深入理解react（源碼分析）

作者：rainie 2016-10-26 20:49:24

開發前端

首先理解ReactElement和ReactClass的概念。想要更好的利用react的虛擬DOM，diff算法的優勢，我們需要正確的優化、組織react頁面。

理解ReactElement和ReactClass的概念

首先讓我們理解兩個概念：

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)。它們可以被創建通過React.createElement方法或jsx寫法

分為DOM Element和Component Elements兩類：

DOM Elements

當節點的type屬性為字符串時，它代表是普通的節點，如div,span

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

Component Elements

當節點的type屬性為一個函數或一個類時，它代表自定義的節點

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是平時我們寫的Component組件(類或函數)，例如上面的Button類。ReactClass實例化后調用render方法可返回DOM Element。

react渲染過程[[174578]]

過程理解：

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

調用React.render方法，將我們的element根虛擬節點渲染到container元素中。element可以是一個字符串文本元素，也可以是如上介紹的ReactElement(分為DOM Elements, Component Elements)。
根據element的類型不同，分別實例化ReactDOMTextComponent, ReactDOMComponent, ReactCompositeComponent類。這些類用來管理ReactElement,負責將不同的ReactElement轉化成DOM(mountComponent方法),負責更新DOM(receiveComponent方法，updateComponent方法, 如下會介紹)等。
ReactCompositeComponent實例調用mountComponent方法后內部調用render方法，返回了DOM Elements。再對如圖的步驟2⃣遞歸。

react更新機制

每個類型的元素都要處理好自己的更新：

自定義元素的更新，主要是更新render出的節點，做甩手掌柜交給render出的節點的對應component去管理更新。
text節點的更新很簡單，直接更新文案。
瀏覽器基本元素的更新，分為兩塊：

先是更新屬性，對比出前后屬性的不同，局部更新。并且處理特殊屬性，比如事件綁定。
然后是子節點的更新，子節點更新主要是找出差異對象，找差異對象的時候也會使用上面的shouldUpdateReactComponent來判斷，如果是可以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異對象。不可直接更新的刪除之前的對象或添加新的對象。之后根據差異對象操作dom元素(位置變動，刪除，添加等)。

***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

這里主要分三種情況，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) { 
        // 調用生命周期componentWillReceiveProps方法 
    } 
     
    // 是否更新元素 
    if (inst.shouldComponentUpdate) { 
        // 如果提供shouldComponentUpdate方法 
        shouldUpdate = inst.shouldComponentUpdate(nextProps, nextState, nextContext); 
    } else { 
        if (this._compositeType === CompositeTypes.PureClass) { 
          // 如果是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

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') { 
    // 如果先前的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，則需要更新，新的ReactElement對象類型是對象，則不應該更新，直接替換。 
    return (nextType === 'string' || nextType === 'number'); 
  } else { 
      // 如果先前的ReactElement對象類型是對象，新的ReactElement對象類型也是對象，并且標簽類型和key值相同，則需要更新 
    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) { 
     //跟以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..... 
    //需要單獨的更新屬性 
    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,所以我們需要做移動的操作 
          // 移動已有的子節點 
          // NOTICE：這里根據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同的舊子節點 
    for (name in removedNodes) { 
      if (removedNodes.hasOwnProperty(name)) { 
        updates = enqueue( 
          updates, 
          this._unmountChild(prevChildren[name], removedNodes[name]) 
        ); 
      } 
    } 
  }

react的優點與總結

優點

虛擬節點。在UI方面，不需要立刻更新視圖，而是生成虛擬DOM后統一渲染。
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。
差異算法。根據基本元素的key值，判斷是否遞歸更新子節點，還是刪除舊節點，添加新節點。

總結

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

責任編輯：龐桂玉來源： segmentfault