React源码阅读(2)-fiber核心构建原理

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react-reconciler核心逻辑理解并手写

想了很久该怎么写,才能写出来让大家看懂,就我们先抛开复杂的车道优先级和调度优先级以及调度等级以及react大量的时间操作等到后面分析18源码的时候一起讲。就从最简单的开始手写fiber-dom。

1.react构建fiber核心代码

对应源码位于ReactFiberWorkLoop.js,我们先大致了解一下整体的走向图。

1.1 入口

在全局变量中有executionContext, 代表渲染期间执行上下文, 它也是一个二进制表示的变量, 通过位运算进行操作. 在源码中一共定义了 8 种执行栈:

type ExecutionContext = number;
export const NoContext = /*             */ 0b0000000;
const BatchedContext = /*               */ 0b0000001;
const EventContext = /*                 */ 0b0000010;
const DiscreteEventContext = /*         */ 0b0000100;
const LegacyUnbatchedContext = /*       */ 0b0001000;
const RenderContext = /*                */ 0b0010000;
const CommitContext = /*                */ 0b0100000;

这里我们只分析Legacy模式(对启动模式不清楚的可以看看开篇), Legacy模式下的首次更新, 会直接进行构建,然后经过提交到页面上,并不会进入去注册调度任务。

接下来从输入(阅读须知)开始我们看核心的输入源码

export function scheduleUpdateOnFiber(
  fiber: Fiber,
  lane: Lane,
  eventTime: number,
) {
  if (lane === SyncLane) {
    // legacy模式
    if (
      // 首次无上下文也无渲染上下文
      (executionContext & LegacyUnbatchedContext) !== NoContext &&
      (executionContext & (RenderContext | CommitContext)) === NoContext
    ) {
      // 初次更新
      performSyncWorkOnRoot(root);
    } else {
      // 后续的更新,注册调度任务
      ensureRootIsScheduled(root, eventTime);
    }
  } 
}

在 render 过程中, 每一个阶段都会改变executionContext(render 之前, 会设置executionContext |= RenderContext; commit 之前, 会设置executionContext |= CommitContext), 假设在render过程中再次发起更新(如在UNSAFE_componentWillReceiveProps生命周期中调用setState)则可通过executionContext来判断当前的render状态。上面我们已经看到了入口的函数scheduleUpdateOnFiber,接下来我们分析入口函数中的2个关键的函数performSyncWorkOnRootensureRootIsScheduled

1.2 performSyncWorkOnRoot

首先我们来分析performSyncWorkOnRoot,里面的主要做的事情就是做fiber树的构建以及最后的提交commitRoot。在这个函数中我们也可以分为2个阶段,一个阶段是fiber树的构建,另一个阶段是commitRoot的提交(输出)。

阶段1.fiber树的构建

function performSyncWorkOnRoot(root) {
  let lanes;
  let exitStatus;
  // workInProgressRoot当前构建的任务
  if (
    root === workInProgressRoot &&
    includesSomeLane(root.expiredLanes, workInProgressRootRenderLanes)
  ) {
    // 初次构建的时候从root节点开始, 形成一个完成的fiberdom树
    lanes = workInProgressRootRenderLanes;
    exitStatus = renderRootSync(root, lanes);
  } else {
    // 1. 获取本次render的优先级, 初次构造返回 NoLanes
    lanes = getNextLanes(root, NoLanes);
    // 2. 从root节点开始, 至上而下更新,形成一个完成的fiberdom树
    exitStatus = renderRootSync(root, lanes);
  }

  // 将最新的fiber树挂载到root.finishedWork节点上
  const finishedWork: Fiber = (root.current.alternate: any);
  root.finishedWork = finishedWork;
  root.finishedLanes = lanes;
  // 进入commit阶段,渲染到页面上
  commitRoot(root);
}

实际我们看到不管是初次构建还是后续更新都会走到renderRootSync上去构建fiber树,那它又做了什么那

function renderRootSync(root: FiberRoot, lanes: Lanes) {
  const prevExecutionContext = executionContext;
  executionContext |= RenderContext;
  // 如果fiberRoot变动, 或者update.lane变动,update(链表我们后面讲)
  if (workInProgressRoot !== root || workInProgressRootRenderLanes !== lanes) {
    // 刷新栈帧
    prepareFreshStack(root, lanes);
  }
  do {
    try {
      // 核心代码循环构建fiber
      workLoopSync();
      break;
    } catch (thrownValue) {
      handleError(root, thrownValue);
    }
  } while (true);
  executionContext = prevExecutionContext;
  // 重置全局变量, 表明render结束
  workInProgressRoot = null;
  workInProgressRootRenderLanes = NoLanes;
  return workInProgressRootExitStatus;
}

如果是初读源码我们可以只关心一个地方那就是workLoopSync,当然这是在legacy模式下,concurrent模式下走的是workLoopConcurrent去实现时间分片和循环可中断。下一步我们就可以看workLoopSync

function workLoopSync() {
  while (workInProgress !== null) {
    performUnitOfWork(workInProgress);
  }
}

这里就相当于把循坏构建fiberDom树了,而前面备注中也写到了workInProgress指向当前构建的任务或者说节点更适合一些,来到构建fiberDom树的performUnitOfWork.

function performUnitOfWork(unitOfWork: Fiber): void {
  // 指向当前页面的`fiber`节点. 初次构造时, 页面还未渲染, 就是空的
  const current = unitOfWork.alternate;
  let next;
  if (enableProfilerTimer && (unitOfWork.mode & ProfileMode) !== NoMode) {
    startProfilerTimer(unitOfWork);
    next = beginWork(current, unitOfWork, subtreeRenderLanes);
    stopProfilerTimerIfRunningAndRecordDelta(unitOfWork, true);
  } else {
    //构建出最终的fiberDom,并且返回dom结构的chilrden处理之后的child
    next = beginWork(current, unitOfWork, subtreeRenderLanes);
  }
  unitOfWork.memoizedProps = unitOfWork.pendingProps;
  if (next === null) {
    // 没新节点的时候就可以准备回溯洛
    completeUnitOfWork(unitOfWork);
  } else {
    workInProgress = next;
  }
  ReactCurrentOwner.current = null;
}

进入beginWork,这里主要做的事情是通过ReactElement去完成fiber树的更新和构建,他的细节是在在于针对每一个fiber类型分别有不同的update函数去做处理,值得一提的是这里基本完成了fiber本身基础状态的一些设置,我觉得我们这个阅读阶段我们先关注主流程的事情,也就是updateXXX的处理。

function beginWork(
  current: Fiber | null,
  workInProgress: Fiber,
  renderLanes: Lanes,
): Fiber | null {
  // 忽略代码
  // 这里是对于所有fiber类型的不同处理,我们关心不同tag怎么处理的就行了,等下手写的时候写简单一点
  switch (workInProgress.tag) {
    case IndeterminateComponent: {
      return mountIndeterminateComponent(
        current,
        workInProgress,
        workInProgress.type,
        renderLanes,
      );
    }
    case LazyComponent: {
      const elementType = workInProgress.elementType;
      return mountLazyComponent(
        current,
        workInProgress,
        elementType,
        updateLanes,
        renderLanes,
      );
    }
    case FunctionComponent: {
      const Component = workInProgress.type;
      const unresolvedProps = workInProgress.pendingProps;
      const resolvedProps =
        workInProgress.elementType === Component
          ? unresolvedProps
          : resolveDefaultProps(Component, unresolvedProps);
      return updateFunctionComponent(
        current,
        workInProgress,
        Component,
        resolvedProps,
        renderLanes,
      );
    }
    case ClassComponent: {
      const Component = workInProgress.type;
      const unresolvedProps = workInProgress.pendingProps;
      const resolvedProps =
        workInProgress.elementType === Component
          ? unresolvedProps
          : resolveDefaultProps(Component, unresolvedProps);
      return updateClassComponent(
        current,
        workInProgress,
        Component,
        resolvedProps,
        renderLanes,
      );
    }
    case HostRoot:
      return updateHostRoot(current, workInProgress, renderLanes);
    case HostComponent:
      return updateHostComponent(current, workInProgress, renderLanes);
    case HostText:
      return updateHostText(current, workInProgress);
   //忽略代码
  }
}

举个例子updateHostRoot,这里我就可以看到一些具体的fiber构建的细节了。

function updateHostRoot(current, workInProgress, renderLanes) {
  // 1. 状态计算, 更新整合到 workInProgress.memoizedState中来
  const updateQueue = workInProgress.updateQueue;
  const nextProps = workInProgress.pendingProps;
  const prevState = workInProgress.memoizedState;
  const prevChildren = prevState !== null ? prevState.element : null;
  cloneUpdateQueue(current, workInProgress);
  // 遍历updateQueue.shared.pending, 提取有足够优先级的update对象, 计算出最终的状态 workInProgress.memoizedState
  processUpdateQueue(workInProgress, nextProps, null, renderLanes);
  const nextState = workInProgress.memoizedState;
  // 2. 获取下级`ReactElement`对象
  const nextChildren = nextState.element;
  const root: FiberRoot = workInProgress.stateNode;
  if (root.hydrate && enterHydrationState(workInProgress)) {
    // ...服务端渲染相关, 此处省略
  } else {
    // 3. 根据`ReactElement`对象, 调用`reconcileChildren`生成`Fiber`子节点(只生成`次级子节点`)
    reconcileChildren(current, workInProgress, nextChildren, renderLanes);
  }
  // 返回child进行下一次循坏
  return workInProgress.child;
}

而在此之后那我们就进去一个由下往上的回溯阶段(递归中的归),也就是completeUnitOfWorkperformUnitOfWork中的方法),同样我们关注在当前阅读这个主流程上函数做了什么,首先他给stateNode去指向了一个Dom实例,设置属性绑定事件,设置flag标记,紧接着处理副作用链表队列(就是更新头尾指针,emm有数据结构算法基础的可以看看),然后有一些兄弟节点子节点的判断。

function completeUnitOfWork(unitOfWork: Fiber): void {
  let completedWork = unitOfWork;
  // 外层循环控制并移动指针(`workInProgress`,`completedWork`等)
  do {
    const current = completedWork.alternate;
    const returnFiber = completedWork.return;
    if ((completedWork.flags & Incomplete) === NoFlags) {
      let next;
      // 1. 处理Fiber节点, 关联Fiber节点和dom对象, 绑定事件
      next = completeWork(current, completedWork, subtreeRenderLanes); // 处理单个节点
      if (next !== null) {
        // 子节点, 则回到beginWork阶段进行处理
        workInProgress = next;
        return;
      }
      // 重置子节点的优先级
      resetChildLanes(completedWork);
      if (
        returnFiber !== null &&
        (returnFiber.flags & Incomplete) === NoFlags
      ) {
        // 2. 收集当前Fiber节点以及其子树的副作用effects
        // 2.1 把子节点的副作用队列添加到父节点上,只有父节点的firstEffect不存在时
        // 才能将父节点的firstEffect指向当前节点的副作用单向链表头
        if (returnFiber.firstEffect === null) {
          //让父节点的firstEffect指向当前节点的firstEffect
          returnFiber.firstEffect = completedWork.firstEffect;
        }
        //当前节点不存在副作用链表才加
        if (completedWork.lastEffect !== null) {
          if (returnFiber.lastEffect !== null) {
            returnFiber.lastEffect.nextEffect = completedWork.firstEffect;
          }
          // 将当前节点加到副作用链表中
          returnFiber.lastEffect = completedWork.lastEffect;
        }
        // 2.2 如果当前fiber节点有副作用, 将其添加到子节点的副作用队列之后.
        const flags = completedWork.flags;
        if (flags > PerformedWork) {
          // 忽略PerformedWork
          // 将当前节点添加到副作用链表尾部
          if (returnFiber.lastEffect !== null) {
            returnFiber.lastEffect.nextEffect = completedWork;
          } else {
            returnFiber.firstEffect = completedWork;
          }
          returnFiber.lastEffect = completedWork;
        }
      }
    } 

    const siblingFiber = completedWork.sibling;
    if (siblingFiber !== null) {
      // 如果有兄弟节点, 返回之后再次进入beginWork阶段
      workInProgress = siblingFiber;
      return;
    }
    // 移动指针, 指向下一个节点
    completedWork = returnFiber;
    workInProgress = completedWork;
  } while (completedWork !== null);
  // 已回溯到根节点, 设置workInProgressRootExitStatus = RootCompleted
  if (workInProgressRootExitStatus === RootIncomplete) {
    workInProgressRootExitStatus = RootCompleted;
  }
}

到这那我们已经就可以走到上面的commitRoot将内存里的fiber树输出到react-dom了。

阶段2.fiber树的输出

在我们的构建阶段结束后,会在performSyncWorkOnRootfinishConcurrentRender中的fiberRoot传给commitRoot,去开始commit提交阶段,此时已经到了fiber的最终输出阶段,经过了一系列优先级转换,最终会执行commitRootImpl

function commitRoot(root) {
  // 渲染等级
  const renderPriorityLevel = getCurrentPriorityLevel();
  // 调度等级
  runWithPriority(
    ImmediateSchedulerPriority,
    commitRootImpl.bind(null, root, renderPriorityLevel),
  );
  return null;
}

commitRootImpl主要工作就是遍历effect数组去添加对应的标记,最终交给react-dom执行,commit有三个大阶段:1.提交准备阶段。2.提交阶段,而提交阶段中的三个while循坏下分别又对应3个子阶段:before mutation阶段。mutation阶段。layout阶段。3.提交后。代码较长我们分成3部分解释。

1:准备阶段。

我们大概做了这几个操作:

1.判断是否有未执行的useEffect,如果有先执行,等待我们上一轮的useEffect执行完后才继续我们commit

2.更新副作用队列,将根节点加到尾部,取出 firstEffect,也就是第一个需要被处理的 fiber 节点。

3.接着判断如果存在 firstEffect,会将 firstEffect 指向 nextEffect,开始三个子阶段。

function commitRootImpl(root, renderPriorityLevel) {
  // 准备提交阶段
  // 判断rootWithPendingPassiveEffects,就是说先判断是否有未执行的useEffect,如果有先执行,等待我们上一轮的useEffect执行完后才继续我们commit。
  do {
    // 
    flushPassiveEffects();
  } while (rootWithPendingPassiveEffects !== null);
  // 忽略代码
  // 再次更新副作用队列,在前面的函数式组件更新阶段后,`effct list`这条链表只有子节点,没有挂载到根节点上,默认情况下fiber节点的副作用队列是不包括自身的,如果根节点也存在 `effectTag`,那么就需要把根节点拼接到链表的末尾,形成一条完整的 `effect list`,取出第一个需要处理的fiber节点
  let firstEffect;
  if (finishedWork.flags > 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;
  }
  // 忽略代码
  if (firstEffect !== null) {
    nextEffect = firstEffect;
    // 进入第二阶段
    // beforeMutation 子阶段:
    // 执行 commitBeforeMutationEffects
    
    // mutation 子阶段:
    // 执行 commitMutationEffects
    
    // layout 子阶段:
    // 执行 commitLayoutEffects
  }
  // 忽略代码
}

2:提交阶段。

这里我们有三个子阶段,对应的是三个函数 commitBeforeMutationEffects,commitMutationEffects,commitLayoutEffects

  let firstEffect = finishedWork.firstEffect;
  if (firstEffect !== null) {
    const prevExecutionContext = executionContext;
    executionContext |= CommitContext;
    // 阶段1: dom改变之前
    nextEffect = firstEffect;
    do {
      commitBeforeMutationEffects();
    } while (nextEffect !== null);

    // 阶段2: dom改变, 界面发生改变
    nextEffect = firstEffect;
    do {
      commitMutationEffects(root, renderPriorityLevel);
    } while (nextEffect !== null);
    // 恢复界面状态
    resetAfterCommit(root.containerInfo);
    // 切换current指针
    root.current = finishedWork;

    // 阶段3: layout阶段, 调用生命周期componentDidUpdate和回调函数等
    nextEffect = firstEffect;
    do {
      commitLayoutEffects(root, lanes);
    } while (nextEffect !== null);
    nextEffect = null;
    executionContext = prevExecutionContext;
  }

子阶段1:在dom变化前,commitBeforeMutationEffects会主要做两件事。1、执行getSnapshowBeforeUpdatecommitBeforeMutationEffectOnFiber)生命周期方法。2、调度useEffect

function commitBeforeMutationEffects() {
  while (nextEffect !== null) {
    // 忽略代码
    
    const effectTag = nextEffect.effectTag;
    if ((effectTag & Snapshot) !== NoEffect) {
      // 忽略代码
      commitBeforeMutationEffectOnFiber(current, nextEffect);
    }
 
    // 忽略代码
    nextEffect = nextEffect.nextEffect;
  }
}

// 省略代码
function commitBeforeMutationEffects() {
  while (nextEffect !== null) {
    const current = nextEffect.alternate;
    const flags = nextEffect.flags;
    // 处理Snapshot标记
    if ((flags & Snapshot) !== NoFlags) {
    // 这里实际就是处理2个节点,对于ClassComponent类型节点, 调用instance.getSnapshotBeforeUpdate生命周期函数,对于HostRoot类型节点, 调用clearContainer清空了容器节点(即`div#root`这个 dom 节点).
      commitBeforeMutationEffectOnFiber(current, nextEffect);
    }
    // 处理Passive标记
    if ((flags & Passive) !== NoFlags) {
      // 处理useEffect
      // 用于执行useEffect的回调函数,不立即执行,放在scheduleCallBack的回调中,异步根据优先级执行这个回调函数,如果说存在Passive effect,就将rootDoesHavePassiveEffects置为true,并且加入调度,而我们整个commit是一个同步执行操作,所以useEffect会在commit完成后去异步执行。这就跟上面的对上了。
      if (!rootDoesHavePassiveEffects) {
        rootDoesHavePassiveEffects = true;
        scheduleCallback(NormalSchedulerPriority, () => {
          flushPassiveEffects();
          return null;
        });
      }
    }
    nextEffect = nextEffect.nextEffect;
  }
}

子阶段2:dom 变更, 界面得到更新. 处理副作用队列中带有ContentResetRefPlacementUpdateDeletionHydrating标记的fiber节点. 调用栈:

  1. 新增: 函数调用栈 commitPlacement -> insertOrAppendPlacementNode或者insertOrAppendPlacementNode-> appendChild或者insertBefore

为什么会有或那,因为实际上我们的fiber树和dom数并不表现一致,后面单独写一篇文章讲一下。

  1. 更新: 函数调用栈 commitWork -> commitUpdate

commitWork,会根据fiber节点的不同做不同的更新操作

  1. 删除: 函数调用栈 commitDeletion -> unmountHostComponents -> removeChild

commitDeletion其实是调用unmountHostComponents,对不同的节点类型做销毁操作。

我们最终就会调用react-dom里面的api,去让页面实现更新

function commitMutationEffects(root: FiberRoot, renderPriorityLevel) {
  while (nextEffect !== null) {
    const effectTag = nextEffect.effectTag;
    
    // 如果有 ContentReset,会重置文本节点
    if (effectTag & ContentReset) {
      commitResetTextContent(nextEffect);
    }
    
    // 如果有 Ref,会执行 ref 相关的更新
    if (flags & Ref) {
        const current = nextEffect.alternate;
        if (current !== null) {
          // 先清空ref, 在commitRoot的第三阶段(dom变更后), 再重新赋值
          commitDetachRef(current);
        }
     }
    // 处理dom的变化
    const primaryEffectTag =
      effectTag & (Placement | Update | Deletion | Hydrating);
    switch (primaryEffectTag) {
      // 如果需要插入节点,会执行 commitPlacement
      case Placement: {
        commitPlacement(nextEffect);
        nextEffect.effectTag &= ~Placement;
        break;
      }
      // 如果需要更新节点,会执行 commitWork
      case Update: {
        const current = nextEffect.alternate;
        commitWork(current, nextEffect);
        break;
      }
      // 如果需要删除节点,会执行 commitDeletion
      case Deletion: {
        commitDeletion(root, nextEffect, renderPriorityLevel);
        break;
      }
      // 忽略代码
    }
    
    // 取出下一个 fiber 节点,进入下一次循环
    nextEffect = nextEffect.nextEffect;
  }
}

子阶段3layoutcommitLayoutEffects核心是执行commitLayoutEffectOnFiber这个阶段会根据fiber节点的类型执行不同的处理。

function commitLayoutEffects(root: FiberRoot, committedLanes: Lanes) {
  // 忽略代码
  while (nextEffect !== null) {
   
    const flags = nextEffect.flags;
    // 处理标记
    if (flags & (Update | Callback)) {
      const current = nextEffect.alternate;
      commitLayoutEffectOnFiber(root, current, nextEffect, committedLanes);
    }
    
    if (flags & Ref) {
      // 重新设置ref
      commitAttachRef(nextEffect);
    }

    // 忽略代码
    nextEffect = nextEffect.nextEffect;
  }

  // 忽略代码
}

commitLayoutEffectOnFiber是引入commitLifeCycles设置的别名,我们先针对于 FunctionComponent这个case来分析后面的调用逻辑(因为函数式组件是现在的主流嘛),这里会把 HookLayout 这个 tag 类型传给 commitHookEffectListMount 方法,也就是说接下来的commitHookEffectListMount会执行 useLayoutEffect 的回调函数。接着执行schedulePassiveEffects,就是把带有Passive标记的effect筛选出来(由useEffect创建), 添加到一个全局数组(pendingPassiveHookEffectsUnmountpendingPassiveHookEffectsMount).。

function commitLifeCycles(
  finishedRoot: FiberRoot,
  current: Fiber | null,
  finishedWork: Fiber,
  committedLanes: Lanes,
): void {
  switch (finishedWork.tag) {
    case FunctionComponent:
    case ForwardRef:
    case SimpleMemoComponent:
    case Block: {
        {
        try {
          startLayoutEffectTimer();
          // 执行useLayoutEffect回调函数
          commitHookEffectListMount(HookLayout | HookHasEffect, finishedWork);
        } finally {
          recordLayoutEffectDuration(finishedWork);
        }
      } 
      // finishedWork指的是正在被遍历的有副作用的fiber,放入调度中
      schedulePassiveEffects(finishedWork);
      return;
    }
}

对于FunctionComponent,commitHookEffectListMount方法会执行我们的effect.creat并指向destory销毁,接着执行schedulePassiveEffects方法,在这里会分别注册 useEffect ,推进 pendingPassiveHookEffectsUnmount 和 pendingPassiveHookEffectsMount 这两个数组中,用于后续flushPassveEffects执行。

function commitHookEffectListMount(tag: number, finishedWork: Fiber) {
  const updateQueue: FunctionComponentUpdateQueue | null = (finishedWork.updateQueue: any);
  const lastEffect = updateQueue !== null ? updateQueue.lastEffect : null;
  if (lastEffect !== null) {
    const firstEffect = lastEffect.next;
    let effect = firstEffect;
    do {
      if ((effect.tag & tag) === tag) {
        const create = effect.create;
        //执行effect回调,调用effect.create()之后, 将返回值赋值到effect.destroy.
        effect.destroy = create();
      }
      effect = effect.next;
    } while (effect !== firstEffect);
  }
}
function schedulePassiveEffects(finishedWork: Fiber) {
  // 1. 获取 fiber.updateQueue
  const updateQueue: FunctionComponentUpdateQueue | null = (finishedWork.updateQueue: any);
  // 2. 获取 effect环形队列
  const lastEffect = updateQueue !== null ? updateQueue.lastEffect : null;
  if (lastEffect !== null) {
    const firstEffect = lastEffect.next;
    let effect = firstEffect;
    do {
      const { next, tag } = effect;
      //  筛选出由useEffect()创建的effect
      if (
        (tag & HookPassive) !== NoHookEffect &&
        (tag & HookHasEffect) !== NoHookEffect
      ) {
        // 把effect添加到全局数组, 等待flushPassiveEffectsImpl处理
        enqueuePendingPassiveHookEffectUnmount(finishedWork, effect);
        enqueuePendingPassiveHookEffectMount(finishedWork, effect);
      }
      effect = next;
    } while (effect !== firstEffect);
  }
}

export function enqueuePendingPassiveHookEffectUnmount(
  fiber: Fiber,
  effect: HookEffect,
): void {
  // unmount effects 数组
  pendingPassiveHookEffectsUnmount.push(effect, fiber);
}

export function enqueuePendingPassiveHookEffectMount(
  fiber: Fiber,
  effect: HookEffect,
): void {
  // mount effects 数组
  pendingPassiveHookEffectsMount.push(effect, fiber);
}

到此时第三子阶段就可以告于段落了,紧接着就是commit的第三个阶段

3:渲染完成后

渲染后主要是做一些清理检测更新操作,当然我们这里还是以函数式组件为例。

清理:清理有两个地方,一个是链表拆解的清理,因为gc没法回收,就得手动把链表拆开。第二个地方,因为我们前面保存了2个数组unmount effectmount effects,useEffect会留置到 flushPassiveEffects()监测更新后再去清理。

 nextEffect = firstEffect;
    while (nextEffect !== null) {
      const nextNextEffect = nextEffect.nextEffect;
      nextEffect.nextEffect = null;
      if (nextEffect.flags & Deletion) {
        detachFiberAfterEffects(nextEffect);
      }
      nextEffect = nextNextEffect;
    }

监测更新:重点是在这个地方,在渲染后的更新我们只说2个必定会调用的监测函数ensureRootIsScheduledflushSyncCallbackQueue,ensureRootIsScheduled这是用来处理异步任务的(走到我们前文说的流程),flushSyncCallbackQueue处理同步任务,如果有就直接调用,再次进入fiber树构造,

export function flushSyncCallbackQueue() {
  if (immediateQueueCallbackNode !== null) {
    const node = immediateQueueCallbackNode;
    immediateQueueCallbackNode = null;
    Scheduler_cancelCallback(node);
  }
  flushSyncCallbackQueueImpl();
}

到这里就很简单了循坏去执行同步任务,再次构建。

function flushSyncCallbackQueueImpl() {
  if (!isFlushingSyncQueue && syncQueue !== null) {
    // Prevent re-entrancy.
    isFlushingSyncQueue = true;
    let i = 0;
    if (decoupleUpdatePriorityFromScheduler) {
      const previousLanePriority = getCurrentUpdateLanePriority();
      try {
        const isSync = true;
        const queue = syncQueue;
        setCurrentUpdateLanePriority(SyncLanePriority);
        runWithPriority(ImmediatePriority, () => {
          for (; i < queue.length; i++) {
            let callback = queue[i];
            do {
              //循坏执行同步任务
              callback = callback(isSync);
            } while (callback !== null);
          }
        });
        syncQueue = null;
      } catch (error) {
        // If something throws, leave the remaining callbacks on the queue.
        if (syncQueue !== null) {
          syncQueue = syncQueue.slice(i + 1);
        }
        // Resume flushing in the next tick
        Scheduler_scheduleCallback(
          Scheduler_ImmediatePriority,
          flushSyncCallbackQueue,
        );
        throw error;
      } finally {
        setCurrentUpdateLanePriority(previousLanePriority);
        isFlushingSyncQueue = false;
      }
    } else {
      try {
        const isSync = true;
        const queue = syncQueue;
        runWithPriority(ImmediatePriority, () => {
          for (; i < queue.length; i++) {
            let callback = queue[i];
            do {
              callback = callback(isSync);
            } while (callback !== null);
          }
        });
        syncQueue = null;
      } catch (error) {
        // If something throws, leave the remaining callbacks on the queue.
        if (syncQueue !== null) {
          syncQueue = syncQueue.slice(i + 1);
        }
        // Resume flushing in the next tick
        Scheduler_scheduleCallback(
          Scheduler_ImmediatePriority,
          flushSyncCallbackQueue,
        );
        throw error;
      } finally {
        isFlushingSyncQueue = false;
      }
    }
  }
}

1.3 ensureRootIsScheduled

注册调度就非常的简单了

function ensureRootIsScheduled(root: FiberRoot, currentTime: number) {
  //判断是否注册新的调度
  const existingCallbackNode = root.callbackNode;
  const nextLanes = getNextLanes(
    root,
    root === workInProgressRoot ? workInProgressRootRenderLanes : NoLanes,
  );
  const newCallbackPriority = returnNextLanesPriority();
  // Schedule a new callback.
  let newCallbackNode;
  if (newCallbackPriority === SyncLanePriority) {
    // 注册调度走到scheduler去
    newCallbackNode = scheduleSyncCallback(
      performSyncWorkOnRoot.bind(null, root),
    );
  } else if (newCallbackPriority === SyncBatchedLanePriority) {
    // 批处理注册调度走到scheduler去
    newCallbackNode = scheduleCallback(
      ImmediateSchedulerPriority,
      performSyncWorkOnRoot.bind(null, root),
    );
  } else {
    // 并发注册调度走到scheduler去
    const schedulerPriorityLevel = lanePriorityToSchedulerPriority(
      newCallbackPriority,
    );
    newCallbackNode = scheduleCallback(
      schedulerPriorityLevel,
      performConcurrentWorkOnRoot.bind(null, root),
    );
  }

  root.callbackPriority = newCallbackPriority;
  root.callbackNode = newCallbackNode;
}

说来说去我们就只关心一个事情newCallbackNode = scheduleCallback( ImmediateSchedulerPriority, performSyncWorkOnRoot.bind(null, root), );他这里把回调函数给到调度中心并绑定节点,等待调度执行之后重复上面1.2的所有操作,我们下一节分析调度是怎么做的。

2.手写

/*
 * @Description:
 * @Date: 2022-11-23 22:44:29
 */
import { arrified, getRoot, getTag, createStateNode } from '../until';
import { commitAllWork } from './commit';
import { scheduleCallback } from '../scheduler';
let first = 1;
let subTask = null;
let pendingCommit = null;
// 构建最外层的fiber对象
function createOutFiber(jsx, root) {
  const task = {
    root,
    props: {
      children: jsx
    }
  };
  let outFiber;
  if (task.from === 'class_component') {
    const root = getRoot(task.instance);
    task.instance.__fiber.partialState = task.partialState;
    outFiber = {
      props: root.props,
      stateNode: root.stateNode,
      tag: 'host_root',
      effects: [],
      child: null,
      alternate: root
    };
    return outFiber;
  }
  outFiber = {
    props: task.props,
    stateNode: task.root,
    tag: 'host_root',
    effects: [],
    child: null,
    alternate: task.root.__rootFiberContainer
  };
  return outFiber;
}

function reconcileChildren(fiber, children) {
  /**
   * children 可能对象 也可能是数组
   * 将children 转换成数组
   */
  const arrifiedChildren = arrified(children);
  /**
   * 循环 children 使用的索引
   */
  let index = 0;
  /**
   * children 数组中元素的个数
   */
  let numberOfElements = arrifiedChildren.length;
  /**
   * 循环过程中的循环项 就是子节点的 virtualDOM 对象
   */
  let element = null;
  /**
   * 子级 fiber 对象
   */
  let newFiber = null;
  /**
   * 上一个兄弟 fiber 对象
   */
  let prevFiber = null;

  let alternate = null;
  if (fiber.alternate && fiber.alternate.child) {
    alternate = fiber.alternate.child;
  }
  console.log(arrifiedChildren);
  while (index < numberOfElements || alternate) {
    /**
     * 子级 virtualDOM 对象
     */
    element = arrifiedChildren[index];

    if (!element && alternate) {
      /**
       * 删除操作
       */
      alternate.effectTag = 'delete';
      fiber.effects.push(alternate);
    } else if (element && alternate) {
      /**
       * 更新
       */
      newFiber = {
        type: element.type,
        props: element.props,
        tag: getTag(element),
        effects: [],
        effectTag: 'update',
        parent: fiber,
        alternate
      };
      if (element.type === alternate.type) {
        /**
         * 类型相同
         */
        newFiber.stateNode = alternate.stateNode;
      } else {
        /**
         * 类型不同
         */
        newFiber.stateNode = createStateNode(newFiber);
      }
    } else if (element && !alternate) {
      /**
       * 初始渲染
       */
      /**
       * 子级 fiber 对象
       */
      newFiber = {
        type: element.type,
        props: element.props,
        tag: getTag(element),
        effects: [],
        effectTag: 'placement',
        parent: fiber
      };
      /**
       * 为fiber节点添加DOM对象或组件实例对象
       */
      newFiber.stateNode = createStateNode(newFiber);
      newFiber.stateNode = createStateNode(newFiber);
    }

    if (index === 0) {
      fiber.child = newFiber;
    } else if (element) {
      prevFiber.sibling = newFiber;
    }

    if (alternate && alternate.sibling) {
      alternate = alternate.sibling;
    } else {
      alternate = null;
    }

    // 更新
    prevFiber = newFiber;
    index++; //保存构建fiber节点的索引,等待事件后通过索引再次进行构建
  }
}

function workLoopSync() {
  while (subTask) {
    subTask = performUnitOfWork(subTask);
  }
  if (pendingCommit) {
    first++;
    commitAllWork(pendingCommit);
  }
}

// 构建子集的fiber对象的任务单元
function performUnitOfWork(fiber) {
  reconcileChildren(fiber, fiber.props.children);
  /**
   * 如果子级存在 返回子级
   * 将这个子级当做父级 构建这个父级下的子级
   */
  if (fiber.child) {
    return fiber.child;
  }

  /**
   * 如果存在同级 返回同级 构建同级的子级
   * 如果同级不存在 返回到父级 看父级是否有同级
   */
  let currentExecutelyFiber = fiber;
  while (currentExecutelyFiber.parent) {
    currentExecutelyFiber.parent.effects =
      currentExecutelyFiber.parent.effects.concat(
        currentExecutelyFiber.effects.concat([currentExecutelyFiber])
      );

    if (currentExecutelyFiber.sibling) {
      return currentExecutelyFiber.sibling;
    }
    currentExecutelyFiber = currentExecutelyFiber.parent;
  }
  pendingCommit = currentExecutelyFiber;
  console.log(pendingCommit);
}

// 源码地址 https://github.com/facebook/react/blob/v17.0.2/packages/react-reconciler/src/ReactFiberWorkLoop.old.js#L674-L736
function ensureRootIsScheduled(fiber) {
  //这里我们可以直接走到注册调度任务,暂时我们分析的是Legacy模式,Concurrent模式实现的performConcurrentWorkOnRoot实现的可中断渲染可以以后实现
  let newCallbackNode;

  //接下来就可以直接走到调度中心去
  newCallbackNode = scheduleCallback(workLoopSync);
}

// 源码地址 https://github.com/facebook/react/blob/v17.0.2/packages/react-reconciler/src/ReactFiberWorkLoop.old.js#L517-L619
function scheduleUpdateOnFiber(fiber) {
  subTask = fiber;
  if (!first) {
    //对应暂无render上下文
    // 对于初次构建来说我们直接进行`fiber构造`.
    workLoopSync();
  } else {
    //对于后续更新以及操作都选择去注册调度任务
    ensureRootIsScheduled(subTask);
  }
}
export function render(jsx, root) {
  const outFiber = createOutFiber(jsx, root);
  scheduleUpdateOnFiber(outFiber);
}

然后我们就快乐的简单实现了fiberDom的过程~~~

总结

比较多工程化和基础的东西,还没完善,有兴趣的可以gitbub拉下来试试