引文
通过本文你将了解到
- 什么是虚拟DOM?
- 虚拟DOM有什么优势?
- React的虚拟Dom是如何实现的?
- React是如何将虚拟Dom转变为真实Dom?
一、前言
要了解虚拟DOM,我们先明确一下DOM的概念。
根据MDN的说法:
文档对象模型 (DOM) 是 HTML 和 XML 文档的编程接口。
它提供了对文档的结构化的表述,并定义了一种方式可以使从程序中对该结构进行访问,从而改变文档的结构,样式和内容。DOM 将文档解析为一个由节点和对象(包含属性和方法的对象)组成的结构集合。
简言之,它会将 web 页面和脚本或程序语言连接起来。
重点:
- HTML和DOM是有映射关系的,DOM是对HTML的结构化描述
- 通过DOM可以对文档进行访问和操作
我们可以简历这样一个对应关系:
JS通过浏览器暴露出来的接口操作DOM的修改,DOM修改之后浏览器根据新的DOM结构重新渲染出HTML界面。
看到这里可能会产生疑问,我们直接使用JS通过Web API操作DOM不就可以了吗?为什么还要使用虚拟DOM?
答案就是为了优化性能。
二、 真实DOM操作的性能问题
使用JS操作DOM过程的性能可以分为两部分:
- js操作修改真实DOM的过程
- DOM树渲染到页面上的过程
虚拟DOM之前,前端开发者一般都会在JS文件中直接操作DOM元素,要了解他的性能,就要从浏览器内核的构成说起了。
我们以Webkit内核为例,他的架构图如下:
我们主要关注渲染引擎这一模块,他的渲染引擎由webCore和JS引擎构成,在webCore中,每个模块都有他单独的内存。
早时浏览器的内核中,DOM树由DOM模块负责控制管理,在浏览器内核中单独占有一块内存,而这块内存与JavaScript引擎所管理的内存并无直接关系。换句话说,JavaScript引擎不能直接操作真实DOM树。
为了给JavaScript提供操作DOM树的能力,浏览器在全局对象window上为JavaScript封装了一个document对象,然后在该对象上提供了大量的DOM操作接口,这些接口都是用C++实现的。
如下图,提示出的{ [ native code ] }
表示他是一个用C++编写的函数。
我们在调用这个函数时,JavaScript引擎并没有直接与DOM模块交互,而是由浏览器来操作DOM模块,随后再把操作结果返回给JavaScript引擎。下图是在内核中js与DOM的简单例图。
不仅仅是操作过程带来的性能影响,在大多数情况下,DOM树的更新会立即导致HTML的重新排列/渲染。
下面是在webkit内核中渲染引擎渲染时的工作流程:
paint是一个耗时的过程,然而layout是一个更耗时的过程,我们无法确定layout一定是自上而下或是自下而上进行的,甚至一次layout会牵涉到整个文档布局的重新计算。
所以一般来说,DOM操作越多,网页的性能就越差。
以下JS直接操作DOM的操作会使得浏览器立即执行重排/绘制:
- 通过js获取需要计算的DOM属性
- 添加或删除DOM元素
- resize浏览器窗口大小
- 改变字体
- css伪类的激活,比如:hover
- 通过js修改DOM元素样式且该样式涉及到尺寸的改变
三、React虚拟DOM应运而生
考虑到以上的性能问题,Facebook团队构建React时,考虑到要提升代码的抽象能力、避免人为的真实DOM操作、降低代码整体风险等因素,设计出了“虚拟DOM”。
简单的说,虚拟DOM实是一种用来模拟DOM结构的javascript对象,他并不能消除原生的DOM操作,你仍然需要通过浏览器提供的DOM接口来操作真实DOM树,才能使页面发生改变。
这样看来,虚拟DOM不就是多此一举吗?
答案是否定的,虚拟DOM对象带来了一个重要的优势,那就是可以在完全不访问真实DOM的情况下,掌握DOM的结构。
我们通过这个对象来掌握和控制DOM树的结构,这就为框架的性能优化带来了可能,比如我们打算进行3次DOM操作,但是经过虚拟DOM处理之后,将这3次DOM操作简化成了1次,然后交给浏览器的内核去修改真实的DOM树渲染新的HTML结构,这不就带来了性能上的提升吗?
并且,虚拟DOM的出现让开发者在开发时不需要关注DOM操作带来的性能问题,只需要关注数据与视图之间的关系,负责数据的处理,这就使得他的价值再次得到提升。
四、虚拟DOM有哪些优势
渲染机制的优化
这一点回顾上文即可,这里不做赘述。
浏览器兼容性最佳
React中的虚拟DOM具有强大的兼容性。
回顾JQuery中操作DOM,比如原生的input就有onchange事件,但这都是在浏览器底层对DOM的处理,不同的DOM只能触发关联给他的一些事件,就像div标签本身没有onchange事件。
虚拟Dom就不同了,虚拟Dom一方面模仿了原生Dom的行为,其次在事件方面也做了合成事件与原生事件的映射关系,也就时说,虚拟 DOM为所
比如:
{
onClick: ['click'],
onChange: ['blur', 'change', 'click', 'focus', 'input', 'keydown', 'keyup', 'selectionchange']
}
React暴露给我们的合成事件,其实在底层会关联到多个原生事件,通过这种做法抹平了不同浏览器之间的api差异,也带来了更强大的事件系统。
跨平台能力
因为 React 只是在 JavaScript 层面上操作虚拟 DOM,所以可以在不同平台上使用相同的代码来渲染用户界面。
之所以加入虚拟Dom这个中间层,除了解决部分性能问题,加强兼容性之外,还有个目的是将Dom的更新抽离成一个公共层,别忘了React除了做页面引用外,React还支持使用React Native创建端 App。
三、React中虚拟DOM的实现原理
下面以React源码为准,看一下React的底层如何实现虚拟DOM。
在React中创建虚拟DOM的方法React.createElement,下面这段代码摘除了dev环境的报错逻辑。
/**
* 创建并返回给定类型的新ReactElement。
* See https://reactjs.org/docs/react-api.html#createelement
*/
function createElement(type, config, children) {
let propName;
// 创建一个全新的props对象
const props = {};
let key = null;
let ref = null;
let self = null;
let source = null;
// 有传递自定义属性进来吗?有的话就尝试获取ref与key
if (config != null) {
if (hasValidRef(config)) {
ref = config.ref;
}
if (hasValidKey(config)) {
key = '' + config.key;
}
// 保存self和source
self = config.__self === undefined ? null : config.__self;
source = config.__source === undefined ? null : config.__source;
// 剩下的属性都添加到一个新的props属性中。注意是config自身的属性
for (propName in config) {
if (
hasOwnProperty.call(config, propName) &&
!RESERVED_PROPS.hasOwnProperty(propName)
) {
props[propName] = config[propName];
}
}
}
// 处理子元素,默认参数第二个之后都是子元素
const childrenLength = arguments.length - 2;
// 如果子元素只有一个,直接赋值
if (childrenLength === 1) {
props.children = children;
} else if (childrenLength > 1) {
// 如果是多个,转成数组再赋予给props
const childArray = Array(childrenLength);
for (let i = 0; i < childrenLength; i++) {
childArray[i] = arguments[i + 2];
}
props.children = childArray;
}
// 处理默认props,不一定有,有才会遍历赋值
if (type && type.defaultProps) {
const defaultProps = type.defaultProps;
for (propName in defaultProps) {
// 默认值只处理值不是undefined的属性
if (props[propName] === undefined) {
props[propName] = defaultProps[propName];
}
}
}
// 调用真正的React元素创建方法
return ReactElement(type, key, ref, self, source, ReactCurrentOwner.current, props);
}
代码看似很多,其实逻辑非常清晰:
- 处理参数,对传进来的数据进行加工处理,比如提取config参数,处理props等
- 通过ReactElement构造函数返回ReactNode对象
数据加工部分分为三步:
- 第一步,判断config有没有传,不为null就做处理
- 判断ref、key,__self、__source这些是否存在或者有效,满足条件就分别赋值给前面新建的变量。
- 遍历config,并将config自身的属性依次赋值给前面新建props。
- 第二步,处理子元素。默认从第三个参数开始都是子元素。
- 如果子元素只有一个,直接赋值给props.children。
- 如果子元素有多个,转成数组后再赋值给props.children。
- 第三步,处理默认属性defaultProps
- 一个纯粹的标签也可以理解成一个最最最基础的组件,而组件支持 defaultProps,所以这一步判断有没有defaultProps,如果有同样遍历,并将值不为undefined的部分都拷贝到props对象上。
逻辑抽离出来,看起来并不难~
我们在看一下ReactElement,同样是删除了dev环境逻辑:
const ReactElement = function (type, key, ref, self, source, owner, props) {
const element = {
// 这个标签允许我们将其标识为唯一的React Element
$$typeof: REACT_ELEMENT_TYPE,
// 元素的内置属性
type: type,
key: key,
ref: ref,
props: props,
// 记录负责创建此元素的组件。
_owner: owner,
};
return element;
};
这里主要是将前面的一些数据,生成一个element对象,也就是虚拟DOM。
这里提一下REACT_ELEMENT_TYPE,他的实现是:
export const REACT_ELEMENT_TYPE = Symbol.for('react.element');
如果你自己实现了上面打印虚拟DOM的场景,或许你有点印象。
在这里
$$typeof定义为Symbol(react.element),而Symbol一大特性就是标识唯一性,即便两个看着一模一样的Symbol,它们也不会相等。而React之所以这样做,本质也是为了防止xss攻击,防止外部伪造虚拟Dom结构。
至此,我们又了解到了React底层是如何实现虚拟DOM,这里留下一个问题,我看到别人的文章中有提到,但是我自己还没去复现。
React中虚拟Dom的是否允许修改,或者添加新的属性?
四、React中的虚拟DOM如何转变为真实DOM?
一般来说,使用React编写应用,ReactDOM.render是我们触发的第一个函数。那么我们先从ReactDOM.render这个入口函数开始分析render的整个流程。
下面贴出来的源码也会把dev环境下的代码删掉,我们只关注具体的逻辑
虚拟DOM会通过ReactDOM.render进行渲染成真实DOM
class P extends React.Component {
render() {
return (
<span className="span">
<span>hello World!</span>
</span>
);
}
}
4.1 React render
export function render(element: React$Element<any>,container: Container,callback: ?Function) {
// 校验container是否合法
invariant(
isValidContainer(container),
'Target container is not a DOM element.',
);
// 调用 legacyRenderSubtreeIntoContainer 方法
return legacyRenderSubtreeIntoContainer(
null,
element,
container,
false,
callback,
);
}
可以看出 render方法实际上只对container进行节点类型的校验,如果不是一个合法的Dom节点就会抛出错误,我们只需要关注核心逻辑legacyRenderSubtreeIntoContainer()
4.2 legacyRenderSubtreeIntoContainer
legacyRenderSubtreeIntoContainer函数名的意思就是“组件子树继承渲染到容器中”,其实就是把虚拟的Dom树渲染到真实的Dom容器中
function legacyRenderSubtreeIntoContainer(
parentComponent: ?React$Component<any, any>,
children: ReactNodeList,
container: Container,
forceHydrate: boolean,
callback: ?Function,
) {
// root:FiberRootNode 是整个应用的根结点
// 绑定在真实DOM节点的_reactRootContainer属性上
let root: RootType = (container._reactRootContainer: any);
let fiberRoot;
// 判断 根节点是否存在
if (!root) {
//如果不存在,则说明是Initial mount 阶段,调用函数生成rootNode
root = container._reactRootContainer = legacyCreateRootFromDOMContainer(
container,
forceHydrate,
);
// 取出root内部的_internalRoot属性
fiberRoot = root._internalRoot;
if (typeof callback === 'function') {
const originalCallback = callback;
// 封装 callback 回调
callback = function() {
//通过fiberRoot找到当前对应的rootFiber
//将rootFiber.child.stateNode作为callback中的this指向
const instance = getPublicRootInstance(fiberRoot);
originalCallback.call(instance);
};
}
// 初始化不允许批量处理,使用 unbatchedUpdates 调用 updateContainer()同步生成
unbatchedUpdates(() => {
updateContainer(children, fiberRoot, parentComponent, callback);
});
} else {
fiberRoot = root._internalRoot;
if (typeof callback === 'function') {
const originalCallback = callback;
callback = function() {
const instance = getPublicRootInstance(fiberRoot);
originalCallback.call(instance);
};
}
// batchedUpdates 调用 updateContainer();
updateContainer(children, fiberRoot, parentComponent, callback);
}
return getPublicRootInstance(fiberRoot);
}
继续看一下getPublicRootInstance函数
export function getPublicRootInstance(
container: OpaqueRoot,
): React$Component<any, any> | PublicInstance | null {
// 取出当前Fiber节点,通过一些判断寻找FiberRoot
const containerFiber = container.current;
// 是否存在子Fiber节点
if (!containerFiber.child) {
return null;
}
// 判断子Fiber节点tag类型
switch (containerFiber.child.tag) {
// 这里 HostComponent = 5,
case HostComponent:
return getPublicInstance(containerFiber.child.stateNode);
default:
return containerFiber.child.stateNode;
}
}
再梳理一下这个过程:
- root = container._reactRootContainer:如不存在,表示是 Initial mount 阶段,调用 legacyCreateRootFromDOMContainer 生成;如存在,表示是 update 阶段;
- fiberRoot = root._internalRoot:从 root 上拿到内部 _internalRoot 属性;
- 封装 callback 回调(通过 fiberRoot 找到其对应的 rootFiber,然后将 rootFiber.child.stateNode 作为 callback 中的 this 指向,调用 callback);
- mount 阶段,需要尽快完成,不允许批量更新(使用的是legacy渲染模式),使用 unbatchedUpdates 调用 updateContainer();
update 阶段,直接调用 updateContainer() 执行更新; - 返回getPublicRootInstance(fiberRoot):返回公开的 Root 实例对象。
上面看似新建、更新两种情况都用的一个函数,React故意将他们命名为一样,其实new的时候还是走的new生成逻辑,update走的update逻辑。
就像这里
export const updateContainer = enableNewReconciler
? updateContainer_new
: updateContainer_old;
FiberRoot和rootFiber的区别:
- 首次执行ReactDOM.render会创建fiberRootNode(源码中叫fiberRoot)和rootFiber。
- fiberRootNode是整个应用的根节点,绑定在真实DOM节点的_reactRootContainer属性上
- rootFiber是当前所在组件树的根节点,rootFiber在每次重新渲染的时候会重新构建。
4.3 updateContainer
这里必须关注一下updateContainer(),走到这里就进入了一个非常关键的处理
来看一下updateContainer的源码
function createContainer(
containerInfo: Container,
tag: RootTag,
hydrate: boolean,
hydrationCallbacks: null | SuspenseHydrationCallbacks,
): OpaqueRoot {
return createFiberRoot(containerInfo, tag, hydrate, hydrationCallbacks);
}
export function updateContainer(
element: ReactNodeList,
container: OpaqueRoot,
parentComponent: ?React$Component<any, any>,
callback: ?Function,
): Lane {
const current = container.current;
// 获取更新任务的触发时间,可以理解为返回的时间越小,则执行的优先级越高
const eventTime = requestEventTime();
// lane 中文含义是车道, 在 React 中,lane 是一个number值,使用 32 个比特位表示32个“车道”。
// 通过一系列处理确定任务真正的优先级,并申请相关的车道
const lane = requestUpdateLane(current);
if (enableSchedulingProfiler) {
markRenderScheduled(lane);
}
const context = getContextForSubtree(parentComponent);
if (container.context === null) {
container.context = context;
} else {
container.pendingContext = context;
}
//返回一个包装好的任务 update ,存放一些数据
// const update: Update<*> = {
// eventTime: number,
// lane: Lane,
// tag: 0 | 1 | 2 | 3,
// payload: any,
// callback: (() => mixed) | null,
// next: Update<State> | null,
// };
const update = createUpdate(eventTime, lane);
update.payload = {element};
callback = callback === undefined ? null : callback;
// 将需要更新的任务对象关联进 Fiber 任务队列,形成环状链表
enqueueUpdate(current, update);
// 进入Fiber的协调、调度
scheduleUpdateOnFiber(current, lane, eventTime);
return lane;
}
这一部分React做了什么?
他为传进来的Fiber申请了lane,确定了优先级,生成一个更新的任务update类型的数据,将需要更新的任务关联进了Fiber的任务队列并且形成了环状链表,进入Fiber的协调调度函数scheduleUpdateOnFiber,安排Fiber节点挂载。
在后续scheduleUpdateOnFiber的处理中,会调用checkForNestedUpdates(),他处理任务更新的嵌套层数,如果嵌套层数过大( >50 ),就会认为是无效更新,则会抛出异常。
之后便根据markUpdateLaneFromFiberToRoot对当前的fiber树,自底向上的递归fiber的lane,根据lane做二进制比较或者位运算处理,ensureRootIsScheduled里确定调度更新的模式,有performSyncWorkOnRoot或performConcurrentWorkOnRoot方法。不同的调用取决于本次更新是同步更新还是异步更新。
updateContainer 不管什么模式都会走 performSyncWorkOnRoot,这个函数的核心功能分别是:
这个函数,而这个函数三个核心处理过程分别是:
- beginWork
- completeUnitOfWork
- commitRoot
在 render 阶段会通过遍历的方式向下调和向上归并,从而创建一颗完整的Fiber Tree,调和的过程也就是 beginWork ,归并就是 completeWork 过程
4.4 performSyncWorkOnRoot 函数的三大核心处理
(1) beginWork
我们直接跳过一些逻辑看一个比较重要的方法,beginWork
这段代码太长,我们只看部分逻辑
function beginWork(
current: Fiber | null,
workInProgress: Fiber,
renderLanes: Lanes,
) {
// 删除部分无影响的代码
workInProgress.lanes = NoLanes;
//这里有一些判断FiberProps是否可以复用的逻辑,然后做一些处理
switch (workInProgress.tag) {
// 模糊定义的组件
case IndeterminateComponent:
{
return mountIndeterminateComponent(current, workInProgress, workInProgress.type, renderLanes);
}
// 函数组件
case FunctionComponent:
{
var _Component = workInProgress.type;
var unresolvedProps = workInProgress.pendingProps;
var resolvedProps = workInProgress.elementType === _Component ? unresolvedProps : resolveDefaultProps(_Component, unresolvedProps);
return updateFunctionComponent(current, workInProgress, _Component, resolvedProps, renderLanes);
}
// class组件
case ClassComponent:
{
var _Component2 = workInProgress.type;
var _unresolvedProps = workInProgress.pendingProps;
var _resolvedProps = workInProgress.elementType === _Component2 ? _unresolvedProps : resolveDefaultProps(_Component2, _unresolvedProps);
return updateClassComponent(current, workInProgress, _Component2, _resolvedProps, renderLanes);
}
case HostRoot:
return updateHostRoot(current, workInProgress, renderLanes);
case ...:
return ...
}
}
这里beginWork做的很重要的一步,就是根据render传进来组件类型的不同来选择不同的组件更新的方法。
我们可以根据 current 是否为 null 来判断当前组件是处于 update 阶段还是 **mount **阶段
因此,beginWork 的工作其实可以分成两部分
- mount 时:会根据 Fiber.tag 的不同,执行不同类型的创建子 Fiber 节点的程序
- update 时:会根据一定的条件复用 current 节点,这样可以通过 clone current.child 来作为 workInProgress.child ,而不需要重新创建
比如我们最初定义了一个Class组件P,这里就会进入**updateClassComponent()**来更新组件
function updateClassComponent(
current: Fiber | null,
workInProgress: Fiber,
Component: any,
nextProps: any,
renderLanes: Lanes,
) {
// 删除了添加context部分的逻辑
// 获取组件实例
var instance = workInProgress.stateNode;
var shouldUpdate;
// 如果没有实例,那就得创建实例
if (instance === null) {
if (current !== null) {
current.alternate = null;
workInProgress.alternate = null;
workInProgress.flags |= Placement;
}
// 这里new Class创建组件实例
constructClassInstance(workInProgress, Component, nextProps);
// 挂载组件实例
mountClassInstance(workInProgress, Component, nextProps, renderLanes);
shouldUpdate = true;
} else if (current === null) {
shouldUpdate = resumeMountClassInstance(workInProgress, Component, nextProps, renderLanes);
} else {
shouldUpdate = updateClassInstance(current, workInProgress, Component, nextProps, renderLanes);
}
// Class组件的收尾工作
var nextUnitOfWork = finishClassComponent(current, workInProgress, Component, shouldUpdate, hasContext, renderLanes);
}
在看这段代码前,我们自己也可以提前想象下这个过程,比如Class组件你一定是得new才能得到一个实例,只有拿到实例后才能调用其render方法,拿到其虚拟Dom结构,之后再根据结构创建真实Dom,添加属性,最后加入到页面。
所以在updateClassComponent中,首先会对组件做context相关的处理,这部分代码我删掉了,其余,判断当前组件是否有实例,如果有就去更新实例,如果没有那就创建实例,所以我们聚焦到constructClassInstance与mountClassInstance、finishClassComponent三个方法,看命名就能猜到,前者一定是创造实例,后者是应该是挂载实例前的一些处理,先看第一个方法:
function constructClassInstance(workInProgress, ctor, props) {
// 删除了对组件context进一步加工的逻辑
// ....
// 这里创建了组件实例
// 验证了前面的推测,这里new了我们的组件,并且传递了当前组件的props以及前面代码加工的context
var instance = new ctor(props, context);
var state = workInProgress.memoizedState = instance.state !== null && instance.state !== undefined ? instance.state : null;
adoptClassInstance(workInProgress, instance);
// 删除了对于组件生命周期钩子函数的处理,比如很多即将被废弃的钩子,在这里都会被添加 UNSAFE_ 前缀
//.....
return instance;
}
果然,这里通过new ctor(props, context)创建了组件实例。
下面看mountClassInstance()
function mountClassInstance(workInProgress, ctor, newProps, renderLanes) {
// 此方法主要是对constructClassInstance创建的实例进行数据组装,为其赋予props,state等一系列属性
var instance = workInProgress.stateNode;
instance.props = newProps;
instance.state = workInProgress.memoizedState;
instance.refs = emptyRefsObject;
initializeUpdateQueue(workInProgress);
// 删除了部分特殊情况下,对于instance的特殊处理逻辑
}
虽然命名是挂载,但其实离真正的挂载还远得很,本方法其实是为constructClassInstance创建的组件实例做数据加工,为其赋予props state等一系列属性。
在上文代码中,其实还有个finishClassComponent方法,此方法在组件自身都准备完善后调用,我们期待已久的render方法处理就在里面:
function finishClassComponent(current, workInProgress, Component, shouldUpdate, hasContext, renderLanes) {
var instance = workInProgress.stateNode;
ReactCurrentOwner$1.current = workInProgress;
var nextChildren;
if (didCaptureError && typeof Component.getDerivedStateFromError !== 'function') {
// ...
} else {
{
setIsRendering(true);
// 关注点在这,通过调用组件实例的render方法,得到内部的元素
nextChildren = instance.render();
setIsRendering(false);
}
}
if (current !== null && didCaptureError) {
forceUnmountCurrentAndReconcile(current,workInProgress,nextChildren,renderLanes,
);
} else {
//reconcileChildren 做的事情就是 react 的另一核心之一 —— diff 过程
reconcileChildren(current, workInProgress, nextChildren, renderLanes);
}
workInProgress.memoizedState = instance.state;
return workInProgress.child;
}
(2) completeWork
当 workInProgress 为 null 时,也就是当前任务的 fiber 树遍历完之后,就进入到了 completeUnitOfWork 函数。
// packages/react-reconciler/src/ReactFiberWorkLoop.old.js
function completeUnitOfWork(unitOfWork: Fiber): void {
let completedWork = unitOfWork;
do {
// ...
// 对节点进行completeWork,生成DOM,更新props,绑定事件
next = completeWork(current, completedWork, subtreeRenderLanes);
if (
returnFiber !== null &&
(returnFiber.flags & Incomplete) === NoFlags
) {
// 将当前节点的 effectList 并入到父节点的 effectList
if (returnFiber.firstEffect === null) {
returnFiber.firstEffect = completedWork.firstEffect;
}
if (completedWork.lastEffect !== null) {
if (returnFiber.lastEffect !== null) {
returnFiber.lastEffect.nextEffect = completedWork.firstEffect;
}
returnFiber.lastEffect = completedWork.lastEffect;
}
// 将自身添加到 effectList 链,添加时跳过 NoWork 和 PerformedWork的 flags,因为真正的 commit 时用不到
const flags = completedWork.flags;
if (flags > PerformedWork) {
if (returnFiber.lastEffect !== null) {
returnFiber.lastEffect.nextEffect = completedWork;
} else {
returnFiber.firstEffect = completedWork;
}
returnFiber.lastEffect = completedWork;
}
}
} while (completedWork !== null);
// ...
}
经过了 beginWork 操作,workInProgress 节点已经被打上了 flags 副作用标签。completeUnitOfWork 方法中主要是逐层收集 effects 链,最终收集到root上,供接下来的 commit 阶段使用。
到这里,我们可以理解例子P组件虚拟Dom都准备完毕,现在要做的是对于虚拟Dom这种最基础的组件做转成真实Dom的操作,见如下代码:
function completeWork(current, workInProgress, renderLanes) {
var newProps = workInProgress.pendingProps;
// 根据tag类型做不同的处理
switch (workInProgress.tag) {
// 标签类的基础组件走这条路
case HostComponent:
{
popHostContext(workInProgress);
var rootContainerInstance = getRootHostContainer();
var type = workInProgress.type;
if (current !== null && workInProgress.stateNode != null) {
// ...
} else {
// ...
} else {
// 关注点1:创建虚拟Dom的实例
var instance = createInstance(type, newProps, rootContainerInstance, currentHostContext, workInProgress);
appendAllChildren(instance, workInProgress, false, false);
workInProgress.stateNode = instance; // Certain renderers require commit-time effects for initial mount.
// 关注点2:初始化实例的子元素
if (finalizeInitialChildren(instance, type, newProps, rootContainerInstance)) {
markUpdate(workInProgress);
}
}
}
}
}
}
createInstance调用createElement方法创建真正的DOM实例,React会根据你的标签类型来决定怎么创建Dom。比如我们的span很显然就是通过**ownerDocument.createElement(type)**创建,如下图:
创建完成后,此时的span节点还是一个啥都没有的空span,所以后续来到finalizeInitialChildren方法,这里开始对创建的span节点的children子元素进一步加工,再通过里面的一些函数做一些对节点的加工处理,比如设置节点的标签样式等等。
那么到这里,其实我们的组件P已经准备完毕,包括真实Dom也都创建好了,就等插入到页面了,那这些Dom什么时候插入到页面的呢?
(3) commit
completeUnitOfWork结束后,render 阶段便结束了,后面就到了commit阶段。
其实到这里可以算是render阶段的完成,这里在内存中构建 workInProgress Fiber 树的所有工作都已经完成,这其中包括了对 Fiber 节点的 update、diff、flags 标记、subtreeFlags(effectList) 的收集等一系列操作,在 completeWork阶段形成了 effectList 链表,连接所有需要被更新的节点。
下面,为了将这些需要更新的节点应用到真实 DOM 上却不需要遍历整棵树,在 commit 阶段,会通过遍历这条 EffectList 链表,执行对应的操作,来完成对真实 DOM 的更新。
这个阶段我们直接看他是怎么把真实DOM节点插入到容器中的,直接定位到insertOrAppendPlacementNodeIntoContainer方法,直译过来就是将节点插入或者追加到容器节点中:
function insertOrAppendPlacementNodeIntoContainer(node, before, parent) {
var tag = node.tag;
var isHost = tag === HostComponent || tag === HostText;
if (isHost || enableFundamentalAPI ) {
var stateNode = isHost ? node.stateNode : node.stateNode.instance;
if (before) {
// 在容器节点前插入
insertInContainerBefore(parent, stateNode, before);
} else {
// 在容器节点后追加
appendChildToContainer(parent, stateNode);
}
} else if (tag === HostPortal) ; else {
var child = node.child;
// 只要子节点不为null,继续递归调用
if (child !== null) {
insertOrAppendPlacementNodeIntoContainer(child, before, parent);
var sibling = child.sibling;
// 只要兄弟节点不为null,继续递归调用
while (sibling !== null) {
insertOrAppendPlacementNodeIntoContainer(sibling, before, parent);
sibling = sibling.sibling;
}
}
}
}
这里React主要做了两件事情:
- 如果是原生 DOM 节点,调用 insertInContainerBefore 或 appendChildToContainer 来在相应的位置插入 DOM 节点
- 如果不是原生 DOM 节点,会对当前 Fiber 节点的所有子 Fiber 节点调用 insertOrAppendPlacementNodeIntoContainer对自身进行遍历,直到找到 DOM 节点,然后插入
我们再看一看appendChildToContainer的实现:
function appendChildToContainer(container, child) {
var parentNode;
if (container.nodeType === COMMENT_NODE) {
parentNode = container.parentNode;
parentNode.insertBefore(child, container);
} else {
parentNode = container;
// 将子节点插入到父节点中
parentNode.appendChild(child);
var reactRootContainer = container._reactRootContainer;
if ((reactRootContainer === null || reactRootContainer === undefined) && parentNode.onclick === null) {
// TODO: This cast may not be sound for SVG, MathML or custom elements.
trapClickOnNonInteractiveElement(parentNode);
}
}
结合我们前面自己写的例子
class P extends React.Component {
render() {
return (
<span className="span">
<span>hello World!</span>
</span>
);
}
}
由于我们定义的组件非常简单,P组件只有一个span标签,所以这里的parentNode其实就是容器根节点,当执行完parentNode.appendChild(child) ,可以看到页面就出现了“hello World!”了。
6.5 小结
至此,组件的虚拟Dom生成,真实Dom的创建,加工以及渲染全部执行完毕。
上面有多次提到fiber节点,其实我们在创建完真实Dom后,它还是会被加工成一个fiber节点,而此节点中通过child可以访问到自己的子节点,通过sibling获取自己的兄弟节点,最后通过return属性获取自己的父节点,通过这些属性为构建Dom树提供了支撑,至于fiber是如何实现的,这里就不多做说明啦~