揭秘React初始渲染背后的秘密代码

2023-10-02 02:13:48

React的Fiber架构

React采用Fiber架构来管理组件树，它是一种基于协程的轻量级状态管理机制，可以有效地减少渲染时间，提升页面性能。在初始渲染过程中，React会创建一个Fiber树，这个树结构类似于DOM树，但更轻量级，每个Fiber节点都对应一个组件或元素。

function createFiber(component, pendingProps, key) {
  // 创建Fiber节点
  const fiber = {
    type: component,
    pendingProps: pendingProps,
    key: key,
  };

  // 设置Fiber节点的状态
  fiber.stateNode = null;
  fiber.updateQueue = null;
  fiber.return = null;
  fiber.child = null;
  fiber.sibling = null;
  fiber.alternate = null;

  return fiber;
}

Fiber树的构建

React通过深度优先遍历的方式来构建Fiber树，它会逐级创建Fiber节点，并将其子节点作为其兄弟节点。这个过程可以简单地为：

创建根Fiber节点，它对应于根组件。
遍历根Fiber节点的子节点，并创建相应的Fiber节点。
重复步骤2，直到遍历完所有的子节点。

function reconcileChildren(currentFiber, workInProgressFiber, nextChildren, renderLanes) {
  // 比较新旧Fiber树的子节点
  let oldFiber = currentFiber.child;
  let newFiber = workInProgressFiber.child;

  while (oldFiber !== null && newFiber !== null) {
    // 比较两个Fiber节点的类型
    if (oldFiber.type === newFiber.type) {
      // 类型相同，更新Fiber节点
      reconcileSingleElement(oldFiber, newFiber, nextChildElement, renderLanes);
    } else {
      // 类型不同，删除旧Fiber节点
      deleteChild(oldFiber);
    }

    // 指向下一个Fiber节点
    oldFiber = oldFiber.sibling;
    newFiber = newFiber.sibling;
  }

  // 处理剩余的旧Fiber节点
  if (oldFiber !== null) {
    deleteRemainingChildren(oldFiber);
  }

  // 处理剩余的新Fiber节点
  if (newFiber !== null) {
    insertRemainingChildren(newFiber, workInProgressFiber);
  }
}

副作用的收集

在构建Fiber树的同时，React还会收集副作用，副作用是指组件在更新时需要执行的操作，例如更新DOM节点、调用生命周期方法等。副作用收集的过程可以通过两种方式实现：

通过直接调用组件的更新方法，例如setState()方法。
通过在组件中使用useEffect()钩子函数，该钩子函数允许组件在渲染后执行副作用。

function workLoopSync() {
  // 处理当前工作单元
  while (workInProgress !== null) {
    performUnitOfWork(workInProgress);

    // 检查是否需要提交更新
    if (workInProgress === root && isCommitting) {
      break;
    }

    // 获取下一个工作单元
    workInProgress = getNextUnitOfWork();
  }
}

副作用的处理

收集到副作用后，React会将它们组织成一个链表，然后在适当的时候执行这些副作用。副作用处理的过程可以分为三个步骤：

执行更新前的副作用，例如卸载组件。
执行更新DOM节点的副作用。
执行更新后的副作用，例如调用生命周期方法。

function commitRoot(root, renderPriorityLevel) {
  // 提交更新
  commitBeforeMutationLifeCycles(root, renderPriorityLevel);
  commitMutationEffects(root, commitCallbacks);
  commitAfterMutationLifeCycles(root, renderPriorityLevel);
}

优化渲染性能

为了优化React的渲染性能，可以采取以下措施：

使用函数式组件代替类组件。函数式组件更轻量级，不会创建实例，因此可以减少渲染时间。
使用memo()钩子函数来避免不必要的重新渲染。memo()钩子函数可以根据组件的props是否发生变化来决定是否重新渲染组件。
使用useCallback()和useMemo()钩子函数来避免创建不必要的新函数和对象。useCallback()和useMemo()钩子函数可以根据函数或对象的依赖项是否发生变化来决定是否重新创建函数或对象。
使用Concurrent Mode模式。Concurrent Mode模式可以提高React的渲染性能，因为它允许React并行渲染组件。