【React源码 - Fiber架构之Renderer】

前言

本文主要将的是Fiber架构三核心中渲染器Renderer，在Reconciler调度器中“归”过程回到rootfiber节点并执行完之后会调用commitroot并传入fiberRootNode来进入到Renderer阶段(commit阶段)，在commit阶段会遍历effectList来进行DOM操作，在该阶段我将其细分为三个小阶段：

• Before Mutation： DOM操作之前
• Mutation： DOM操作
• Layout： DOM操作之后

EffectList是一个单向链表，在Reconciler递归中执行completeWork时构建，最终形成一个以rootfiber.firstEffect为起点的单向链表，其他fiber.updateQueue以key，vakue的数组形式保存了需要更新的props

Before Mutation

这个阶段主要是遍历effectList并执行commitBeforeMutationEffects(旧版)/commitBeforeMutationEffectsImpl(新版), 主要做了一下三件事：

• 处理DOM渲染/删除的autoFocus、blur逻辑
• 调用getSnapshotBeforeUpdate生命周期钩子
• 通过scheduleCallback调度useEffect

function commitBeforeMutationEffects() {
  while (nextEffect !== null) {
    const current = nextEffect.alternate;

    if (!shouldFireAfterActiveInstanceBlur && focusedInstanceHandle !== null) {
      // ...focus blur相关
    }

    const effectTag = nextEffect.effectTag;

    // 调用getSnapshotBeforeUpdate
    if ((effectTag & Snapshot) !== NoEffect) {
      commitBeforeMutationEffectOnFiber(current, nextEffect);
    }

    // 调度useEffect
    if ((effectTag & Passive) !== NoEffect) {
      if (!rootDoesHavePassiveEffects) {
        rootDoesHavePassiveEffects = true;
        scheduleCallback(NormalSchedulerPriority, () => {
          flushPassiveEffects();
          return null;
        });
      }
    }
    nextEffect = nextEffect.nextEffect;
  }
}

commitBeforeMutationEffectOnFiber是commitBeforeMutationLifeCycles的别名，主要是生命周期的调用。

getSnapshotBeforeUpdate

从Reactv16开始，componentWillXXX钩子前增加了UNSAFE_前缀。原因是16用FIber架构重写，将原来的Stack Reconciler改为Fiber Reconciler后，render阶段可能会执行多次，而componentWillXXX钩子都存在于render阶段，这就会导致重复执行，设想如果我们在支付的时候，执行了多次，那就玩大了，所以进行了标记。为了解决这个问题，React提供了一个新的钩子getSnapshotBeforeUpdate，它可以保存DOM更新前的信息快照，然后给到componentDidUpdate. 并且它是在commit阶段执行的，不会重复执行。

调度useEffect

// 调度useEffect
    if ((effectTag & Passive) !== NoEffect) { 
      if (!rootDoesHavePassiveEffects) {
        rootDoesHavePassiveEffects = true;
        scheduleCallback(NormalSchedulerPriority, () => {
          flushPassiveEffects();
          return null;
        });
      }
    }

代码中可见，scheduleCallback方法由Scheduler模块提供，用于以某个优先级异步调度一个回调函数。而flushPassiveEffects就是用来调度useEffect的。

Mutation

该阶段主要是来执行DOM的一些操作，主要也是遍历EffectList根据fiber的tag来处理不同的逻辑并更新对应的ref，主要做了以下事情：

• 根据ContentReset effectTag重置文字节点
• 更新ref
• 根据effectTag(flags)分别处理，其中effectTag包括(Placement | Update | Deletion | Hydrating)

function   commitMutationEffects(root: FiberRoot, renderPriorityLevel) {
  // 遍历effectList
  while (nextEffect !== null) { 

    const effectTag = nextEffect.effectTag;

    // 根据 ContentReset effectTag重置文字节点
    if (effectTag & ContentReset) {
      commitResetTextContent(nextEffect);
    }

    // 更新ref
    if (effectTag & Ref) {
      const current = nextEffect.alternate;
      if (current !== null) {
        commitDetachRef(current);
      }
    }

    // 根据 effectTag 分别处理
    const primaryEffectTag = 
      effectTag & (Placement | Update | Deletion | Hydrating); 
    switch (primaryEffectTag) { 
      // 插入DOM
      case Placement: {
        commitPlacement (nextEffect);
        nextEffect.effectTag &= ~Placement;
        break;
      }
      // 插入DOM 并 更新DOM
      case PlacementAndUpdate: {
        // 插入
        commitPlacement(nextEffect);

        nextEffect.effectTag &= ~Placement;

        // 更新
        const current = nextEffect.alternate;
        commitWork(current, nextEffect);
        break;
      }
      // SSR
      case Hydrating: { 
        nextEffect.effectTag &= ~Hydrating;
        break;
      }
      // SSR
      case HydratingAndUpdate: {
        nextEffect.effectTag &= ~Hydrating;

        const current = nextEffect.alternate;
        commitWork(current, nextEffect);
        break;
      }
      // 更新DOM
      case Update: {
        const current = nextEffect.alternate;
        commitWork(current, nextEffect);
        break;
      }
      // 删除DOM
      case Deletion: {
        commitDeletion(root, nextEffect, renderPriorityLevel);
        break;`case HostComponent: {
      const instance: Instance = finishedWork.stateNode;
      if (instance != null) {
        // Commit the work prepared earlier.
        const newProps = finishedWork.memoizedProps;
        // For hydration we reuse the update path but we treat the oldProps
        // as the newProps. The updatePayload will contain the real change in
        // this case.
        const oldProps = current !== null ? current.memoizedProps : newProps;
        const type = finishedWork.type;
        // TODO: Type the updateQueue to be specific to host components.
        const updatePayload: null | UpdatePayload = (finishedWork.updateQueue: any);
        finishedWork.updateQueue = null;
        if (updatePayload !== null) {
          commitUpdate(
            instance,
            updatePayload,
            type,
            oldProps,
            newProps,
            finishedWork,
          );
        }
      }`
      }
    }

    nextEffect = nextEffect.nextEffect;
  }
}

Placement Effect

当fiber.effectTag为Placement时，则通过commitPlacement函数，进行DOM的插入操作。

• 获取父级DOM节点。其中finishedWork为传入的Fiber节点
• 获取Fiber节点的DOM兄弟节点
• 根据DOM兄弟节点是否存在决定调用parentNode.insertBefore或parentNode.appendChild执行DOM插入操作。

Update Effect

当Fiber节点含有Update effectTag，意味着该Fiber节点需要更新。调用的方法为commitWork，他会根据Fiber.tag分别处理。

case HostComponent: {
      const instance: Instance = finishedWork.stateNode;
      if (instance != null) { 
        // Commit the work prepared earlier.
        const newProps = finishedWork.memoizedProps;
        // For hydration we reuse the update path but we treat the oldProps
        // as the newProps. The updatePayload will contain the real change in
        // this case.
        const oldProps = current !== null ? current.memoizedProps : newProps;
        const type = finishedWork.type;
        // TODO: Type the updateQueue to be specific to host components.
        const updatePayload: null | UpdatePayload = (finishedWork.updateQueue: any);
        finishedWork.updateQueue = null;
        if (updatePayload !== null) {
          commitUpdate(
            instance,
            updatePayload,
            type,
            oldProps,
            newProps,
            finishedWork,
          );
        }
      }

当fiber.tag为HostComponent，会调用commitUpdate。最终会在updateDOMProperties 中将render阶段 completeWork 中为Fiber节点赋值的updateQueue对应的内容渲染在页面上。

function   updateDOMProperties(
  domElement: Element,
  updatePayload: Array<any>,
  wasCustomComponentTag: boolean,
  isCustomComponentTag: boolean,
): void {
  // TODO: Handle wasCustomComponentTag
  for (let i = 0; i < updatePayload.length; i += 2) {
    const propKey = updatePayload[i];
    const propValue = updatePayload[i + 1];
    if (propKey === STYLE) {
      setValueForStyles(domElement, propValue);
    } else if (propKey === DANGEROUSLY_SET_INNER_HTML) {
      setInnerHTML(domElement, propValue);
    } else if (propKey === CHILDREN) {
      setTextContent(domElement, propValue);
    } else {
      setValueForProperty(domElement, propKey, propValue, isCustomComponentTag);
    }
  }
}

Deletion effect

当Fiber节点含有Deletion effectTag，意味着该Fiber节点对应的DOM节点需要从页面中删除。调用的方法为commitDeletion。

• 递归调用Fiber节点及其子孙Fiber节点中fiber.tag为ClassComponent的componentWillUnmount 生命周期钩子，从页面移除Fiber节点对应DOM节点
• 解绑ref
• 调度useEffect的销毁函数

Layout

该阶段之所以称为layout，因为该阶段的代码都是在DOM修改完成（mutation阶段完成）后执行的。该阶段触发的生命周期钩子和hook可以直接访问到已经改变后的DOM，即该阶段是可以参与DOM layout的阶段。

注意：由于 JS 的同步执行阻塞了主线程，所以此时 JS 已经可以获取到新的DOM，但是浏览器对新的DOM并没有完成渲染。

同before mutation、mutation阶段一样，都是遍历effectList来，并执行对应函数来进行不同的处理，这里调用的是commitLayoutEffects，主要做了两件事：

• commitLayoutEffectOnFiber（调用生命周期钩子和hook相关操作）
• commitAttachRef（赋值 ref）

commitLayoutEffectOnFiber

commitLayoutEffectOnFiber是commitLifeCycles的别名

function   commitLayoutEffects(root: FiberRoot, committedLanes: Lanes) {
  while (nextEffect !== null) {
    const effectTag = nextEffect.effectTag;

    // 调用生命周期钩子和hook
    if (effectTag & (Update | Callback)) {
      const current = nextEffect.alternate;
      commitLayoutEffectOnFiber(root, current, nextEffect, committedLanes);
    }

    // 赋值ref
    if (effectTag & Ref) {
      commitAttachRef(nextEffect);
    }

    nextEffect = nextEffect.nextEffect;
  }
}

在commitLifeCycles函数中，当fiber.tag为ClassComponent时，会通过current === null?区分是mount还是update，调用componentDidMount 或componentDidUpdate 。

 case ClassComponent: {
      const instance = finishedWork.stateNode;
      if (finishedWork.flags & Update) {
        if (current === null) {
          if (
            enableProfilerTimer &&
            enableProfilerCommitHooks &&
            finishedWork.mode & ProfileMode
          ) {
            try {
              startLayoutEffectTimer();
              instance.componentDidMount();
            } finally {
              recordLayoutEffectDuration(finishedWork);
            }
          } else {
            instance.componentDidMount();
          }
        }

以下函数也会在commitLifeCycles中调用：

• 触发状态更新的this.setState如果赋值了第二个参数回调函数
• 对于FunctionComponent及相关类型，他会调用useLayoutEffect hook的回调函数，调度useEffect的销毁与回调函数
• 对于HostRoot，即rootFiber，如果赋值了第三个参数回调函数，也会在此时调用

commitAttachRef

commitAttachRef函数就比较简单，就是获取DOM实例，并更新ref

function   commitAttachRef(finishedWork: Fiber) {
  const ref = finishedWork.ref;
  if (ref !== null) {
    const instance = finishedWork.stateNode;
    let instanceToUse;
    switch (finishedWork.tag) {
      case HostComponent:
        instanceToUse = getPublicInstance(instance);
        break;
      default:
        instanceToUse = instance;
    }
    // Moved outside to ensure DCE works with this flag
    if (enableScopeAPI && finishedWork.tag === ScopeComponent) {
      instanceToUse = instance;
    }
    if (typeof ref === 'function') {
      ref(instanceToUse);
    } else {

      ref.current = instanceToUse;
    }
  }
}

至此，commit阶段也完成了，这时候再将双缓存树的切换fiberRootNode的current指向current Fiber树，就可以更新试图。

Q&A

Q： useEffect和useLayoutEffect的区别？
A：useLayoutEffect从上一次更新的销毁函数调用(mutation阶段)到本次更新的回调函数调用（layout阶段）是同步执行的。
而useEffect则需要先在before mutation调度，在Layout阶段完成后再异步执行。

参考文档

React技术揭秘