&emsp;&emsp;[React](https://github.com/facebook/react)可大致分为三部分：Core、Reconciler和Renderer，在阅读源码之前，首先需要搭建测试环境，为了方便起见，本文直接采用了[网友搭建好的环境](https://github.com/pws019/react-sourcecode-debug-env)，React版本是16.8.6，与最新版本很接近。 ## 一、目录结构 &emsp;&emsp;React采用了由[Lerna](https://lerna.js.org/)维护monorepo方式进行代码管理，即用一个仓库管理多个模块（module）或包（package）。在React仓库的根目录中，包含三个目录： &emsp;&emsp;（1）fixtures，给源码贡献者准备的测试用例。 &emsp;&emsp;（2）packages，React库提供的包的源码，包括核心代码、矢量图形库等，如下所列。 ~~~ ├── packages ------------------------------------ 源码目录 │ ├── react-art ------------------------------- 矢量图形渲染器 │ ├── react-dom ------------------------------- DOM渲染器 │ ├── react-native-renderer ------------------- Native渲染器（原生iOS和Android视图） │ ├── react-test-renderer --------------------- JSON树渲染器 │ ├── react-reconciler ------------------------ React调和器 ~~~ &emsp;&emsp;（3）scripts，相关的工具配置脚本，包括语法规则、Git钩子等。 &emsp;&emsp;React使用的前端模块化打包工具是[Rollup](https://www.rollupjs.com/)，在源码中还引入了[Flow](https://zhenyong.github.io/flowtype/)，用于静态类型检查，在运行代码之前发现一些潜在的问题，其语法类似于TypeScript。 ## 二、React核心对象 &emsp;&emsp;在项目中引入React通常是像下面这样。 ~~~ import React from 'react'; ~~~ &emsp;&emsp;其实引入的是核心入口文件“[packages/react/index.js](https://github.com/facebook/react/blob/master/packages/react/index.js)”中导出的对象，如下所示，其中React.default用于Jest测试，React用于Rollup。 ~~~ const React = require('./src/React'); // TODO: decide on the top-level export form. // This is hacky but makes it work with both Rollup and Jest. module.exports = React.default || React; ~~~ &emsp;&emsp;顺着require()语句可以找到[React.js](https://github.com/facebook/react/blob/master/packages/react/src/React.js)中的React对象，代码省略了一大堆导入语句，其中\_\_DEV\_\_是个全局变量，用于管理开发环境中运行的代码块。 ~~~ const React = { Children: { map, forEach, count, toArray, only, }, createRef, Component, PureComponent, createContext, forwardRef, lazy, memo, useCallback, useContext, useEffect, useImperativeHandle, useDebugValue, useLayoutEffect, useMemo, useReducer, useRef, useState, Fragment: REACT_FRAGMENT_TYPE, Profiler: REACT_PROFILER_TYPE, StrictMode: REACT_STRICT_MODE_TYPE, Suspense: REACT_SUSPENSE_TYPE, unstable_SuspenseList: REACT_SUSPENSE_LIST_TYPE, createElement: __DEV__ ? createElementWithValidation : createElement, cloneElement: __DEV__ ? cloneElementWithValidation : cloneElement, createFactory: __DEV__ ? createFactoryWithValidation : createFactory, isValidElement: isValidElement, version: ReactVersion, unstable_withSuspenseConfig: withSuspenseConfig, __SECRET_INTERNALS_DO_NOT_USE_OR_YOU_WILL_BE_FIRED: ReactSharedInternals, }; if (enableFlareAPI) { React.unstable_useResponder = useResponder; React.unstable_createResponder = createResponder; } if (enableFundamentalAPI) { React.unstable_createFundamental = createFundamental; } if (enableJSXTransformAPI) { if (__DEV__) { React.jsxDEV = jsxWithValidation; React.jsx = jsxWithValidationDynamic; React.jsxs = jsxWithValidationStatic; } else { React.jsx = jsx; React.jsxs = jsx; } } export default React; ~~~ &emsp;&emsp;在React对象中包含了开放的[核心API](https://zh-hans.reactjs.org/docs/react-api.html)，例如React.Component、React.createRef()等，以及新引入的Hooks（内部的具体逻辑可转移到相关的包中），但渲染的逻辑已经剥离出来。 **1）React.createElement()** &emsp;&emsp;JSX中的元素称为[React元素](https://www.kancloud.cn/pwstrick/fe-questions/1167731)，分为两种类型：DOM元素和组件元素。用JSX描述的组件都会通过Babel编译器将它们转换成React.createElement()方法，它包含三个参数（如下所示），其中type是元素类型，也就是它的名称；props是一个由元素属性组成的对象；children是它的子元素（即内容），可以是文本也可以是其它元素。 ~~~ React.createElement(type, [props], [...children]) ~~~ &emsp;&emsp;方法的返回值是一个ReactElement，省略了开发环境中的代码。 ~~~ const ReactElement = function(type, key, ref, self, source, owner, props) { const element = { $$typeof: REACT_ELEMENT_TYPE, type: type, key: key, ref: ref, props: props, _owner: owner //记录创建该元素的组件 }; return element; }; ~~~ &emsp;&emsp;（1）$$typeof标识该对象是一个ReactElement。 &emsp;&emsp;（2）当ReactElement是DOM元素时，type是元素名称；当ReactElement是组件元素时，type是其构造函数。 &emsp;&emsp;（3）[key](https://zh-hans.reactjs.org/docs/lists-and-keys.html)和[ref](https://zh-hans.reactjs.org/docs/forwarding-refs.html)是React组件中的两个特殊属性，前者用于标识身份，后者用于访问render()方法内生成的组件实例和DOM元素。 &emsp;&emsp;（4）props是ReactElement中的属性，包括特殊的[children属性](https://zh-hans.reactjs.org/docs/glossary.html#propschildren)。 ## 三、Reconciler &emsp;&emsp;虽然React的DOM和Native两种渲染器内部实现的区别很大，但为了能共享自定义组件、State、生命周期等特性，做到跨平台，就需要共享一些逻辑，而这些逻辑由Reconciler统一处理，其中协调算法（Diffing算法）也要尽可能相似。 **1）Diffing算法** &emsp;&emsp;当调用React的render()方法时，会创建一棵由React元素组成的树。在下一次State或Props更新时，相同的render()方法会返回一棵不同的树。React会应用Diffing算法来高效的比较两棵树，算法过程如下。 &emsp;&emsp;（1）当根节点为不同类型的元素时，React会拆卸原有的树，销毁对应的DOM节点和关联的State、卸载子组件，最后再创建新的树。 &emsp;&emsp;（2）当比对两个相同类型的DOM元素时，会保留DOM节点，仅比对变更的属性。 &emsp;&emsp;（3）当比对两个相同类型的组件元素时，组件实例保持不变，更新该组件实例的Props。 &emsp;&emsp;（4）当递归DOM节点的子元素时，React会同时遍历两个子元素的列表，比对相同位置的元素，性能比较低效。 &emsp;&emsp;（5）在给子元素添加唯一标识的key属性后，就能只比对变更了key属性的元素。 **2）Fiber Reconciler** &emsp;&emsp;JavaScript与样式计算、界面布局等各种绘制，一起运行在浏览器的主线程中，当JavaScript运行时间过长时，将占用整个线程，阻塞其它任务。为了能在React渲染期间回到主线程执行其它任务，在React v16中提出了Fiber Reconciler，并将其设为默认的Reconciler，解决了过去Stack Reconciler中的固有问题和遗留的痛点，提高了动画、布局和手势等领域的性能。Fiber Reconciler的主要目标是： &emsp;&emsp;（1）暂停和切分渲染任务，并将分割的任务分布到各个帧中。 &emsp;&emsp;（2）调整优先级，并重置或复用已完成的任务。 &emsp;&emsp;（3）在父子元素之间交错处理，以支持React中的布局。 &emsp;&emsp;（4）在render()方法中返回多个元素。 &emsp;&emsp;（5）更好地支持错误边界。 **3）调度任务** &emsp;&emsp;Fiber可以分解任务，根据优先级将任务调度到浏览器提供的两个全局函数中，如下所列。 &emsp;&emsp;（1）[requestAnimationFrame](https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/Window/requestAnimationFrame)：在下一个动画帧上执行高优先级的任务。 &emsp;&emsp;（2）[requestIdleCallback](https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/Window/requestIdleCallback)：在线程空闲时执行低优先级的任务。 &emsp;&emsp;当网页保持在每秒60帧（1帧约为16ms）时，整体会变得很流畅。在每个帧中调用requestAnimationFrame()执行高优先级的任务；而在两个帧之间会有一小段空闲时间，此时可执行requestIdleCallback()中的任务，该函数包含一个deadline参数（截止时间），用于切分长任务。 **4）Fiber数据结构** &emsp;&emsp;在调和期间，从render()方法得到的每个React元素都需要升级为Fiber节点，并添加到Fiber节点树中。而与React元素不同，Fiber节点可复用，不会在每次渲染时重新创建。Fiber的数据结构大致如下，省略了部分属性，源码来自于[packages/react-reconciler/src/ReactFiber.js](https://github.com/facebook/react/blob/master/packages/react-reconciler/src/ReactFiber.js)。 ~~~ export type Fiber = { tag: WorkTag, key: null | string, elementType: any, type: any, stateNode: any, return: Fiber | null, child: Fiber | null, sibling: Fiber | null, ref: null | (((handle: mixed) => void) & {_stringRef: ?string}) | RefObject, effectTag: SideEffectTag, nextEffect: Fiber | null, firstEffect: Fiber | null, lastEffect: Fiber | null, expirationTime: ExpirationTime, alternate: Fiber | null, ... }; ~~~ &emsp;&emsp;return、child和sibling三个属性分别表示父节点、第一个子节点和兄弟节点，通过它们使得Fiber节点能够基于链表连接在一起。假设有个ClickCounter组件，包含和两个元素，它们三者之间的关系如图12所示。 ~~~ class ClickCounter extends React.Component { render() { return [ <button>Update counter</button>, <span>10</span> ]; } } ~~~ :-:  图 12 节点关系 &emsp;&emsp;使用alternate属性双向连接当前Fiber和正在处理的Fiber（workInProgress），如下代码所示，当需要恢复时，可通过alternate属性直接回退。 ~~~ let workInProgress = current.alternate; if (workInProgress === null) { workInProgress.alternate = current; current.alternate = workInProgress; } ~~~ &emsp;&emsp;到期时间（ExpirationTime）是指完成此任务的时间，该时间越短，则优先级越高，需要尽早执行，具体逻辑在同目录的[ReactFiberExpirationTime.js](https://github.com/facebook/react/blob/master/packages/react-reconciler/src/ReactFiberExpirationTime.js)中。 ## 四、生命周期钩子方法 &emsp;&emsp;React在内部执行时会分为两个阶段：render和commit。 &emsp;&emsp;在第一个render阶段（phase）中，React持有标记了副作用（side effect）的Fiber树并将其应用于实例，该阶段不会发生用户可见的更改，并且可异步执行，下面列出的是在render阶段执行的生命周期钩子方法 &emsp;&emsp;（1）\[UNSAFE\_\]componentWillMount（弃用） &emsp;&emsp;（2）\[UNSAFE\_\]componentWillReceiveProps（弃用） &emsp;&emsp;（3）getDerivedStateFromProps &emsp;&emsp;（4）shouldComponentUpdate &emsp;&emsp;（5）\[UNSAFE\_\]componentWillUpdate（弃用） &emsp;&emsp;（6）render &emsp;&emsp;标有UNSAFE的生命周期有可能被执行多次，并且经常被误解和滥用，例如在这些方法中执行副作用代码，可能出现渲染问题，或者任意操作DOM，可能引起回流（reflow）。于是官方推出了静态的getDerivedStateFromProps()方法，可限制状态更新以及DOM操作。 &emsp;&emsp;在第二个commit阶段，任务都是同步执行的，下面列出的是commit阶段执行的生命周期钩子方法，这些方法都只执行一次，其中getSnapshotBeforeUpdate()是新增的，用于替换componentWillUpdate()。 &emsp;&emsp;（1）getSnapshotBeforeUpdate &emsp;&emsp;（2）componentDidMount &emsp;&emsp;（3）componentDidUpdate &emsp;&emsp;（4）componentWillUnmount &emsp;&emsp;新的流程将变成图13这样。 :-:  图 13 新的流程 ***** > 原文出处： [博客园-React躬行记](https://www.cnblogs.com/strick/category/1455720.html) [知乎专栏-React躬行记](https://zhuanlan.zhihu.com/pwreact) 已建立一个微信前端交流群，如要进群，请先加微信号freedom20180706或扫描下面的二维码，请求中需注明“看云加群”，在通过请求后就会把你拉进来。还搜集整理了一套[面试资料](https://github.com/pwstrick/daily)，欢迎浏览。  推荐一款前端监控脚本：[shin-monitor](https://github.com/pwstrick/shin-monitor)，不仅能监控前端的错误、通信、打印等行为，还能计算各类性能参数，包括 FMP、LCP、FP 等。