【React Native】从源码一步一步解析它的实现原理

前言

花了半个多月，把React Native源码看了一遍，大概的实现逻辑全看明白了，希望对想了解React Native实现原理的同学有所帮助，其实只要看懂文章的四幅图就明白它的原理了。

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一、React Native背景

• 有没有朋友想过一个问题，为什么取名React Native?React是什么，Native又是什么？

React

• React 是由Facebook推出的一个JavaScript框架，主要用于前段开发。
• React 采用组件化方式简化Web开发
  • DOM:每个HTML界面可以看做一个DOM
  • 原生的web开发方式，HTML一个文件，javaScript一个文件，文件分开，就会导致修改起来比较麻烦。
  • 可以把一组相关的HTML标签和JavaScript单独封装到一个组件类中，便于复用，方便开发。
• React 可以高效的绘制界面
  • 原生的Web,刷新界面(DOM)，需要把整个界面刷新.
  • React只会刷新部分界面，不会整个界面刷新。
  • 因为React独创了Virtual DOM机制。Virtual DOM是一个存在于内存中的JavaScript对象，它与DOM是一一对应的关系，当界面发送变化时，React会利用DOM Diff算法，把有变化的DOM进行刷新.
• React是采用JSX语法，一种JS语法糖，方便快速开发。

Native

• 想要了解Native是什么，需要了解下开发App有哪些开发模式，卖了一个馆子，请继续往下看。

二、常见的五种App开发模式

• 常见的开发模式有5种（Native App,Web App,Hybrid App,Weex,React Native）

Native App

• Native App:指使用原生API开发App,比如iOS用OC语言开发
• 优点：性能高
• 缺点：开发维护成本高，养一个原生开发工程师需要很多钱，最重要iOS版本更新也成问题。

Web App

• Web App:指使用Html开发的移动端网页App,类似微信小程序，整个App都是网页。
• 优点：用户不需要安装，不会占用手机内存
• 缺点：用户体验不好，不能离线，必须联网

Hybrid App

• Hybrid App:混合开发模式，原生Api+Html共同开发，比如iOS,用html写好界面，用UIWebView展示。
• 优点:界面复用性强，一个界面，iOS和安卓都可以使用
• 缺点:相对于原生，性能相对有所损害

Weex

• Weex:基于Vue(JS框架)的语法开发的App,底层会自动把JS代码解析成对应平台(iOS,安卓)的原生API，本质还是原生API开发，只不过表面是用Vue开发。
• 优点:可以做到一套代码，跨平台执行，底层会自动判断当前是哪个平台，转换为对应平台的原生API代码。
• 缺点：开源较晚，互联网上相关资料还比较少，社区规模较小

React Native

• React Native:基于React开发的App
• 优点：
  * 跨平台开发
  * 跳过App Store审核，远程更新代码，提高迭代频率和效率，既有Native的体验，又保留React的开发效率。
• 缺点:对于不熟悉前端开发的人员上手比较慢，不能真正意义上做到跨平台，使用后，对app体积增加。
• 相信大多数人了解完React Native，越来越困惑了，那不是跟Native冲突了吗，Native是用原生Api开发,但是React Native又是用React开发。
• 要想彻底搞明白，需要了解React Native底层实现原理，又来了，想知道原理，继续往下看

三、React Native原理

• React Native原理其实跟Weex差不多，底层也会把React转换为原生API
• React Native和Weex区别在于跨平台上面，Weex只要写一套代码，React Native需要iOS,安卓都写，说明React Native底层解析原生API是分开实现的，iOS一套，安卓一套。

四、React Native如何把React转化为原生API

• React Native会在一开始生成OC模块表，然后把这个模块表传入JS中，JS参照模块表，就能间接调用OC的代码。
  • 相当于买了一个机器人（OC），对应一份说明书（模块表），用户（JS）参照说明书去执行机器人的操作。

五、React Native是如何做到JS和OC交互

• iOS原生API有个JavaScriptCore框架，通过它就能实现JS和OC交互，想了解JavaScriptCore，请点击JavaScriptCore
  • 1.首先写好JSX代码（React框架就是使用JSX语法）
  • 2.把JSX代码解析成javaScript代码
  • 3.OC读取JS文件
  • 4.把javaScript代码读取出来，利用JavaScriptCore执行
  • 5.javaScript代码返回一个数组，数组中会描述OC对象，OC对象的属性，OC对象所需要执行的方法，这样就能让这个对象设置属性，并且调用方法。

JS和OC交互.png

六、React Native启动流程(iOS)

• 1.创建RCTRootView -> 设置窗口根控制器的View,把RN的View添加到窗口上显示。
• 2.创建RCTBridge -> 桥接对象,管理JS和OC交互，做中转左右。
• 3.创建RCTBatchedBridge -> 批量桥架对象，JS和OC交互具体实现都在这个类中。
• 4.执行[RCTBatchedBridge loadSource] -> 加载JS源码
• 5.执行[RCTBatchedBridge initModulesWithDispatchGroup] -> 创建OC模块表
• 6.执行[RCTJSCExecutor injectJSONText] -> 往JS中插入OC模块表
• 7.执行完JS代码，回调OC，调用OC中的组件
• 8.完成UI渲染

React Native启动流程(iOS).png

七、React Native加载JS源码流程(iOS)

• 1.[RCTJavaScriptLoader loadBundleAtURL] -> 加载远程服务器中JS代码
• 2.attemptAsynchronousLoadOfBundleAtURL(C函数) -> 开启异步加载JS代码
• 3.[RCTBatchedBridge executeSourceCode:sourceCode] -> 让批量交接对象执行源代码
• 4. [RCTJSCExecutor executeApplicationScript] -> 交给JS执行者（RCTJSCExecutor）执行源码)
  • 真正执行JS代码的是RCTJSCExecutor对象
• 5.[postNotificationName:RCTJavaScriptDidLoadNotification] -> 发送JS代码执行完成通知
• 6.RCTRootView监听到RCTJavaScriptDidLoadNotification通知
• 7.创建RCTRootContentView
• 8.获取RCTBridge中的RCTUIManager注册RCTRootView,并且记录RCTRootView，_viewRegistry
  • RCTUIManager:管理UI组件
  • _viewRegistry：保存所有注册的View
• 9.[RCTRootView runApplication:bridge] -> 通知JS运行App
• 10.[RCTBridge enqueueJSCall:@"AppRegistry"
  method:@"runApplication"
  args:@[moduleName, appParameters]
  completion:NULL] -> 通过桥接对象让JS调用AppRegistry
• 11.[RCTBatchedBridge _actuallyInvokeAndProcessModule:module method:method arguments:args queue:RCTJSThread] -> 通过批量桥架让JS执行AppRegistry方法
• 12.[RCTJSCExecutor _executeJSCall:bridgeMethod arguments:@[module, method, args] unwrapResult:unwrapResult callback:onComplete] -> 让JS执行者调用JS代码
• 13.执行完JS代码，就能获取执行JS结果，是一个数组，OC需要做的事情都会保存到这个数组中
• 14.[RCTBatchedBridge _processResponse:json error:error] -> 处理执行完JS代码返回的结果对象
• 15.[RCTBatchedBridge handleBuffer] -> 处理JS返回的数据，JS会返回的方法调用数组：按顺序描述需要调用哪个对象的方法，一组调用包含（module，method，arguments）
• 16.[self callNativeModule:[moduleIDs[index] integerValue]
  method:[methodIDs[index] integerValue]
  params:paramsArrays[index]] -> 遍历数组，依次执行原生方法
  • 注意：当前方法，在遍历数组中的代码块中执行，不只是执行一次.

React Native加载JS源码流程.png

八、React NativeUI控件渲染流程(iOS)

• 1.[RCTRootView runApplication:bridge] -> 通知JS运行App

• 2.[RCTBatchedBridge _processResponse:json error:error] -> 处理执行完JS代码(runApplication)返回的相应，包含需要添加多少子控件的信息。

• 3.[RCTBatchedBridge batchDidComplete] -> 批量桥架对象调用批量处理完成方法

• 4.[RCTUIManager batchDidComplete] -> RCTUIManager调用批量处理完成的方法，就会开始去加载rootView的子控件。

• 5.[RCTUIManager createView:viewName:rootTag:props] -> 通过JS执行OC代码，让UI管理者创建子控件View

  • 通过RCT_EXPORT_METHOD宏定义createView这个方法

  RCT_EXPORT_METHOD(createView:(nonnull NSNumber *)reactTag
                viewName:(NSString *)viewName
                rootTag:(__unused NSNumber *)rootTag
                props:(NSDictionary *)props)
  

  • RCT_EXPORT_METHOD宏:会在JS中生成对应的OC方法，这样JS就能直接调用
  • 注意每创建一个UIView,就会创建一个RCTShadowView，与UIView一一对应
  • RCTShadowView:保存对应UIView的布局和子控件,管理UIView的加载

• 6.[RCTUIManager _layoutAndMount] -> 布局RCTRootView和增加子控件

• 7.[RCTUIManager setChildren:reactTags:] -> 给RCTRootView对应的RCTRootShadowView设置子控件

  • 注意：此方法也是JS调用OC方法

• 8.[RCTRootShadowView insertReactSubview:view atIndex:index++] -> 遍历子控件数组，给RCTRootShadowView插入所有子控件

• 9.[RCTShadowView processUpdatedProperties:parentProperties:] -> 处理保存在RCTShadowView中属性，就会去布局RCTShadowView对应UIView的所有子控件

• 10.[RCTView didUpdateReactSubviews] -> 给原生View添加子控件

• 11.完成UI渲染

React Native (UI控件渲染流程).png

九、React Native事件处理流程(iOS)

• 1.在创建RCTRootContentView的时候，内部会创建RCTTouchHandler
  • RCTTouchHandler:继承UIGestureRecognizer，也就是它就是一个手势
    • 并且它会作为RCTRootContentView的手势，这样点击RCTRootContentView，就会触发RCTTouchHandler
  • RCTTouchHandler:内部实现了touchBegin等触摸方法，用来处理触摸事件
• 2.在创建RCTTouchHandler的时候，内部会创建RCTEventDispatcher
  • RCTEventDispatcher:用来把事件处理传递给JS的方法处理，也就是当UI界面产生事件，就会执行JS的代码处理。
• 3.通过RCTRootContentView截获点击事件
  • 产生事件就会去触犯RCTRootContentView中的RCTTouchHandler对象。
• 4.当产生事件的时候,会执行[RCTTouchHandler touchBegin]
• 5.RCTTouchHandler的touch方法，会执行[RCTTouchHandler _updateAndDispatchTouches:eventName:]
  • 内部会创建RCTTouchEvent事件对象
• 6.[RCTEventDispatcher sendEvent:event] -> 让事件分发对象调用发送事件对象
  • 内部会把事件保存到_eventQueue（事件队列中）
• 7.[RCTEventDispatcher flushEventsQueue] -> 让事件分发对象冲刷事件队列，就是获取事件队列中所有事件执行
• 8.[RCTEventDispatcher dispatchEvent:event] -> 遍历事件队列，一个一个分发事件
  • 分发事件的本质：就是去执行JS的代码，相应事件。
• 9.[RCTBatchedBridge enqueueJSCall:[[event class] moduleDotMethod] args:[event arguments]]; -> 让桥架对象调用JS处理事件
  • 本质：就是产生事件调用JS代码
• 10.这样就能完成把UI事件交给JS代码相应

React Native (事件处理流程).png