深刻理解react（源碼分析）

原文連接

• 理解ReactElement和ReactClass的概念

  • ReactElement

  • ReactClass

• react渲染過程

• react更新機制

• reactdiff算法

• react的優勢與總結

理解ReactElement和ReactClass的概念

首先讓咱們理解兩個概念：

ReactElement

一個描述DOM節點或component實例的字面級對象。它包含一些信息，包括組件類型type和屬性props。就像一個描述DOM節點的元素（虛擬節點）。它們能夠被建立經過React.createElement方法或jsx寫法

分爲DOM Element和Component Elements兩類：

• DOM Elements

當節點的type屬性爲字符串時，它表明是普通的節點，如div,span

{
  type: 'button',
  props: {
    className: 'button button-blue',
    children: {
      type: 'b',
      props: {
        children: 'OK!'
      }
    }
  }
}

• Component Elements

當節點的type屬性爲一個函數或一個類時，它表明自定義的節點

class Button extends React.Component {
  render() {
    const { children, color } = this.props;
    return {
      type: 'button',
      props: {
        className: 'button button-' + color,
        children: {
          type: 'b',
          props: {
            children: children
          }
        }
      }
    };
  }
}

// Component Elements
{
  type: Button,
  props: {
    color: 'blue',
    children: 'OK!'
  }
}

ReactClass

ReactClass是平時咱們寫的Component組件(類或函數)，例如上面的Button類。ReactClass實例化後調用render方法可返回DOM Element。

react渲染過程

過程理解：

// element是 Component Elements
ReactDOM.render({
  type: Form,
  props: {
    isSubmitted: false,
    buttonText: 'OK!'
  }
}, document.getElementById('root'));

1. 調用React.render方法，將咱們的element根虛擬節點渲染到container元素中。element能夠是一個字符串文本元素，也能夠是如上介紹的ReactElement(分爲DOM Elements, Component Elements)。

2. 根據element的類型不一樣，分別實例化ReactDOMTextComponent, ReactDOMComponent, ReactCompositeComponent類。這些類用來管理ReactElement,負責將不一樣的ReactElement轉化成DOM(mountComponent方法),負責更新DOM(receiveComponent方法，updateComponent方法, 以下會介紹)等。

3. ReactCompositeComponent實例調用mountComponent方法後內部調用render方法，返回了DOM Elements。再對如圖的步驟2️⃣遞歸。

react更新機制

每一個類型的元素都要處理好本身的更新：

1. 自定義元素的更新，主要是更新render出的節點，作甩手掌櫃交給render出的節點的對應component去管理更新。

2. text節點的更新很簡單，直接更新文案。

3. 瀏覽器基本元素的更新，分爲兩塊：

   1. 先是更新屬性，對比出先後屬性的不一樣，局部更新。而且處理特殊屬性，好比事件綁定。

   2. 而後是子節點的更新，子節點更新主要是找出差別對象，找差別對象的時候也會使用上面的shouldUpdateReactComponent來判斷，若是是能夠直接更新的就會遞歸調用子節點的更新,這樣也會遞歸查找差別對象。不可直接更新的刪除以前的對象或添加新的對象。以後根據差別對象操做dom元素（位置變更，刪除，添加等）。

第一步：調用this.setState

ReactClass.prototype.setState = function(newState) {
    //this._reactInternalInstance是ReactCompositeComponent的實例
    this._reactInternalInstance.receiveComponent(null, newState);
}

第二步：調用內部receiveComponent方法

這裏主要分三種狀況，文本元素，基本元素，自定義元素。

自定義元素：

receiveComponent方法源碼

// receiveComponent方法
ReactCompositeComponent.prototype.receiveComponent = function(nextElement, transaction, nextContext) {
    var prevElement = this._currentElement;
    var prevContext = this._context;

    this._pendingElement = null;

    this.updateComponent(
      transaction,
      prevElement,
      nextElement,
      prevContext,
      nextContext
    );

}

updateComponent方法源碼

// updateComponent方法
ReactCompositeComponent.prototype.updateComponent = function(
    transaction,
    prevParentElement,
    nextParentElement,
    prevUnmaskedContext,
    nextUnmaskedContext
) {
   // 簡寫.....
   
    // 不是state更新而是props更新
    if (prevParentElement !== nextParentElement) {
      willReceive = true;
    }

    if (willReceive && inst.componentWillReceiveProps) {
        // 調用生命週期componentWillReceiveProps方法
    }
    
    // 是否更新元素
    if (inst.shouldComponentUpdate) {
        // 若是提供shouldComponentUpdate方法
        shouldUpdate = inst.shouldComponentUpdate(nextProps, nextState, nextContext);
    } else {
        if (this._compositeType === CompositeTypes.PureClass) {
          // 若是是PureClass，淺層對比props和state
          shouldUpdate =
            !shallowEqual(prevProps, nextProps) ||
            !shallowEqual(inst.state, nextState);
        }
    }
    
    if (shouldUpdate) {
      // 更新元素
      this._performComponentUpdate(
        nextParentElement,
        nextProps,
        nextState,
        nextContext,
        transaction,
        nextUnmaskedContext
      );
    } else {
      // 不更新元素，但仍然設置props和state
      this._currentElement = nextParentElement;
      this._context = nextUnmaskedContext;
      inst.props = nextProps;
      inst.state = nextState;
      inst.context = nextContext;
    }
       
   // .......

}

內部_performComponentUpdate方法源碼

// 內部_updateRenderedComponentWithNextElement方法
    ReactCompositeComponent.prototype._updateRenderedComponentWithNextElement = function() {
    
    // 斷定兩個element需不須要更新
    if (shouldUpdateReactComponent(prevRenderedElement, nextRenderedElement)) {
      // 若是須要更新，就繼續調用子節點的receiveComponent的方法，傳入新的element更新子節點。
      ReactReconciler.receiveComponent(
        prevComponentInstance,
        nextRenderedElement,
        transaction,
        this._processChildContext(context)
      );
    } else {
      // 卸載以前的子節點，安裝新的子節點
      var oldHostNode = ReactReconciler.getHostNode(prevComponentInstance);
      ReactReconciler.unmountComponent(
        prevComponentInstance,
        safely,
        false /* skipLifecycle */
      );

      var nodeType = ReactNodeTypes.getType(nextRenderedElement);
      this._renderedNodeType = nodeType;
      var child = this._instantiateReactComponent(
        nextRenderedElement,
        nodeType !== ReactNodeTypes.EMPTY /* shouldHaveDebugID */
      );
      this._renderedComponent = child;

      var nextMarkup = ReactReconciler.mountComponent(
        child,
        transaction,
        this._hostParent,
        this._hostContainerInfo,
        this._processChildContext(context),
        debugID
      );
    
    }

shouldUpdateReactComponent函數源碼

function shouldUpdateReactComponent(prevElement, nextElement){
  var prevEmpty = prevElement === null || prevElement === false;
  var nextEmpty = nextElement === null || nextElement === false;
  if (prevEmpty || nextEmpty) {
    return prevEmpty === nextEmpty;
  }

  var prevType = typeof prevElement;
  var nextType = typeof nextElement;
  
  if (prevType === 'string' || prevType === 'number') {
    // 若是先前的ReactElement對象類型是字符串或數字，新的ReactElement對象類型也是字符串或數字，則須要更新，新的ReactElement對象類型是對象，則不該該更新，直接替換。
    return (nextType === 'string' || nextType === 'number');
  } else {
      // 若是先前的ReactElement對象類型是對象，新的ReactElement對象類型也是對象，而且標籤類型和key值相同，則須要更新
    return (
      nextType === 'object' &&
      prevElement.type === nextElement.type &&
      prevElement.key === nextElement.key
    );
  }
}

文本元素：

receiveComponent方法源碼

ReactDOMTextComponent.prototype.receiveComponent(nextText, transaction) {
     //跟之前保存的字符串比較
    if (nextText !== this._currentElement) {
      this._currentElement = nextText;
      var nextStringText = '' + nextText;
      if (nextStringText !== this._stringText) {
        this._stringText = nextStringText;
        var commentNodes = this.getHostNode();
        // 替換文本元素
        DOMChildrenOperations.replaceDelimitedText(
          commentNodes[0],
          commentNodes[1],
          nextStringText
        );
      }
    }
  }

基本元素:

receiveComponent方法源碼

ReactDOMComponent.prototype.receiveComponent = function(nextElement, transaction, context) {
    var prevElement = this._currentElement;
    this._currentElement = nextElement;
    this.updateComponent(transaction, prevElement, nextElement, context);
}

updateComponent方法源碼

ReactDOMComponent.prototype.updateComponent = function(transaction, prevElement, nextElement, context) {
    // 略.....
    //須要單獨的更新屬性
    this._updateDOMProperties(lastProps, nextProps, transaction, isCustomComponentTag);
    //再更新子節點
    this._updateDOMChildren(
      lastProps,
      nextProps,
      transaction,
      context
    );

    // ......
}

this._updateDOMChildren方法內部調用diff算法，請看下一節........

react Diff算法

diff算法源碼

_updateChildren: function(nextNestedChildrenElements, transaction, context) {
    var prevChildren = this._renderedChildren;
    var removedNodes = {};
    var mountImages = [];
    
    // 獲取新的子元素數組
    var nextChildren = this._reconcilerUpdateChildren(
      prevChildren,
      nextNestedChildrenElements,
      mountImages,
      removedNodes,
      transaction,
      context
    );
    
    if (!nextChildren && !prevChildren) {
      return;
    }
    
    var updates = null;
    var name;
    var nextIndex = 0;
    var lastIndex = 0;
    var nextMountIndex = 0;
    var lastPlacedNode = null;

    for (name in nextChildren) {
      if (!nextChildren.hasOwnProperty(name)) {
        continue;
      }
      var prevChild = prevChildren && prevChildren[name];
      var nextChild = nextChildren[name];
      if (prevChild === nextChild) {
          // 同一個引用，說明是使用的同一個component,因此咱們須要作移動的操做
          // 移動已有的子節點
          // NOTICE：這裏根據nextIndex, lastIndex決定是否移動
        updates = enqueue(
          updates,
          this.moveChild(prevChild, lastPlacedNode, nextIndex, lastIndex)
        );
        
        // 更新lastIndex
        lastIndex = Math.max(prevChild._mountIndex, lastIndex);
        // 更新component的.mountIndex屬性
        prevChild._mountIndex = nextIndex;
        
      } else {
        if (prevChild) {
          // 更新lastIndex
          lastIndex = Math.max(prevChild._mountIndex, lastIndex);
        }
        
        // 添加新的子節點在指定的位置上
        updates = enqueue(
          updates,
          this._mountChildAtIndex(
            nextChild,
            mountImages[nextMountIndex],
            lastPlacedNode,
            nextIndex,
            transaction,
            context
          )
        );
        
        
        nextMountIndex++;
      }
      
      // 更新nextIndex
      nextIndex++;
      lastPlacedNode = ReactReconciler.getHostNode(nextChild);
    }
    
    // 移除掉不存在的舊子節點，和舊子節點和新子節點不一樣的舊子節點
    for (name in removedNodes) {
      if (removedNodes.hasOwnProperty(name)) {
        updates = enqueue(
          updates,
          this._unmountChild(prevChildren[name], removedNodes[name])
        );
      }
    }
  }

react的優勢與總結

優勢

• 虛擬節點。在UI方面，不須要馬上更新視圖，而是生成虛擬DOM後統一渲染。

• 組件機制。各個組件獨立管理,層層嵌套，互不影響，react內部實現的渲染功能。

• 差別算法。根據基本元素的key值，判斷是否遞歸更新子節點，仍是刪除舊節點，添加新節點。

總結

想要更好的利用react的虛擬DOM，diff算法的優點，咱們須要正確的優化、組織react頁面。例如將一個頁面render的ReactElement節點分解成多個組件。在須要優化的組件手動添加 shouldComponentUpdate 來避免不須要的 re-render。