React18内核探秘：手写React高质量源码迈向高阶开发手写 React 高质量源码开发需要深入理解 React 的

手写 React 高质量源码开发需要深入理解 React 的核心机制（如虚拟 DOM、协调算法、Hooks 等）。以下是分步骤实现一个简化版 React 的指南，包含核心设计思路和代码示例：

React18内核探秘：手写React高质量源码迈向高阶开发_优课it

一、核心架构设计

1. 模块划分

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- **React Core**      : 虚拟DOM、组件生命周期、Hooks
- **Reconciler**      : Fiber架构、Diff算法
- **Renderer**        : DOM操作（浏览器端）
- **Scheduler**       : 任务调度（时间切片、优先级）

2. 技术栈选择

javascript

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// 开发环境
- TypeScript（类型安全）
- Rollup（打包库）
- Jest + Testing Library（单元测试）

// 核心依赖
- requestIdleCallback（模拟调度器）
- MutationObserver（DOM变化监听）

二、实现核心模块

1. 虚拟DOM与JSX转换

typescript

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// 实现 createElement（处理 JSX 转换）
function createElement(
  type: string | Function,
  props: Record<string, any>,
  ...children: any[]
): VNode {
  return {
    type,
    props: {
      ...props,
      children: children.flat().map(child =>
        typeof child === "object" ? child : createTextElement(child)
      ),
    },
  };
}

// 文本节点处理
function createTextElement(text: string): VNode {
  return {
    type: "TEXT_ELEMENT",
    props: {
      nodeValue: text,
      children: [],
    },
  };
}

2. 渲染引擎（Reconciliation）

typescript

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// Fiber节点结构
interface Fiber {
  type?: string | Function;
  dom?: HTMLElement | Text;
  parent?: Fiber;
  child?: Fiber;
  sibling?: Fiber;
  alternate?: Fiber; // 用于Diff
  effectTag?: "PLACEMENT" | "UPDATE" | "DELETION";
  props: {
    children: Fiber[];
    [key: string]: any;
  };
  hooks?: any[]; // Hooks存储
}

// Diff算法核心
function reconcileChildren(wipFiber: Fiber, elements: Fiber[]) {
  let index = 0;
  let oldFiber = wipFiber.alternate?.child;
  let prevSibling: Fiber | null = null;

  while (index < elements.length || oldFiber) {
    const element = elements[index];
    let newFiber: Fiber | null = null;

    // 类型比较
    const sameType = oldFiber && element && element.type === oldFiber.type;

    if (sameType) {
      // 更新节点
      newFiber = {
        type: oldFiber!.type,
        props: element.props,
        dom: oldFiber!.dom,
        parent: wipFiber,
        alternate: oldFiber,
        effectTag: "UPDATE",
      };
    }

    if (!sameType && element) {
      // 创建新节点
      newFiber = {
        type: element.type,
        props: element.props,
        dom: null,
        parent: wipFiber,
        alternate: null,
        effectTag: "PLACEMENT",
      };
    }

    if (oldFiber && !sameType) {
      // 删除旧节点
      oldFiber.effectTag = "DELETION";
      deletions.push(oldFiber);
    }

    // 构建链表结构
    if (index === 0) {
      wipFiber.child = newFiber!;
    } else if (element) {
      prevSibling!.sibling = newFiber!;
    }

    prevSibling = newFiber;
    oldFiber = oldFiber?.sibling;
    index++;
  }
}

3. Hooks实现

typescript

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let currentHookFiber: Fiber | null = null;
let hookIndex = 0;

// useState 实现
function useState<T>(initial: T): [T, (action: T | ((prev: T) => T)) => void] {
  const oldHook = currentHookFiber?.alternate?.hooks?.[hookIndex];
  const hook = {
    state: oldHook ? oldHook.state : initial,
    queue: [] as ((prev: T) => T)[],
  };

  // 批量更新处理
  const actions = oldHook ? oldHook.queue : [];
  actions.forEach(action => {
    hook.state = typeof action === "function" 
      ? (action as Function)(hook.state)
      : action;
  });

  const setState = (action: T | ((prev: T) => T)) => {
    hook.queue.push(action);
    // 触发重新渲染
    scheduleRerender();
  };

  currentHookFiber!.hooks!.push(hook);
  hookIndex++;
  return [hook.state, setState];
}

// useEffect 实现
function useEffect(callback: () => void, deps?: any[]) {
  const hook = {
    deps,
    cleanup: undefined as (() => void) | undefined,
  };

  const oldHook = currentHookFiber?.alternate?.hooks?.[hookIndex];
  const hasChanged = !oldHook || 
    deps?.some((dep, i) => dep !== oldHook.deps?.[i]);

  if (hasChanged) {
    setTimeout(() => {
      hook.cleanup = callback();
    });
  } else {
    hook.cleanup = oldHook.cleanup;
  }

  currentHookFiber!.hooks!.push(hook);
  hookIndex++;
}

三、性能优化关键点

1. 时间切片（Time Slicing）

typescript

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// 基于 requestIdleCallback 的任务调度
function workLoop(deadline: IdleDeadline) {
  let shouldYield = false;
  while (nextUnitOfWork && !shouldYield) {
    nextUnitOfWork = performUnitOfWork(nextUnitOfWork);
    shouldYield = deadline.timeRemaining() < 1;
  }

  if (!nextUnitOfWork && wipRoot) {
    commitRoot();
  }

  requestIdleCallback(workLoop);
}

2. 差异更新策略

typescript

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// DOM属性差异比较
function updateDom(
  dom: HTMLElement | Text,
  prevProps: Record<string, any>,
  nextProps: Record<string, any>
) {
  // 删除旧属性
  Object.keys(prevProps)
    .filter(isProperty)
    .filter(key => !(key in nextProps))
    .forEach(name => {
      (dom as any)[name] = "";
    });

  // 设置新属性
  Object.keys(nextProps)
    .filter(isProperty)
    .filter(key => prevProps[key] !== nextProps[key])
    .forEach(name => {
      (dom as any)[name] = nextProps[name];
    });

  // 事件处理
  Object.keys(prevProps)
    .filter(isEvent)
    .filter(key => !(key in nextProps) || prevProps[key] !== nextProps[key])
    .forEach(name => {
      const eventType = name.toLowerCase().substring(2);
      dom.removeEventListener(eventType, prevProps[name]);
    });

  Object.keys(nextProps)
    .filter(isEvent)
    .filter(key => prevProps[key] !== nextProps[key])
    .forEach(name => {
      const eventType = name.toLowerCase().substring(2);
      dom.addEventListener(eventType, nextProps[name]);
    });
}

四、测试策略

1. 单元测试示例（Jest）

typescript

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test('useState should update state', () => {
  function TestComponent() {
    const [count, setCount] = useState(0);
    return <button onClick={() => setCount(c => c + 1)}>{count}</button>;
  }

  const container = document.createElement('div');
  ReactDOM.render(<TestComponent />, container);
  
  const button = container.querySelector('button')!;
  expect(button.textContent).toBe('0');
  
  button.click();
  expect(button.textContent).toBe('1');
});

2. 性能测试

javascript

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// 使用 Benchmark.js 测试渲染性能
suite('Virtual DOM vs Real DOM', () => {
  benchmark('Real DOM update', () => {
    const div = document.createElement('div');
    for (let i = 0; i < 1000; i++) {
      const span = document.createElement('span');
      span.textContent = i;
      div.appendChild(span);
    }
  });

  benchmark('Virtual DOM update', () => {
    const elements = [];
    for (let i = 0; i < 1000; i++) {
      elements.push(<span>{i}</span>);
    }
    ReactDOM.render(<div>{elements}</div>, document.createElement('div'));
  });
});

五、开发注意事项

内存管理：及时清理不再使用的 Fiber 节点
异常边界：实现 componentDidCatch 类似机制
SSR支持：增加 hydrate 方法处理服务端渲染
Type Safety：严格类型校验避免运行时错误
Tree Shaking：模块化设计支持按需加载

通过实现这些核心模块，可以深入理解 React 的底层原理。建议从简化版开始（约 500 行代码），逐步添加功能模块。参考 React 官方源码时注意：

阅读 react/packages 目录下的独立模块
使用调试工具分析调度流程
重点关注 react-reconciler 和 scheduler 包
使用 __DEV__ 标志学习开发模式下的警告机制