React 之 Scheduler 源码解读（下）

冴羽
6,502 阅读6分钟

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前言

本篇我们接着《React 之 Scheduler 源码解读（上）》，讲解延时任务的执行源码。

scheduleCallback

依然从 unstable_scheduleCallback这个入口函数说起：

var isHostTimeoutScheduled = false;

function unstable_scheduleCallback(priorityLevel, callback, options) {
  // ...
  // 如果是延时任务，将其放到 timerQueue
  if (startTime > currentTime) {
    newTask.sortIndex = startTime;
    push(timerQueue, newTask);
    // 任务列表空了，而这是最早的延时任务
    if (peek(taskQueue) === null && newTask === peek(timerQueue)) {
      if (isHostTimeoutScheduled) {
        cancelHostTimeout();
      } else {
        isHostTimeoutScheduled = true;
      }
      // 安排调度
      requestHostTimeout(handleTimeout, startTime - currentTime);
    }
  }
    // 如果是普通任务，就将其放到 taskQueue 
  else {
  	// ...
  }

  return newTask;
}

普通任务在创建后，会放入 taskQueue 中，直接安排调度，但具体任务时候执行，则要看调度器 Scheduler 的安排。

而所谓延时任务，指的是延时安排调度的任务，它会有一个指定的 delay 值，表示具体延时多久，通过 delay + currentTime，我们可以算出安排调度的具体时间，也就是 startTime。

对于延时任务，我们会将其放入 timerQueue 队列。

然后我们进行了判断：

if (peek(taskQueue) === null && newTask === peek(timerQueue)) {
  if (isHostTimeoutScheduled) {
    cancelHostTimeout();
  } else {
    isHostTimeoutScheduled = true;
  }
}

如果 taskQueue 没有任务，并且创建的这个任务就是最早的延时任务，那就执行 cancelHostTimeout，这样做保证了只有一个 requestHostTimeout 在执行，那 requestHostTimeout 和 cancelHostTimeout 做了什么呢？

requestHostTimeout

let taskTimeoutID = -1;

function requestHostTimeout(callback, ms) {
  taskTimeoutID = setTimeout(() => {
    callback(getCurrentTime());
  }, ms);
}

requestHostTimeout 就是一个 setTimeout 的封装，所谓延时任务，就是一个延时安排调度的任务，怎么保证在延时时间达到后立刻安排调度呢，React 就用了 setTimeout，计算 startTime - currentTime 来实现，我们也可以想出，handleTimeout 的作用就是安排调度。

那 cancelHostTimeout 代码我们也很容易想到了：

cancelHostTimeout

function cancelHostTimeout() {
  clearTimeout(taskTimeoutID);
  taskTimeoutID = -1;
}

结合 unstable_scheduleCallback、requestHostTimeout、cancelHostTimeout 的代码，我们可以了解到：

在 Scheduler 中，最多只有一个定时器在执行（requestHostTimeout），时间为所有延时任务中延时时间最小的那个，如果创建的新任务是最小的那个，那就取消掉之前的，使用新任务的延时时间再创建一个定时器，定时器到期后，我们会将该任务安排调度（handleTimeout）

但这个逻辑只在 taskQueue 没有任务的时候，如果 taskQueue 有任务呢？

如果 taskQueue 有任务，在每个任务完成的时候，React 都会调用 advanceTimers ，检查 timerQueue 中到期的延时任务，将其转移到 taskQueue 中，所以没有必要再检查一遍了。

总结一下：如果 taskQueue 为空，我们的延时任务会创建最多一个定时器，在定时器到期后，将该任务安排调度（将任务添加到 taskQueue 中）。如果 taskQueue 列表不为空，我们在每个普通任务执行完后都会检查是否有任务到期了，然后将到期的任务添加到 taskQueue 中。

但这个逻辑里有一个漏洞：

我们新添加一个普通任务，假设该任务执行时间为 5ms，再添加一个延时任务，delay 为 10ms。

因为创建延时任务的时候 taskQueue 中有值，所以不会创建定时器，当普通任务执行完毕后，我们执行 advanceTimers，因为延时任务没有到期，所以也不会添加到 taskQueue 中，那么这个延时任务就不会有定时器让它准时进入调度。如果没有新的任务出现，它永远都不会执行。

所以在 workLoop 函数的源码中，有这样一段代码：

function workLoop(hasTimeRemaining, initialTime) {
  advanceTimers(currentTime);
	
  // ...
  
  if (currentTask !== null) {
    return true;
  } else {
    const firstTimer = peek(timerQueue);
    if (firstTimer !== null) {
      requestHostTimeout(handleTimeout, firstTimer.startTime - currentTime);
    }
    return false;
  }
}

我们执行完任务，如果 taskQueue 为空，并且 timerQueue 中还有任务，那我们就再创建一个定时器。

handleTimeout

接下来我们看看 handleTimeout 的源码，这个函数执行的时候，该延时任务已经到期：

function handleTimeout(currentTime) {
  isHostTimeoutScheduled = false;
  advanceTimers(currentTime);

  if (!isHostCallbackScheduled) {
    if (peek(taskQueue) !== null) {
      isHostCallbackScheduled = true;
      requestHostCallback(flushWork);
    } else {
      const firstTimer = peek(timerQueue);
      if (firstTimer !== null) {
        requestHostTimeout(handleTimeout, firstTimer.startTime - currentTime);
      }
    }
  }
}

可以看到首先调用了 advanceTimers，将到期的延时任务转移到 taskQueue 中。

如果 taskQueue 不为空，那就执行 requestHostCallback，告诉浏览器，等空了就干活，继续遍历执行 taskQueue 中的任务。

而如果 taskQueue 为空，嗯？为什么会为空呢？

既然 handleTimeout 执行了，说明这个延时任务一定是到期了，我们执行 advanceTimers，taskQueue 中一定有任务，这里肯定不为空呀。

这里我们要考虑一种情况，那就是延时任务可能被取消了，但这个取消不是 cancelHostTimeout，执行 cancelHostTimeout，我们只是移除了定时器，延时任务还是保存在 timerQueue 中，我们说的取消，是真正的取消，取消的方式是将任务对象 task 的 callback 函数置为 null。当 React 执行 advanceTimers 的时候，advanceTimers 会判断 callback 函数的值，如果为空，表示完成或者清除，那就从任务列表中移除掉。

所以如果我们发起一个延时任务，然后将该延时任务取消，当执行 handleTimeout 的时候，peek(taskQueue) 的结果就会为空，此时怎么解决呢？

很简单，那就根据现有的 timerQueue 中的任务，新开启一个定时器好了。

总结：延时任务流程

当我们创建一个延时任务后，我们将其添加到 timerQueue 中，我们使用 requestHostTimeout 来安排调度，requestHostTimeout 本质是一个 setTimeout，当时间到期后，执行 handleTimeout，将到期的任务转移到 taskQueue，然后按照普通任务的执行流程走。

flushWork 中的 cancelHostTimeout

function flushWork(hasTimeRemaining: boolean, initialTime: number) {
  if (isHostTimeoutScheduled) {
    isHostTimeoutScheduled = false;
    cancelHostTimeout();
  }

	// ...
  return workLoop(hasTimeRemaining, initialTime);
}

我们在执行 flushWork 的时候，如果有正在执行的定时器，我们会执行 cancelHostTimeout 取消定时器，这里为什么要取消呢？

定时器的目的表面上是为了保证最早的延时任务准时安排调度，实际上是为了保证 timerQueue 中的任务都能被执行。定时器到期后，我们会执行 advanceTimers 和 flushWork，flushWork 中会执行 workLoop，workLoop 中会将 taskQueue 中的任务不断执行，当 taskQueue 执行完毕后，workLoop 会选择 timerQueue 中的最早的任务重新设置一个定时器。所以如果 flushWork 执行了，定时器也就没有必要了，所以可以取消了。

至此，React 的 Scheduler 的源码解读第一遍就结束了，接下来我们会补充讲解 Scheduler 的细节实现、提供可供直接使用的源码版本，原理总结，帮助大家更好的认识 Scheduler。

React 系列

该系列带大家从源码的角度深入理解 React 的各个 API 和执行过程。

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此外我还写过 JavaScript 系列、TypeScript 系列、React 系列、Next.js 系列、冴羽答读者问等 14 个系列文章， 全系列文章目录：github.com/mqyqingfeng…

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