveEffects = true;        scheduleCallback(NormalSchedulerPriority, () => {          flushPassiveEffects();          return null;        });      }    }    nextEffect = nextEffect.nextEffect;  }}

commitBeforeMutationEffectOnFiber代码如下

function commitBeforeMutationLifeCycles(  current: Fiber | null,  finishedWork: Fiber,): void {  switch (finishedWork.tag) {    ...    case ClassComponent: {      if (finishedWork.flags & Snapshot) {        if (current !== null) {          const prevProps = current.memoizedProps;          const prevState = current.memoizedState;          const instance = finishedWork.stateNode;          // 调用getSnapshotBeforeUpdate          const snapshot = instance.getSnapshotBeforeUpdate(            finishedWork.elementType === finishedWork.type              ? prevProps              : resolveDefaultProps(finishedWork.type, prevProps),            prevState,          );          // 将返回值存储在内部属性上,方便componentDidUpdate获取          instance.__reactInternalSnapshotBeforeUpdate = snapshot;        }      }      return;    }    ...  }}

mutation

mutation阶段会真正操作DOM节点,涉及到的操作有增、删、改。入口函数是commitMutationEffects

    nextEffect = firstEffect;    do {      try {        commitMutationEffects(root, renderPriorityLevel);      } catch (error) {        ...        nextEffect = nextEffect.nextEffect;      }    } while (nextEffect !== null);

由于过程较为复杂,所以我写了三篇文章来说明这三种DOM操作,如果想要了解细节,可以看壹下。文章写于17还未正式发布的时候,所以裏面的源码版本取自17.0.0-alpha0。

React和DOM的那些事-节点新增算法

React和DOM的那些事-节点删除算法

React和DOM的那些事-节点更新

layout阶段

layout阶段的入口函数是commitLayoutEffects

nextEffect = firstEffect;do {  try {    commitLayoutEffects(root, lanes);  } catch (error) {    ...    nextEffect = nextEffect.nextEffect;  }} while (nextEffect !== null);

我们只关注classComponent和functionComponent。针对前者,调用生命周期componentDidMount和componentDidUpdate,调用setState的回调;针对后者,填充useEffect 的 effect执行数组,并调度useEffect(具体的原理在我的这篇文章:梳理useEffect和useLayoutEffect的原理与区别中有讲解)。

function commitLifeCycles(  finishedRoot: FiberRoot,  current: Fiber | null,  finishedWork: Fiber,  committedLanes: Lanes,): void {  switch (finishedWork.tag) {    case FunctionComponent:    case ForwardRef:    case SimpleMemoComponent:    case Block: {      // 执行useLayoutEffect的创建      commitHookEffectListMount(HookLayout | HookHasEffect, finishedWork);      // 填充useEffect的effect执行数组      schedulePassiveEffects(finishedWork);      return;    }    case ClassComponent: {      const instance = finishedWork.stateNode;      if (finishedWork.flags & Update) {        if (current === null) {          // 如果是初始挂载阶段,调用componentDidMount          instance.componentDidMount();        } else {          // 如果是更新阶段,调用componentDidUpdate          const prevProps =            finishedWork.elementType === finishedWork.type              ? current.memoizedProps              : resolveDefaultProps(finishedWork.type, current.memoizedProps);          const prevState = current.memoizedState;          instance.componentDidUpdate(            prevProps,            prevState,            // 将getSnapshotBeforeUpdate的结果传入            instance.__reactInternalSnapshotBeforeUpdate,          );        }      }      // 调用setState的回调      const updateQueue: UpdateQueue<        *,      > | null = (finishedWork.updateQueue: any);      if (updateQueue !== null) {        commitUpdateQueue(finishedWork, updateQueue, instance);      }      return;    }    ...  }}

总结

commit阶段将effectList的处理分成三个阶段保证了不同生命周期函数的适时调用。相对于同步执行的useEffectLayout,useEffect的异步调度提供了壹种不阻塞页面渲染的副作用操作入口。另外,标记root上还未处理的优先级和调用ensureRootIsScheduled使得被跳过的低优先级任务得以再次被调度。commit阶段的完成,也就意味着本次更新已经结束。


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