React | 2020-08-16 23:11:45 505次 2次
经过之前的文章，了解了大体的 react 运行流程，继续对 hooks 进行分析，它可以分为如下三种类型：
State hooks : useState、useReduce
Effect hooks : useEffect、useLayoutEffect
其他 hooks: useCallback、useMemo、useContext、useRef等
一、流程
在第一篇文章中介绍了 React.js 中部分的方法，同样的这里也暴露了 hooks 相关的 api，同样这里面不会做什么复杂逻辑，在 ReactHooks.js 中可以看到所有方法都是来自 ReactCurrentDispatcher 这个全局变量：
...
export function useState<S>(
initialState: (() => S) | S,
): [S, Dispatch<BasicStateAction<S>>] {
const dispatcher = resolveDispatcher();
return dispatcher.useState(initialState);
}
function resolveDispatcher() {
const dispatcher = ReactCurrentDispatcher.current;
return dispatcher;
}
...这个变量会在 react-dom 包中的 ReactFiberHooks.js 文件中被赋值，主要是逻辑依然是依靠 react-dom 处理。
根据堆栈信息可以看到一个函数组件经过调度，最终在 beginWork 中执行了 renderWithHooks，也就是 hooks 执行的起点：
初始加载： ... --> beginWork --> mountIndeterminateComponent --> renderWithHooks --> reconcileChildren -->.. 更新： ... --> beginWork --> updateFunctionComponent --> renderWithHooks --> reconcileChildren --> ...
二、renderWithHooks
同样的在 renderWithHooks 中会对 ReactCurrentDispatcher.current 赋值，这不过这个赋值是根据各种条件有不同的值。
export function renderWithHooks(...) {
// 这里注意 将wip赋值给了 currentlyRenderingFiber 变量，后面会全局使用
currentlyRenderingFiber = workInProgress;
...
// 初始加载 | 更新
ReactCurrentDispatcher.current =
current === null || current.memoizedState === null
? HooksDispatcherOnMount
: HooksDispatcherOnUpdate;
...
let children = Component(props, secondArg);
// 检查直接在组件中调用 useState中的更新方法 避免无限loop
if (workInProgress.expirationTime === renderExpirationTime) {
let numberOfReRenders: number = 0;
do {
workInProgress.expirationTime = NoWork;
// 证明无限调用 报错提示
invariant(
numberOfReRenders < RE_RENDER_LIMIT,
'Too many re-renders. React limits the number of renders to prevent ' +
'an infinite loop.',
);
// 这个值仅仅是内部计算最大迭代次数 和判断是否循环调用没有关系
numberOfReRenders += 1;
...
} while (workInProgress.expirationTime === renderExpirationTime);
}
// 比如这种嵌套 useEffect(() => { useState(0);}) 抛出异常
ReactCurrentDispatcher.current = ContextOnlyDispatcher;
...
return children;
}这里面涉及到的过程为：
初始加载：HooksDispatcherOnMount
更新 ：HooksDispatcherOnUpdate
避免无限调用：
export default function Hooks() {
const [num, updateNum] = useState(0);
updateNum(1)
return (
...
)
}主要是通过 workInProgress.expirationTime 和 renderExpirationTime 来判断避免无限循环，这个值初始为 0，但是因为组件中初始加载时候立即执行了 updateNum，所以会触发 dispatchAction 方法中的一个判断，currentlyRenderingFiber 就是 wip，它有值就证明当前正在处于渲染的过程（最新的源码中直接通过 didScheduleRenderPhaseUpdate 来判断了，不再设置过期时间）：
if (
fiber === currentlyRenderingFiber ||
(alternate !== null && alternate === currentlyRenderingFiber)
) {
// 标记
didScheduleRenderPhaseUpdate = true;
// 将过期时间设置renderExpirationTime 上面比较如果相同则意味循环引用了
currentlyRenderingFiber.expirationTime = renderExpirationTime;
}在初始加载和更新中间还有一个触发更新的状态，当 hooks 方法调用的时候。
三、hooks 数据结构
hooks 的数据结构比较特殊，但总体思路还是链表存储，比如多个 useState 这种 hook 的保存，会存储在当前 fiber(当前组件)的 memoizedState 属性上，类组件数据的则是保存在当前实例。
其中每个 hook 上又有一套如下结构，进行数据的保存和更新状态的记录，一连串的 hooks 中包含各个 hook。
const hook: Hook = {
memoizedState: null,
baseState: null,
baseQueue: null,
queue: null,
next: null,
};凭借扎实的美术功底，通过强大的【画板】来描述这个神奇的 hooks 数据结构再适合不过了（查看大图）：
// 对应示例
import React, { useState, useEffect } from 'react'
export default function Hooks() {
const [num, updateNum] = useState(0);
const [num1, updateNum1] = useState(100);
const [num2, updateNum2] = useState(1000);
let setAdd = () => {
updateNum(num+1)
updateNum(num+2)
updateNum(num+3)
}
useEffect(() => {
console.log('load')
}, [num1])
return (
<div onClick = {setAdd}>
{ num }, { num1 }
</div>
)
}四、初始加载
无论初始加载或者是更新时，都会执行这些 hooks 方法，但是执行的处理是不一致的。
通过手动调用某个方法(useState | useReduce 的 dispatch)可以触发更新。
说明：初始加载、更新、调用这三个部分仅仅针对 useState | useReduce 展开描述，其他方法后面再看。
const HooksDispatcherOnMount: Dispatcher = {
readContext,
useCallback: mountCallback,
useContext: readContext,
useEffect: mountEffect,
useImperativeHandle: mountImperativeHandle,
useLayoutEffect: mountLayoutEffect,
useMemo: mountMemo,
useReducer: mountReducer,
useRef: mountRef,
useState: mountState,
useDebugValue: mountDebugValue,
useResponder: createDeprecatedResponderListener,
useDeferredValue: mountDeferredValue,
useTransition: mountTransition,
};useState 方法初始加载时调用 mountState：
function mountState(initialState){
// useState 的链表创建，对应上图的 hook 那一列
const hook = mountWorkInProgressHook();
// 挂载 memoizedState 值
hook.memoizedState = hook.baseState = initialState;
// basicStateReducer 中执行 action 这里暂时看不到目的
const queue = (hook.queue = {
pending: null,
dispatch: null,
lastRenderedReducer: basicStateReducer,
lastRenderedState: (initialState: any),
});
const dispatch = (queue.dispatch = (dispatchAction.bind(
null,
currentlyRenderingFiber,
queue,
): any));
// 返回的 api 执行调用更新就是触发 dispatch 方法
return [hook.memoizedState, dispatch];
}首先通过 mountWorkInProgressHook 方法构建了上图中 hook 列中的数据结构，最终挂载到 currentlyRenderingFiber 变量（对应图最左侧的 fiber 节点），最终返回一个 dispatch 方法。
useReducer 方法初始加载时调用 mountReducer：
function mountReducer(reducer, initialArg){
...
const queue = (hook.queue = {
...
lastRenderedReducer: reducer,
...
});
...
}可以看到这两个方法唯一的区别就是 queue 中 lastRenderedReducer 不一致，因为 useReducer 是直接接收一个 reducer 方法的，而 useState 则只是单纯的传入一个值，但是它上面挂载的是 basicStateReducer ，这个暂时忽略，一定是调用那里会进行处理：
function basicStateReducer<S>(state: S, action: BasicStateAction<S>): S {
// $FlowFixMe: Flow doesn't like mixed types
return typeof action === 'function' ? action(state) : action;
}五、调用
这个过程会触发更新，通过 hook 返回的第二个参数（dispatch），对应的是 dispatchAction：
function dispatchAction<S, A>(
fiber: Fiber,
queue: UpdateQueue<S, A>,
action: A,
) {
...
// 对应的 update结构
const update: Update<S, A> = {
expirationTime,
suspenseConfig,
action,
eagerReducer: null,
eagerState: null,
next: (null: any),
};
//对应上图的最右侧 action 环
const pending = queue.pending;
if (pending === null) {
// 初始创建 自身构成一个环
update.next = update;
} else {
update.next = pending.next;
pending.next = update;
}
queue.pending = update;
const alternate = fiber.alternate;
if ( fiber === currentlyRenderingFiber ) {
// currentlyRenderingFiber 如果和 fiber 全等 意味着render 阶段触发了更新update
// renderWithHooks 中 var children = Component(props, secondArg);
// 这里等于开始执行具体的函数组件，所以会阻塞
// 因为 renderWithHooks 中最后会将currentlyRenderingFiber置为null，这边如果产生更新一直占用，所以这么比较
// 这些变量会用于无限循环的调用
didScheduleRenderPhaseUpdate = true;
update.expirationTime = renderExpirationTime;
// 这个最上面提到过 通过这个时间判断
currentlyRenderingFiber.expirationTime = renderExpirationTime;
} else {
if (
fiber.expirationTime === NoWork &&
(alternate === null || alternate.expirationTime === NoWork)
) {
// 更新时，状态发现没有发生变化，is 判断，直接跳过渲染
// mount传入的 reducer
const lastRenderedReducer = queue.lastRenderedReducer;
if (lastRenderedReducer !== null) {
let prevDispatcher;
try {
const currentState: S = (queue.lastRenderedState: any);
const eagerState = lastRenderedReducer(currentState, action);
// 更新时会用到 判断 update.eagerReducer === reducer
// 更新时会用到 queue.lastRenderedReducer = reducer;
update.eagerReducer = lastRenderedReducer;
update.eagerState = eagerState;
if (is(eagerState, currentState)) {
// 状态没有变化 终止
return;
}
}
...
}
}
// 开始调度
scheduleWork(fiber, expirationTime);
}
}其中对于过期时间的判断，来决定是否进行数据预计算以及判断状态是否发生改变，假如执行了三次更新，前两次的值没有发生改变(就是传入的值还是原值的情况)，那么这两次都会直接终止，第三次的更新是一个新的值，则会再进入这个逻辑并进行数据的预处理，但是因为状态发生改变，此时才会执行调度，调度之后将过期时间就会发生改变，初始值为 0 === NoWork：
...
let setAdd = () => {
updateNum(num) ----> 终止
updateNum(num) ----> 终止
updateNum(num+3) ----> 调度，并且数据预处理好了
}
...再换一种情况：
...
let setAdd = () => {
updateNum(num+1) ----> 调度，并且数据预处理好了
updateNum(num+2) ----> 调度，没有数据预处理
updateNum(num+3) ----> 调度，没有数据预处理
}
...以上两种情况的示例主要是为了下一步【更新】做准备，因为那里面会通过 .eagerReducer 判断决定是否重新计算值或使用已经计算好的数据。
这个过程，其实做的事情很明了，分为四个步骤：
1) 创建更新链表，对应上图最右侧的 action 环链表
2) 判断是否在渲染阶段触发了更新操作，如果死循环则 wip(currentlyRenderingFiber) 一直无法重置，所以判断条件是 fiber === wip，同时赋值一些变量在 renderWithHooks 中会取检测
3) 优化操作，没有更新，状态没有发生变化直接终止，提供计算好的数据可以给到下一步(更细阶段直接使用)
4) 开始调度，回到之前的流程中
六、更新
更新阶段仍然会调用 useState | useReducer 等 hooks，这个过程中根据更新计算出新的状态。
const HooksDispatcherOnUpdate: Dispatcher = {
readContext,
useCallback: updateCallback,
useContext: readContext,
useEffect: updateEffect,
useImperativeHandle: updateImperativeHandle,
useLayoutEffect: updateLayoutEffect,
useMemo: updateMemo,
useReducer: updateReducer,
useRef: updateRef,
useState: updateState,
useDebugValue: updateDebugValue,
useResponder: createDeprecatedResponderListener,
useDeferredValue: updateDeferredValue,
useTransition: updateTransition,
};useState 方法初始加载时调用 updateState：
function updateState<S>(
initialState: (() => S) | S,
): [S, Dispatch<BasicStateAction<S>>] {
// 直接调用了 updateReducer，
// 并且传入basicStateReducer 就是相当于帮我们创建了一个reducer
return updateReducer(basicStateReducer, (initialState: any));
}useReducer 方法初始加载时调用 updateReducer：
function updateReducer<S, I, A>(
reducer: (S, A) => S,
initialArg: I,
init?: I => S,
): [S, Dispatch<A>] {
// 这里和初始加载时候是不一样的
// 这个方法会从历史的 memoizedState 中（即图中最右侧的 fiber 节点中的属性）拿数据
// 并创建指向的过程和 mount 时一致
const hook = updateWorkInProgressHook();
// hook
const queue = hook.queue;
...
queue.lastRenderedReducer = reducer;
// 每一次更新都会 currentHook.next 找到下一个 hook
const current: Hook = (currentHook: any);
let baseQueue = current.baseQueue;
// 这个代表 某个hook中触发了更新链表 对应图中最右侧那个部分
let pendingQueue = queue.pending;
if (pendingQueue !== null) {
if (baseQueue !== null) {
// 假设 baseQueue: b-1(最后一个,baseQueue引用他) -> b0 -> b1 -> b-1
// 假设 pendingQueue: p-1(最后一个,pendingQueue引用他) -> p0 -> p1 -> p-1
// 以下2行操作的意思是
// b-1 -> p0
// 则操作完成后形成 pendingQueue: p-1 -> b0 -> b1 -> b-1 -> p0 -> p1 -> p-1
let baseFirst = baseQueue.next;
let pendingFirst = pendingQueue.next;
baseQueue.next = pendingFirst;
pendingQueue.next = baseFirst;
}
current.baseQueue = baseQueue = pendingQueue;
queue.pending = null;
}
if (baseQueue !== null) {
...
do {
const updateExpirationTime = update.expirationTime;
if (updateExpirationTime < renderExpirationTime) {
...这里和 processUpdateQueue 一样的
// 该update优先级不够，跳过，新的state是基于baseUpdate计算得出
// 如果这是第一个跳过的update，则之前的update/state就是新的 base update/state
} else {
...
// Process this update.
if (update.eagerReducer === reducer) {
// 初始加载-->执行-->更新 执行的时候如果已经计算好了值 这里直接使用即可
newState = ((update.eagerState: any): S);
} else {
// 不能使用就直接计算了，比如发生了一次调度，后续的调用都需要重新计算
const action = update.action;
newState = reducer(newState, action);
}
}
// 计算完所有的更新
update = update.next;
} while (update !== null && update !== first);
...
}
// 返回最新的值，dispatch方法不变
const dispatch: Dispatch<A> = (queue.dispatch: any);
return [hook.memoizedState, dispatch];
}首先，更新时读取的 hook 是从旧数据中复制的一部分属性，其次是通过 currentHook 全局变量记录的当前 hook，就是取得 currentHook.next。
下面就是优先级的一些判断，更新队列做相应的处理，接着来根据上一小节提到的内容决定是数据复用还是重新计算，最后返回是最新数据和 dispatch 方法。
初始加载和更新都是针对 hook 来说，调用执行是针对 hook 返回的第二个参数也就是 dispatch 而言，调用之后触发调度，从而再次进入 renderWithHooks 引起组件的更新，最终进入的流程和之前一样。
下一篇继续看下 hooks 中其他的一些方法原理，useEffect、useMemo、useCallback。至于 ref、context 打算和类组件的放在一起分析。
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