React團隊是如何測試并發特性的
大家好，我卡頌。
React18進入大家視野已經有一段時間了，不知道各位有沒有嘗試「并發特性」呢？
當啟用「并發特性」后，React會從「同步更新」變為「異步、帶優先級、可中斷的更新」。
這也為編寫單元測試帶來了一些難度。
本文來聊聊React團隊如何測試并發特性。
遇到的困境
主要有兩個問題需要面對。
1. 如何表達渲染結果？
React可以對接不同宿主環境的渲染器，大家最熟悉的渲染器想必是ReactDOM，用于對接「瀏覽器」與「Node環境」（SSR）。
對于一些場景，可以用ReactDOM的輸出結果做測試。
比如，下面是使用ReactDOM的輸出結果測試「無狀態組件的渲染結果是否符合預期」（測試框架是jest）：
it('should render stateless component', () => {
const el = document.createElement('div');
ReactDOM.render(<FunctionComponent name="A" />, el);
expect(el.textContent).toBe('A');
});
這里有個不方便的地方 —— 這個用例依賴瀏覽器環境與DOM API（比如用到document.createElement）。
對于測試「React內部運行機制」這樣的場景，摻雜了宿主環境相關信息顯然會讓測試用例編寫起來更繁瑣。
2. 如何測試并發環境？
如果將上文的用例中ReactDOM.render改為ReactDOM.createRoot，那么用例就會失敗：
// 之前
ReactDOM.render(<FunctionComponent name="A" />, el);
expect(el.textContent).toBe('A');
// 之后
ReactDOM.createRoot(el).render(<FunctionComponent name="A" />);
expect(el.textContent).toBe('A');
這是因為在新的架構下，很多「同步更新」變成了「并發更新」，當render執行后，頁面還沒完成渲染。
要讓上述用例成功，最簡單的修改方式是：
ReactDOM.createRoot(el).render(<FunctionComponent name="A" />);
setTimeout(() => {
// 異步獲取結果
expect(el.textContent).toBe('A');
})
如何優雅的應對這種變化？
React的應對策略
接下來我們來看React團隊的應對方式。
首先來看第一個問題 —— 如何表達渲染結果？
既然ReactDOM渲染器對應瀏覽器、Node環境，ReactNative渲染器對應Native環境。
那能不能為測試「內部運行流程」專門開發一個渲染器呢？
答案是肯定的。
這個渲染器叫React-Noop-Renderer。
簡單的說，這個渲染器會渲染出純JS對象。
實現一個渲染器
React內部有個叫Reconciler的包，他會引用一些「操作宿主環境」的API。
比如如下方法用于「向容器中插入節點」：
function appendChildToContainer(child, container) {
// 具體實現
}
對于瀏覽器環境（ReactDOM），使用appendChild方法實現即可：
function appendChildToContainer(child, container) {
// 使用appendChild方法
container.appendChild(child);
}
打包工具（rollup）將Reconciler包與上述這類「針對瀏覽器環境的API」打包起來，就是ReactDOM包。
在React-Noop-Renderer中，與ReactDOM中的DOM節點對標的是如下數據結構：
const instance = {
id: instanceCounter++,
type: type,
children: [],
parent: -1,
props
};
注意其中的children字段，用于保存子節點。
所以appendChildToContainer方法在React-Noop-Renderer中可以實現的很簡單：
function appendChildToContainer(child, container) {
const index = container.children.indexOf(child);
if (index !== -1) {
container.children.splice(index, 1);
}
container.children.push(child);
};
打包工具將Reconciler包與上述這類「針對React-Noop的API」打包起來，就是React-Noop-Renderer包。
基于React-Noop-Renderer，可以完全脫離正常的宿主環境，測試Reconciler內部的邏輯。
接下來來看第二個問題。
如何測試并發環境？
「并發特性」再復雜，說到底也只是「各種異步執行代碼的策略」，最終執行策略的API不外乎setTimeout、setInterval、Promise等。
在jest中，可以模擬這些異步API，控制他們的執行時機。
比如上面的異步代碼，在React中的測試用例會這么寫：
// 測試用例修改后：
await act(() => {
ReactDOM.createRoot(el).render(<FunctionComponent name="A" />);
})
expect(el.textContent).toBe('A');
act方法來自jest-react包，他的內部會執行jest.runOnlyPendingTimers方法，讓所有等待中的計時器觸發回調。
比如如下代碼：
setTimeout(() => {
console.log('執行')
}, 9999999)
執行jest.runOnlyPendingTimers后會立刻打印「執行」。
通過這種方式，人為控制React并發更新的速度，同時對框架代碼0侵入。
除此之外，用于驅動并發更新的Scheduler（調度器）模塊，本身也有一個針對測試的版本。
在這個版本中，開發者可以手動控制Scheduler的輸入、輸出。
比如，我想測試組件卸載時useEffect回調的執行順序。
如下面代碼所示，其中Parent為掛載的「被測試組件」：
function Parent() {
useEffect(() => {
return () => Scheduler.unstable_yieldValue('Unmount parent');
});
return <Child />;
}
function Child() {
useEffect(() => {
return () => Scheduler.unstable_yieldValue('Unmount child');
});
return 'Child';
}
await act(async () => {
root.render(<Parent />);
});
根據yieldValue的插入順序是否符合預期，就能確定useEffect的邏輯是否符合預期：
expect(Scheduler).toHaveYielded(['Unmount parent', 'Unmount child']);
總結
React中測試用例的編寫策略為：
可以用ReactDOM測的用例，一般結合ReactDOM與ReactTestUtils（瀏覽器環境的輔助方法）完成
需要把控中間過程的用例，使用Scheduler的測試包，用Scheduler.unstable_yieldValue記錄過程信息
脫離宿主環境，單獨測試React內部運行流程的，使用React-Noop-Renderer
測試并發下的場景，需要結合上述工具與jest-react一起使用
如果想深入學習下React中與測試相關的技巧，可以看下司徒正美老師的作品anu[1]。
這是個類React框架，但能跑通800+的React用例。里面實現了ReactTestUtils、React-Noop-Renderer的簡化版。
