native react 可伸缩背景_React源码分析与实现(一):组件的初始化与渲染「实践篇」...

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作者: Nealyang

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目录

React源码分析与实现(二):状态、属性更新->setState「实践篇」

React源码分析与实现(三):实践 DOM Diff

前言

战战兢兢写下开篇…也感谢小蘑菇大神以及网上各路大神的博客资料参考~

阅读源码的方式有很多种,广度优先法、调用栈调试法等等,此系列文章,采用基线法,顾名思义,就是以低版本为基线,逐渐了解源码的演进过程和思路。

react最初的设计灵感来源于游戏渲染的机制:当数据变化时,界面仅仅更新变化的部分而形成新的一帧渲染。所以设计react的核心就是认为UI只是把数据通过映射关系变换成另一种形式的数据,也就是展示方式。传统上,web架构使用模板或者HTML指令构造页面。react则处理构建用户界面通过将他们分级为virtual dom,当然这也是react的核心,整个react架构的设计理念也是为此展开的。

准备工作

我们采用基线法去学习react源码,所以目前基于的版本为stable-0.3,后面我们在逐步分析学习演变的版本。

clone代码

git clone https://github.com/facebook/react.gitgit checkout 0.3-stable
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IMAGE

React源代码都在src目录中,src包含了8个目录,其主要内容描述见下表。

目 录内容coreReact 核心类domUtilDom操作和CSS操作的相关工具类environment当前JS执行环境的基本信息eventReact事件机制的核心类eventPluginsReact事件机制的事件绑定插件类test测试目录utils各种工具类vendor可替换模块存放目录

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我们将该版本编译后的代码放到example下,引入到basic/index.html中运行调试。

组件初始化

使用

这里还是以basic.html中的代码为例

回到我们说的组件初始化,抽离下上面的代码就是:

var ExampleApplication = React.createClass({render:function(){ return 
Nealyang
 }})

熟悉react使用的人都知道,render方法不能为空,当然,createClass中我们也可以去写一写生命周期的钩子函数,这里我们暂且省略,毕竟目前我们更加的关注react组建的初始化过程。

同样,熟悉react使用方法的人也会有疑惑了,怎么实例代码中的render最后return的是React.DOM.p(null,message)

所以到这里,就不得不说一下react的编译阶段了

编译阶段

我们都知道,在js中直接编写html代码,或者。。。jsx语法这样的AST,在js词法分析阶段就会抛出异常的。

对的,所以我们在编写react代码的时候都会借助babel去转码

从babel官网上写个例子即可看出:

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对呀!明明人家用的是react.createElement方法,我们怎么出现个React.DOM.p…

OK,历史原因:

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  • react现在版本中,使用babel-preset-react来编译jsx,这个preset又包含了4个插件,其中transform-react-jsx负责编译jsx,调用了React.createElement函数生成虚拟组件
  • 在react-0.3里,编译结果稍稍有些不同,官方给出的示例文件,使用JSXTransformer.js编译jsx(也就是),对于native组件和composite组件编译的方式也不一致。也就是我们看到的React.DOM.p or ReactComponsiteComponent
  • native组件:编译成React.DOM.xxx(xxx如div),函数运行返回一个ReactNativeComponent实例。
  • composite组件:编译成createClass返回的函数调用,函数运行返回一个ReactCompositeComponent实例

题外话,不管用什么框架,到浏览器这部分的,什么花里胡哨的都不复存在。我这就是js、css、html。所以我们这里的ReactCompositeComponent最终其实还是需要转成原生元素的 。

组件创建

从React.js中我们可以找到createClass的出处:

"use strict";var ReactCompositeComponent = require('ReactCompositeComponent');...var React = {...  createClass: ReactCompositeComponent.createClass,...};module.exports = React;
  • createClass 代码
  var ReactCompositeComponentBase = function() {};  function mixSpecIntoComponent(Constructor, spec) {  var proto = Constructor.prototype;  for (var name in spec) {    if (!spec.hasOwnProperty(name)) {      continue;    }    var property = spec[name];    var specPolicy = ReactCompositeComponentInterface[name];    if (RESERVED_SPEC_KEYS.hasOwnProperty(name)) {      RESERVED_SPEC_KEYS[name](Constructor, property);    } else if (property && property.__reactAutoBind) {      if (!proto.__reactAutoBindMap) {        proto.__reactAutoBindMap = {};      }      proto.__reactAutoBindMap[name] = property.__reactAutoBind;    } else if (proto.hasOwnProperty(name)) {      // For methods which are defined more than once, call the existing methods      // before calling the new property.      proto[name] = createChainedFunction(proto[name], property);    } else {      proto[name] = property;    }  }}         createClass: function (spec) {            var Constructor = function (initialProps, children) {              this.construct(initialProps, children);            };            // ReactCompositeComponentBase是React复合组件的原型函数            Constructor.prototype = new ReactCompositeComponentBase();            Constructor.prototype.constructor = Constructor;            // 把消费者声明配置spec合并到Constructor.prototype中            mixSpecIntoComponent(Constructor, spec);            // 判断合并后的结果有没有render,如果没有 render,抛出一个异常            invariant(              Constructor.prototype.render,              'createClass(...): Class specification must implement a `render` method.'            );            //工厂            var ConvenienceConstructor = function (props, children) {              return new Constructor(props, children);            };            ConvenienceConstructor.componentConstructor = Constructor;            ConvenienceConstructor.originalSpec = spec;            return ConvenienceConstructor;          },
  • mixSpecIntoComponent 方法就是将spec的属性赋值给Constructor的原型上
  • createClass返回一个ConvenienceConstructor构造函数,构造函数接受props、children 构造函数的静态方法componentConstructor和originalSpec分别指向Constructor和spec。
  • 有种类似于寄生组合式继承的写法,Constructor为每一个组件实例的原型(var instance = new Constructor();
    instance.construct.apply(instance, arguments);)。Constructor原型指向ReactCompositeComponentBase,又把构造器指向Constructor自己。然后把传入的spec合并到Constructor.prototype中。判断合并后的结果有没有render,如果没有 render,抛出一个异常

其实很多人看到这估计都会很疑惑,为毛这样搞???直接返回个构造函数不就可以了嘛。

其实react在后面做diff算法的时候,是采用组件的Constructor来判断组件是否相同的。如此可以保证每个createClass创建出来的组件都是一个新的Constructor。

ok,那么我直接用寄生继承呀

// 写法1const createClass = function(spec) {     var Constructor = function (initialProps, children) {      this.construct(initialProps, children);    };    Constructor.prototype = new ReactCompositeComponentBase();    Constructor.prototype.constructor = Constructor;    mixSpecIntoComponent(ReactCompositeComponentBase, spec)    return Constructor}const Table1 = new createClass(spec)(props, children);//console.log(Table1.constructor)

为什么还需要ConvenienceConstructor呢?说实话,我也不知道,然后看了在网上查到相关信息说道:

上面写法在大多数情况下并不会产生什么问题,但是,当团队里的人无意中修改错点什么,比如:

Table1.prototype.onClick = null

这样,所有Table1实例化的组件,onClick全部为修改后的空值

我们知道,js是动态解释型语言,函数可以运行时被随意篡改。而静态编译语言在运行时期间,函数不可修改(某些静态语言也可以修改)。所以采用这种方式防御用户对代码的篡改。

组件实例化

既然createClass返回的是一个构造函数,那么我们就来看看他的实例化吧

          /**           * Base constructor for all React component.           *           * Subclasses that override this method should make sure to invoke           * `ReactComponent.Mixin.construct.call(this, ...)`.           *           * @param {?object} initialProps           * @param {*} children           * @internal           */          construct: function (initialProps, children) {            this.props = initialProps || {};            if (typeof children !== 'undefined') {              this.props.children = children;            }            // Record the component responsible for creating this component.            this.props[OWNER] = ReactCurrentOwner.current;            // All components start unmounted.            this._lifeCycleState = ComponentLifeCycle.UNMOUNTED;          },

其实也就是将props、children挂载到this.props上 以及生命周期的设置。这里暂且不说,因为我也正在看。。。哇咔咔

这里的

this.props[OWNER] = ReactCurrentOwner.current;

this.props[OWNER]指的是当前组件的容器(父)组件实例

如果我们直接在basic.html中打印就直接出来的是null,但是如果像如下的方式书写:

const Children = React.createClass({    componentDidMount = () => console.log(this.props["{owner}"]),    render = () => null})  const Parent = React.createClass({    render: () => })  

这里输出的就是Parent组件实例。

再看看ReactCurrentOwner.current的赋值就明白了

_renderValidatedComponent: function () {    ReactCurrentOwner.current = this;    var renderedComponent = this.render();    ReactCurrentOwner.current = null;    invariant(      ReactComponent.isValidComponent(renderedComponent),      '%s.render(): A valid ReactComponent must be returned.',      this.constructor.displayName || 'ReactCompositeComponent'    );    return renderedComponent;}

可以看出来,在执行render前后,分别设置了ReactCurrentOwner.current的值,这样就能保证render函数内的子组件能赋上当前组件的实例,也就是this。

组件渲染

我们先撇开事务、事件池、生命周期、diff当然也包括fiber 等,先不谈,其实渲染就是将经过babel编译后的,当然这里是JSXTransformer.js编译后的Ojb给写入到HTML中而已。

export default function render(vnode, parent) {    let dom;    if (typeof vnode === 'string') {        dom = document.createTextNode(vnode);        // let span_dom = document.createElement('span')        // span_dom.appendChild(dom);        // parent.appendChild(span_dom);        parent.appendChild(dom);    } else if (typeof vnode.nodeName === 'string') {        dom = document.createElement(vnode.nodeName);        setAttrs(dom, vnode.props);        parent.appendChild(dom)        for(let i = 0; i {        const v = props[k];        // className        if(k === 'className'){            dom.setAttribute('class',v);            return;        }        if(k == "style") {            if(typeof v == "string") {                dom.style.cssText = v            }            if(typeof v == "object") {                for (let i in v) {                    dom.style[i] =  v[i]                }            }            return        }        if(k[0] == "o" && k[1] == "n") {            const capture = (k.indexOf("Capture") != -1)            dom.addEventListener(k.substring(2).toLowerCase(),v,capture)            return        }        dom.setAttribute(k, v)    })}

是的,就这样

f7a377dcf132f2cc7b24bf3442083e53.png

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OK,回到源码~

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在我们目前使用的react版本中,渲染调用的是ReactDOM.render方法,这里ReactMount.renderComponent为我们的入口方法。

ReactMount.renderComponent在react初探章节讲过。如果组件渲染过,就更新组件属性,如果组件没有渲染过,挂载组件事件,并把虚拟组件渲染成真实组件插入container内。通常,我们很少去调用两次renderComponent,所以大多数情况下不会更新组件属性而是新创建dom节点并插入到container中。

ReactComponent.mountComponentIntoNode之内开启了一个事务,事务保证渲染阶段不会有任何事件触发,并阻断的componentDidMount事件,待执行后执行等,事务在功能一章我们会详细讲解,这里不细讨论。ReactComponent._mountComponentIntoNode这个函数调用mountComponent获得要渲染的innerHTML,然后更新container的innerHTML。ReactCompositeComponent.mountComponent是最主要的逻辑方法。这个函数内处理了react的生命周期以及componentWillComponent和componentDidMount生命周期钩子函数,调用render返回实际要渲染的内容,如果内容是复合组件,仍然会调用mountComponent,复合组件最终一定会返回原生组件, 并且最终调用ReactNativeComponent的mountComponent函数生成要渲染的innerHTML。

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  renderComponent: function(nextComponent, container) {    var prevComponent = instanceByReactRootID[getReactRootID(container)];    if (prevComponent) {      var nextProps = nextComponent.props;      ReactMount.scrollMonitor(container, function() {        prevComponent.replaceProps(nextProps);      });      return prevComponent;    }    ReactMount.prepareTopLevelEvents(ReactEventTopLevelCallback);    var reactRootID = ReactMount.registerContainer(container);    instanceByReactRootID[reactRootID] = nextComponent;    nextComponent.mountComponentIntoNode(reactRootID, container);    return nextComponent;  },

这段代码逻辑大概就是上面的流程图,这里不再赘述。

  • mountComponentIntoNode从debugger中,可以看出mountComponentIntoNode第一个参数其实传入的是react分配给组件的一个唯一标识IMAGE
    mountComponentIntoNode: function(rootID, container) {      var transaction = ReactComponent.ReactReconcileTransaction.getPooled();      transaction.perform(        this._mountComponentIntoNode,        this,        rootID,        container,        transaction      );      ReactComponent.ReactReconcileTransaction.release(transaction);    },

源码中,这里跟事物扯到了关系,其实我们只要关注渲染本身,所以这里我们直接看this._mountComponentIntoNode的方法实现

  • _mountComponentIntoNode
    _mountComponentIntoNode: function(rootID, container, transaction) {      var renderStart = Date.now();      var markup = this.mountComponent(rootID, transaction);      ReactMount.totalInstantiationTime += (Date.now() - renderStart);      var injectionStart = Date.now();      // Asynchronously inject markup by ensuring that the container is not in      // the document when settings its `innerHTML`.      var parent = container.parentNode;      if (parent) {        var next = container.nextSibling;        parent.removeChild(container);        container.innerHTML = markup;        if (next) {          parent.insertBefore(container, next);        } else {          parent.appendChild(container);        }      } else {        container.innerHTML = markup;      }      ReactMount.totalInjectionTime += (Date.now() - injectionStart);    },

上述代码流程大概如下:

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流程的确如上,作为一个初探源码者,我当然不关心你到底是在哪innerHTML的,我想知道你是肿么把jsx编译后的Obj转成HTML的哇~

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  • ReactCompositeComponent.mountComponent

这里类变成了ReactCompositeComponent(debugger可以跟踪每一个函数)

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源码中的this.mountComponent,为什么不是调用ReactComponent.mountComponent呢?这里主要使用了多重继承机制(Mixin,后续讲解)。

  mountComponent: function(rootID, transaction) {  // 挂在组件ref(等于当前组件实例)到this.refs上    ReactComponent.Mixin.mountComponent.call(this, rootID, transaction);    // Unset `this._lifeCycleState` until after this method is finished.    // 这是生命周期    this._lifeCycleState = ReactComponent.LifeCycle.UNMOUNTED;    this._compositeLifeCycleState = CompositeLifeCycle.MOUNTING;    // 组件声明有props,执行校验    if (this.constructor.propDeclarations) {      this._assertValidProps(this.props);    }    // 为组件声明时间绑定this    if (this.__reactAutoBindMap) {      this._bindAutoBindMethods();    }    //获取state    this.state = this.getInitialState ? this.getInitialState() : null;    this._pendingState = null;    // 如果组件声明componentWillMount函数,执行并把setState的结果更新到this.state上    if (this.componentWillMount) {      this.componentWillMount();      // When mounting, calls to `setState` by `componentWillMount` will set      // `this._pendingState` without triggering a re-render.      if (this._pendingState) {        this.state = this._pendingState;        this._pendingState = null;      }    }    // 如果声明了componentDidMount,则把其加入到ReactOnDOMReady队列中    if (this.componentDidMount) {      transaction.getReactOnDOMReady().enqueue(this, this.componentDidMount);    }    // 调用组件声明的render函数,并返回ReactComponent抽象类实例(ReactComponsiteComponent或    // ReactNativeComponent),调用相应的mountComponent函数    this._renderedComponent = this._renderValidatedComponent();    // Done with mounting, `setState` will now trigger UI changes.    this._compositeLifeCycleState = null;    this._lifeCycleState = ReactComponent.LifeCycle.MOUNTED;    return this._renderedComponent.mountComponent(rootID, transaction);  },

这个函数是VDom中最为重要的函数,操作也最为复杂,执行操作大概如下:

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如上,很多内容跟我们这part有点超纲。当然,后面都会说道,关于react的渲染,其实我们的工作很简单,不关于任何,在拿到render的东西后,如何解析,其实就是最后一行代码:this._renderedComponent.mountComponent(rootID, transaction);

  mountComponent: function(rootID, transaction) {    ReactComponent.Mixin.mountComponent.call(this, rootID, transaction);    assertValidProps(this.props);    return (      this._createOpenTagMarkup() +      this._createContentMarkup(transaction) +      this._tagClose    );  },  _createOpenTagMarkup: function() {    var props = this.props;    var ret = this._tagOpen;    for (var propKey in props) {      if (!props.hasOwnProperty(propKey)) {        continue;      }      var propValue = props[propKey];      if (propValue == null) {        continue;      }      if (registrationNames[propKey]) {        putListener(this._rootNodeID, propKey, propValue);      } else {        if (propKey === STYLE) {          if (propValue) {            propValue = props.style = merge(props.style);          }          propValue = CSSPropertyOperations.createMarkupForStyles(propValue);        }        var markup =          DOMPropertyOperations.createMarkupForProperty(propKey, propValue);        if (markup) {          ret += ' ' + markup;        }      }    }    return ret + ' id="' + this._rootNodeID + '">';  },  /**   * Creates markup for the content between the tags.   *   * @private   * @param {ReactReconcileTransaction} transaction   * @return {string} Content markup.   */  _createContentMarkup: function(transaction) {    // Intentional use of != to avoid catching zero/false.    var innerHTML = this.props.dangerouslySetInnerHTML;    if (innerHTML != null) {      if (innerHTML.__html != null) {        return innerHTML.__html;      }    } else {      var contentToUse = this.props.content != null ? this.props.content :        CONTENT_TYPES[typeof this.props.children] ? this.props.children : null;      var childrenToUse = contentToUse != null ? null : this.props.children;      if (contentToUse != null) {        return escapeTextForBrowser(contentToUse);      } else if (childrenToUse != null) {        return this.mountMultiChild(          flattenChildren(childrenToUse),          transaction        );      }    }    return '';  },  function ReactNativeComponent(tag, omitClose) {  this._tagOpen = '';  this.tagName = tag.toUpperCase();}

代码稍微多一点,但是工作目标很单一,就是为了将描述jsx的obj解析成HTML string。其实可以参照我上面直接亮出来的自己写的代码部分。

如上,其实我们已经完成了组件的初始化、渲染~

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好吧,我们一直说的渲染的核心部分还没有细说~~~

挂载组件ref到this.refs上,设置生命周期、状态和rootID

    mountComponent: function(rootID, transaction) {      invariant(        this._lifeCycleState === ComponentLifeCycle.UNMOUNTED,        'mountComponent(%s, ...): Can only mount an unmounted component.',        rootID      );      var props = this.props;      if (props.ref != null) {        ReactOwner.addComponentAsRefTo(this, props.ref, props[OWNER]);      }      this._rootNodeID = rootID;      this._lifeCycleState = ComponentLifeCycle.MOUNTED;      // Effectively: return '';    },

如果组件ref属性为空,则为组件的this.refs上挂在当前组件,也就是this,实现如下:

  addComponentAsRefTo: function(component, ref, owner) {    owner.attachRef(ref, component);  }
    attachRef: function(ref, component) {      var refs = this.refs || (this.refs = {});      refs[ref] = component;    },

上述代码我删除了相关的判断警告。

设置组件生命状态

组件的生命状态和生命周期钩子函数是react的两个概念,在react中存在两种生命周期

  • 注:组件生命周期:_lifeCycleState,用来校验react组件在执行函数时状态值是否正确
  • 辅:复合组件生命周期:_componsiteLifeCycleState,用来保证setState流程不受其他行为影响

_lifeCycleState

var ComponentLifeCycle = keyMirror({  /**   * Mounted components have a DOM node representation and are capable of   * receiving new props.   */  MOUNTED: null,  /**   * Unmounted components are inactive and cannot receive new props.   */  UNMOUNTED: null});

组件生命周期非常简单,就枚举了两种,MOUNTED and UNMOUNTED

在源码中使用其只是为了在相应的阶段触发时候校验,并且给出错误提示

    getDOMNode: function() {      invariant(        ExecutionEnvironment.canUseDOM,        'getDOMNode(): The DOM is not supported in the current environment.'      );      invariant(        this._lifeCycleState === ComponentLifeCycle.MOUNTED,        'getDOMNode(): A component must be mounted to have a DOM node.'      );      var rootNode = this._rootNode;      if (!rootNode) {        rootNode = document.getElementById(this._rootNodeID);        if (!rootNode) {          // TODO: Log the frequency that we reach this path.          rootNode = ReactMount.findReactRenderedDOMNodeSlow(this._rootNodeID);        }        this._rootNode = rootNode;      }      return rootNode;    },

_compositeLifeCycleState

复合组件的生命周期只在一个地方使用:setState

var CompositeLifeCycle = keyMirror({  /**   * Components in the process of being mounted respond to state changes   * differently.   */  MOUNTING: null,  /**   * Components in the process of being unmounted are guarded against state   * changes.   */  UNMOUNTING: null,  /**   * Components that are mounted and receiving new props respond to state   * changes differently.   */  RECEIVING_PROPS: null,  /**   * Components that are mounted and receiving new state are guarded against   * additional state changes.   */  RECEIVING_STATE: null});
  replaceState: function(completeState) {    var compositeLifeCycleState = this._compositeLifeCycleState;    invariant(      this._lifeCycleState === ReactComponent.LifeCycle.MOUNTED ||      compositeLifeCycleState === CompositeLifeCycle.MOUNTING,      'replaceState(...): Can only update a mounted (or mounting) component.'    );    invariant(      compositeLifeCycleState !== CompositeLifeCycle.RECEIVING_STATE &&      compositeLifeCycleState !== CompositeLifeCycle.UNMOUNTING,      'replaceState(...): Cannot update while unmounting component or during ' +      'an existing state transition (such as within `render`).'    );    this._pendingState = completeState;    // Do not trigger a state transition if we are in the middle of mounting or    // receiving props because both of those will already be doing this.    if (compositeLifeCycleState !== CompositeLifeCycle.MOUNTING &&        compositeLifeCycleState !== CompositeLifeCycle.RECEIVING_PROPS) {      this._compositeLifeCycleState = CompositeLifeCycle.RECEIVING_STATE;      var nextState = this._pendingState;      this._pendingState = null;      var transaction = ReactComponent.ReactReconcileTransaction.getPooled();      transaction.perform(        this._receivePropsAndState,        this,        this.props,        nextState,        transaction      );      ReactComponent.ReactReconcileTransaction.release(transaction);      this._compositeLifeCycleState = null;    }  },

setState会调用replaceState ,然后调用_receivePropsAndState来更新界面

如果组件正处在mounting的过程或者接受props的过程中,那么将state缓存在_pendingState中,并不会更新界面的值。

校验props

  _assertValidProps: function(props) {    var propDeclarations = this.constructor.propDeclarations;    var componentName = this.constructor.displayName;    for (var propName in propDeclarations) {      var checkProp = propDeclarations[propName];      if (checkProp) {        checkProp(props, propName, componentName);      }    }  }

this.constructor.propDeclarations 就是组件声明的props属性,由于props是运行时传入的属性。我们可以看到声明props的属性值即为checkProp

结束语

其实至此,关于本篇组件的初始化、渲染已经介绍完毕,由于代码中关于太多后续章节,生命周期、props、state、对象缓冲池、事务等,所以暂时都先略过,后续学习到的时候再回头查阅。

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作者: Nealyang

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