React Fiber源码分析 第二篇（同步模式）

系列文章

React Fiber源码分析 第一篇
React Fiber源码分析 第二篇（同步模式）
React Fiber源码分析 第三篇（异步状态）
React Fiber源码分析 第四篇（归纳总结）

前言

React Fiber是React在V16版本中的大更新，利用了闲余时间看了一些源码，做个小记录~
如果有错误,请轻喷

流程图

流程图1

流程图2

源码分析

1.scheduleRootUpdate这个函数主要执行了两个操作 1个是创建更新createUpdate并放到更新队列enqueueUpdate， 1个是执行sheculeWork函数

function scheduleRootUpdate(current$$1, element, expirationTime, callback) {
var update = createUpdate(expirationTime);
  update.payload = { element: element };

  callback = callback === undefined ? null : callback;
  if (callback !== null) {
    update.callback = callback;
  }
  enqueueUpdate(current$$1, update);

  scheduleWork(current$$1, expirationTime);
  return expirationTime;
}

2.先从createUpdate函数分析， 他直接返回了一个包含了更新信息的对象

function createUpdate(expirationTime) {
  return {
    // 优先级
    expirationTime: expirationTime,
    // 更新类型
    tag: UpdateState,
    // 更新的对象
    payload: null,
    callback: null,
    // 指向下一个更新
    next: null,
    // 指向下一个更新effect
    nextEffect: null
  };
}

3.接着更新payload和callback属性， payload即为更新的对象， 然后执行enqueuUpdate， enqueueUpdate相对比较容易理解， 不过里面有一注释挺重要

Both queues are non-empty. The last update is the same in both lists, because of structural sharing. So, only append to one of the lists 意思是alternate的updateQueue和fiber的updateQueue是同一个对象引用，这里会在createWorkInProcess提到

往下走就是重要的scheduleWork, 它是render阶段真正的开始

function scheduleWork(fiber, expirationTime) {
  // 更新优先级
  var root = scheduleWorkToRoot(fiber, expirationTime);
  ...if (!isWorking && nextRenderExpirationTime !== NoWork && expirationTime < nextRenderExpirationTime) {
    // This is an interruption. (Used for performance tracking.) 如果这是一个打断原有更新的任务， 先把现有任务记录
    interruptedBy = fiber;
    resetStack();
  }
  // 设置下一个操作时间nextExpirationTimeToWorkOn
  markPendingPriorityLevel(root, expirationTime);
  if (
  // If we're in the render phase, we don't need to schedule this root
  // for an update, because we'll do it before we exit...
  !isWorking || isCommitting$1 ||
  // ...unless this is a different root than the one we're rendering.
  nextRoot !== root) {
    var rootExpirationTime = root.expirationTime;
    requestWork(root, rootExpirationTime);
  }
  ...
}

4.scheduleWork先执行一个scheduleWorkToRoot函数， 该函数主要是更新其expirationTime以及上层fiber的childrenExpirationTime

function scheduleWorkToRoot(fiber, expirationTime) {
  // Update the source fiber's expiration time
  if (fiber.expirationTime === NoWork || fiber.expirationTime > expirationTime) {
    fiber.expirationTime = expirationTime;
  }
  var alternate = fiber.alternate;
  if (alternate !== null && (alternate.expirationTime === NoWork || alternate.expirationTime > expirationTime)) {
    alternate.expirationTime = expirationTime;
  }
  // 如果是HostRoot 即直接返回
  var node = fiber.return;
  if (node === null && fiber.tag === HostRoot) {
    return fiber.stateNode;
  }
  // 若子fiber中有更新， 即更新其childrenExpirationTime
  while (node !== null) {
    ...
  }
  return null;
}

5.接着会执行一个markPendingPriorityLevel函数，这个函数主要是更新root的最高优先级和最低优先级（earliestPendingTime和lastestPendingTime;）, 同时设置下一个执行操作的时间nextExpirationTimeToWorkOn（即root中具有最高优先级的fiber的expirationTime），关于这个函数的latestSuspendedTime;以后再说

最后scheduleWork会执行requestWork

function requestWork(root, expirationTime) {
  addRootToSchedule(root, expirationTime);
  if (isRendering) {
    // rendering状态，直接返回
    return;
  }

  if (isBatchingUpdates) {
    // isBatchingUpdates， 直接返回。 react的state更新是会合并的
    ...return;
  }

  // TODO: Get rid of Sync and use current time?
  if (expirationTime === Sync) {
    // 执行同步
    performSyncWork();
  } else {
    // 异步， 暂不分析
    scheduleCallbackWithExpirationTime(root, expirationTime);
  }
}

6.requestWork 会先执行addRootToSchedule，由函数名称可知其作用，将root加到schedule, 即设置firstScheduledRoot， lastScheduledRoot以及他们的nextScheduleRoot属性，说白了就是一个闭环链式结构 first => next => next => last(next => first), 同时更新root的expirationTime属性

function addRootToSchedule(root, expirationTime) {
   // root尚未开始过任务 将root加到schedule
  if (root.nextScheduledRoot === null) {
    ...
  } else {
    // root已经开始执行过任务， 更新root的expirationTime
    var remainingExpirationTime = root.expirationTime;
    if (remainingExpirationTime === NoWork || expirationTime < remainingExpirationTime) {
      root.expirationTime = expirationTime;
    }
  }
}

7.接着requestWork会判断是否正在渲染中，防止重入。剩余的工作将安排在当前渲染批次的末尾，如果正在渲染直接返回后， 因为已经把root加上到Schedule里面了，依然会把该root执行
同时判断是否正在batch update， 这里留到分析setState的时候说， 最后根据异步或者同步执行不同函数， 此处执行同步performSyncWork()，performSyncWork直接执行performWork(Sync, null);

function performWork(minExpirationTime, dl) {
  deadline = dl;
  // 找出优先级最高的root
  findHighestPriorityRoot();

  if (deadline !== null) {
    // ...异步
  } else {
    // 循环执行root任务
    while (nextFlushedRoot !== null && nextFlushedExpirationTime !== NoWork && (minExpirationTime === NoWork || minExpirationTime >= nextFlushedExpirationTime)) {
      performWorkOnRoot(nextFlushedRoot, nextFlushedExpirationTime, true);
      findHighestPriorityRoot();
    }
  }
  ...
  // If there's work left over, schedule a new callback.
  if (nextFlushedExpirationTime !== NoWork) {
    scheduleCallbackWithExpirationTime(nextFlushedRoot, nextFlushedExpirationTime);
  }
　...
}

8.performWork首先执行findHighestPriorityRoot函数。findHighestPriorityRoot函数主要执行两个操作， 一个是判断当前root是否还有任务，如果没有， 则从firstScheuleRoot链中移除。 一个是找出优先级最高的root和其对应的优先级并赋值给
nextFlushedRootnextFlushedExpirationTime

function findHighestPriorityRoot() {
  var highestPriorityWork = NoWork;
  var highestPriorityRoot = null;
  if (lastScheduledRoot !== null) {
    var previousScheduledRoot = lastScheduledRoot;
    var root = firstScheduledRoot;
    while (root !== null) {
      var remainingExpirationTime = root.expirationTime;
      if (remainingExpirationTime === NoWork) {
         // 判断是否还有任务并移除
      } else {
         // 找出最高的优先级root和其对应的优先级
      }
    }
  }
  // 赋值
  nextFlushedRoot = highestPriorityRoot;
  nextFlushedExpirationTime = highestPriorityWork;
}

9.紧着， performWork会根据传入的参数dl来判断进行同步或者异步操作， 这里暂不讨论异步，

while (nextFlushedRoot !== null && nextFlushedExpirationTime !== NoWork && (minExpirationTime === NoWork || minExpirationTime >= nextFlushedExpirationTime)) {
      performWorkOnRoot(nextFlushedRoot, nextFlushedExpirationTime, true);
      findHighestPriorityRoot();
    }

10.接着， 会进行performWorkOnRoot函数， 并传入优先级最高的root和其对应的expirationTime以及一个true作为参数，performWorkOnRoot函数的第三个参数isExpired主要是用来判断是否已超过执行时间， 由于进行的是同步操作， 所以默认超过
performWorkOnRoot函数会先将rendering状态设为true, 然后判断是否异步或者超时进行操作

function performWorkOnRoot(root, expirationTime, isExpired) {
  // 将rendering状态设为true
  isRendering = true;

  // Check if this is async work or sync/expired work.
  if (deadline === null || isExpired) {
    // Flush work without yielding.
    // 同步
    var finishedWork = root.finishedWork;
    if (finishedWork !== null) {
      // This root is already complete. We can commit it.
      completeRoot(root, finishedWork, expirationTime);
    } else {
      root.finishedWork = null;
      // If this root previously suspended, clear its existing timeout, since
      // we're about to try rendering again.
      var timeoutHandle = root.timeoutHandle;
      if (enableSuspense && timeoutHandle !== noTimeout) {
        root.timeoutHandle = noTimeout;
        // $FlowFixMe Complains noTimeout is not a TimeoutID, despite the check above
        cancelTimeout(timeoutHandle);
      }
      var isYieldy = false;
      renderRoot(root, isYieldy, isExpired);
      finishedWork = root.finishedWork;
      if (finishedWork !== null) {
        // We've completed the root. Commit it.
        completeRoot(root, finishedWork, expirationTime);
      }
    }
  } else {
    // Flush async work.异步操作
    ......
    }
  }

  isRendering = false;
}

11.renderRoot的产物会挂载到root的finishWork属性上， 首先performWorkOnRoot会先判断root的finishWork是否不为空， 如果存在的话则直接进入commit的阶段， 否则进入到renderRoot函数， 设置finishWork属性
renderRoot有三个参数， renderRoot(root, isYieldy, isExpired)， 同步状态下isYield的值是false,
renderRoot 先将 isWorking设为true,

renderRoot会先判断是否是一个从新开始的root， 是的话会重置各个属性

首先是resetStach()函数， 对原有的进行中的root任务中断， 进行存储
紧接着将nextRootnextRendeExpirationTime重置， 同时创建第一个nextUnitOfWork, 也就是一个工作单元
这个nextUnitOfWork也是一个workProgress, 也是root.current的alternater属性， 而它的alternate属性则指向了root.current， 形成了一个双缓冲池

if (expirationTime !== nextRenderExpirationTime || root !== nextRoot || nextUnitOfWork === null) {
    // 判断是否是一个从新开始的root
    resetStack();
    nextRoot = root;
    nextRenderExpirationTime = expirationTime;
    nextUnitOfWork = createWorkInProgress(nextRoot.current, null, nextRenderExpirationTime);
    root.pendingCommitExpirationTime = NoWork;
    ....
    ....
  }

12.接着执行wookLoop（isYield）函数， 该函数通过循环执行， 遍历每一个nextUniOfWork,

function workLoop(isYieldy) {
  if (!isYieldy) {
    // Flush work without yielding
    while (nextUnitOfWork !== null) {
      nextUnitOfWork = performUnitOfWork(nextUnitOfWork);
    }
  } else {
    // Flush asynchronous work until the deadline runs out of time.
    while (nextUnitOfWork !== null && !shouldYield()) {
      nextUnitOfWork = performUnitOfWork(nextUnitOfWork);
    }
  }
}

13.performUnitOfWork 先 获取 参数的alaernate属性， 赋值给current,根据注释的意思， workInProgress是作为一个代替品存在来操作， 然后会执行下面这个语句

next = beginWork(current$$1, workInProgress, nextRenderExpirationTime);

14.beginWork主要根据workInprogress的tag来做不同的处理， 并返回其child， 也就是下一个工作单元 如<div><p></p><div>, div作为一个工作单元， 处理完后就返回工作单元p， 同时收集他们的effect

若next存在， 则返回到workLoop函数继续循环， 若不存在， 则执行completeUnitOfWork(workInProgress)函数

completeUnitOfWork函数， 会判断是否有sibiling, 有则直接返回赋值给next, 否则判断父fiber是否有sibiling, 一直循环到最上层父fiber为null， 执行的同时会把effect逐级传给父fiber

这个时候函数执行完毕， 会返回到renderRoot函数， renderRoot函数继续往下走

首先将isWorking = false;执行， 然后会判断nextUnitWork是否为空， 否的话则将root.finishWork设为空（异步， 该任务未执行完）并结束函数

isWorking = false;
if (nextUnitOfWork !== null) {
 onYield(root);
 return;
}

重置nextRoot等

nextRoot = null;
interruptedBy = null;

赋值finishWork

var rootWorkInProgress = root.current.alternate;
onComplete(root, rootWorkInProgress, expirationTime);
function onComplete(root, finishedWork, expirationTime) {
  root.pendingCommitExpirationTime = expirationTime;
  root.finishedWork = finishedWork;
}

15.返回到performWorkOnRoot函数， 进入commit阶段， 将rending状态设为false,返回到performWork函数， 继续进入循环执行root， 直到所有root完成

重置各个状态量， 如果还存在nextFlushedExpirationTime不为空， 则进行scheduleCallbackWithExpirationTime函数异步操作

if (deadline !== null) {
    callbackExpirationTime = NoWork;
    callbackID = null;
  }
  // If there's work left over, schedule a new callback.
  if (nextFlushedExpirationTime !== NoWork) {
    scheduleCallbackWithExpirationTime(nextFlushedRoot, nextFlushedExpirationTime);
  }

  // Clean-up.
  deadline = null;
  deadlineDidExpire = false;

结语

以上就是同步模式下的源码分析~