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reactjs源码分析-下篇(更新机制实现原理)

reactjs是目前比较火的前端框架,但是目前并没有很好的解释原理的项目。reactjs源码比较复杂不适合初学者去学习。所以本文通过实现一套简易版的reactjs,使得理解原理更加容易。包括:

声明:

  • 本文假定你已经对reactjs有了一定的了解,如果没有至少看下ruanyifeng老师的 入门demo
  • jsx不在本文的讨论范围,所有的例子原理都是使用原生的javascript。
  • 篇幅限制,服务器端的reactjs也不在本文讨论范围内。
  • 为了演示方便,本文以jQuery作为基本工具库。
  • 为了更清晰的演示原理,本文会忽略很多细节的东西,千万不要用于生产环境。

所有实例源码都托管在github。 点这里 里面有分步骤的例子,可以一边看一边运行例子。

前言

紧接上文,虚拟dom差异化算法(diff algorithm)是reactjs最核心的东西,按照官方的说法。他非常快,非常高效。目前已经有一些分析此算法的文章,但是仅仅停留在表面。大部分小白看完并不能了解(博主就是 = =)。所以我们下面自己动手实现一遍,等你完全实现了,再去看那些文字图片流的介绍文章,就会发现容易理解多了。

实现更新机制

下面我们探讨下更新的机制。

一般在reactjs中我们需要更新时都是调用的setState。看下面的例子:

var HelloMessage = React.createClass({
  getInitialState: function() {
    return {type: 'say:'};
  },
  changeType:function(){
    this.setState({type:'shout:'})
  },
  render: function() {
    return React.createElement("div", {onclick:this.changeType},this.state.type, "Hello ", this.props.name);
  }
});


React.render(React.createElement(HelloMessage, {name: "John"}), document.getElementById("container"));



/**

//生成的html为:

<div data-reactid="0" id="test">
    <span data-reactid="0.0">hello world</span>
</div>

点击文字,say会变成shout

*/

点击文字,调用setState就会更新,所以我们扩展下ReactClass,看下setState的实现:

//定义ReactClass类
var ReactClass = function(){
}

ReactClass.prototype.render = function(){}

//setState
ReactClass.prototype.setState = function(newState) {

    //还记得我们在ReactCompositeComponent里面mount的时候 做了赋值
    //所以这里可以拿到 对应的ReactCompositeComponent的实例_reactInternalInstance
    this._reactInternalInstance.receiveComponent(null, newState);
}

可以看到setState主要调用了对应的component的receiveComponent来实现更新。所有的挂载,更新都应该交给对应的component来管理。

就像所有的component都实现了mountComponent来处理第一次渲染,所有的componet类都应该实现receiveComponent用来处理自己的更新。

自定义元素的receiveComponent

所以我们照葫芦画瓢来给自定义元素的对应component类(ReactCompositeComponent)实现一个receiveComponent方法:

//更新
ReactCompositeComponent.prototype.receiveComponent = function(nextElement, newState) {

    //如果接受了新的,就使用最新的element
    this._currentElement = nextElement || this._currentElement

    var inst = this._instance;
    //合并state
    var nextState = $.extend(inst.state, newState);
    var nextProps = this._currentElement.props;


    //改写state
    inst.state = nextState;


    //如果inst有shouldComponentUpdate并且返回false。说明组件本身判断不要更新,就直接返回。
    if (inst.shouldComponentUpdate && (inst.shouldComponentUpdate(nextProps, nextState) === false)) return;

    //生命周期管理,如果有componentWillUpdate,就调用,表示开始要更新了。
    if (inst.componentWillUpdate) inst.componentWillUpdate(nextProps, nextState);


    var prevComponentInstance = this._renderedComponent;
    var prevRenderedElement = prevComponentInstance._currentElement;
    //重新执行render拿到对应的新element;
    var nextRenderedElement = this._instance.render();


    //判断是需要更新还是直接就重新渲染
    //注意这里的_shouldUpdateReactComponent跟上面的不同哦 这个是全局的方法
    if (_shouldUpdateReactComponent(prevRenderedElement, nextRenderedElement)) {
        //如果需要更新,就继续调用子节点的receiveComponent的方法,传入新的element更新子节点。
        prevComponentInstance.receiveComponent(nextRenderedElement);
        //调用componentDidUpdate表示更新完成了
        inst.componentDidUpdate && inst.componentDidUpdate();

    } else {
        //如果发现完全是不同的两种element,那就干脆重新渲染了
        var thisID = this._rootNodeID;
        //重新new一个对应的component,
        this._renderedComponent = this._instantiateReactComponent(nextRenderedElement);
        //重新生成对应的元素内容
        var nextMarkup = _renderedComponent.mountComponent(thisID);
        //替换整个节点
        $('[data-reactid="' + this._rootNodeID + '"]').replaceWith(nextMarkup);

    }

}

//用来判定两个element需不需要更新
//这里的key是我们createElement的时候可以选择性的传入的。用来标识这个element,当发现key不同时,我们就可以直接重新渲染,不需要去更新了。
var _shouldUpdateReactComponent = function(prevElement, nextElement){
    if (prevElement != null && nextElement != null) {
    var prevType = typeof prevElement;
    var nextType = typeof nextElement;
    if (prevType === 'string' || prevType === 'number') {
      return nextType === 'string' || nextType === 'number';
    } else {
      return nextType === 'object' && prevElement.type === nextElement.type && prevElement.key === nextElement.key;
    }
  }
  return false;
}

不要被这么多代码吓到,其实流程很简单。

它主要做了什么事呢?首先会合并改动,生成最新的state,props然后拿以前的render返回的element跟现在最新调用render生成的element进行对比(_shouldUpdateReactComponent),看看需不需要更新,如果要更新就继续调用对应的component类对应的receiveComponent就好啦,其实就是直接当甩手掌柜,事情直接丢给手下去办了。当然还有种情况是,两次生成的element差别太大,就不是一个类型的,那好办直接重新生成一份新的代码重新渲染一次就o了。

本质上还是递归调用receiveComponent的过程。

这里注意两个函数:

  • inst.shouldComponentUpdate是实例方法,当我们不希望某次setState后更新,我们就可以重写这个方法,返回false就好了。
  • _shouldUpdateReactComponent是一个全局方法,这个是一种reactjs的优化机制。用来决定是直接全部替换,还是使用很细微的改动。当两次render出来的子节点key不同,直接全部重新渲染一遍,替换就好了。否则,我们就得来个递归的更新,保证最小化的更新机制,这样可以不会有太大的闪烁。

另外可以看到这里还处理了一套更新的生命周期调用机制。

文本节点的receiveComponent

我们再看看文本节点的,比较简单:

ReactDOMTextComponent.prototype.receiveComponent = function(nextText) {
    var nextStringText = '' + nextText;
    //跟以前保存的字符串比较
    if (nextStringText !== this._currentElement) {
        this._currentElement = nextStringText;
        //替换整个节点
        $('[data-reactid="' + this._rootNodeID + '"]').html(this._currentElement);

    }
}

没什么好说的,如果不同的话,直接找到对应的节点,更新就好了。

基本元素element的receiveComponent

最后我们开始看比较复杂的浏览器基本元素的更新机制。

比如我们看看下面的html:

<div id="test" name="hello">
    <span></span>
    <span></span>
</div>

想一下我们怎么以最小代价去更新这段html呢。不难发现其实主要包括两个部分:

  1. 属性的更新,包括对特殊属性比如事件的处理
  2. 子节点的更新,这个比较复杂,为了得到最好的效率,我们需要处理下面这些问题:
    • 拿新的子节点树跟以前老的子节点树对比,找出他们之间的差别。我们称之为diff
    • 所有差别找出后,再一次性的去更新。我们称之为patch

所以更新代码结构如下:

ReactDOMComponent.prototype.receiveComponent = function(nextElement) {
    var lastProps = this._currentElement.props;
    var nextProps = nextElement.props;

    this._currentElement = nextElement;
    //需要单独的更新属性
    this._updateDOMProperties(lastProps, nextProps);
    //再更新子节点
    this._updateDOMChildren(nextElement.props.children);
}

整体上也不复杂,先是处理当前节点属性的变动,后面再去处理子节点的变动

我们一步步来,先看看,更新属性怎么变更:

ReactDOMComponent.prototype._updateDOMProperties = function(lastProps, nextProps) {
    var propKey;
    //遍历,当一个老的属性不在新的属性集合里时,需要删除掉。

    for (propKey in lastProps) {
        //新的属性里有,或者propKey是在原型上的直接跳过。这样剩下的都是不在新属性集合里的。需要删除
        if (nextProps.hasOwnProperty(propKey) || !lastProps.hasOwnProperty(propKey)) {
            continue;
        }
        //对于那种特殊的,比如这里的事件监听的属性我们需要去掉监听
        if (/^on[A-Za-z]/.test(propKey)) {
            var eventType = propKey.replace('on', '');
            //针对当前的节点取消事件代理
            $(document).undelegate('[data-reactid="' + this._rootNodeID + '"]', eventType, lastProps[propKey]);
            continue;
        }

        //从dom上删除不需要的属性
        $('[data-reactid="' + this._rootNodeID + '"]').removeAttr(propKey)
    }

    //对于新的属性,需要写到dom节点上
    for (propKey in nextProps) {
        //对于事件监听的属性我们需要特殊处理
        if (/^on[A-Za-z]/.test(propKey)) {
            var eventType = propKey.replace('on', '');
            //以前如果已经有,说明有了监听,需要先去掉
            lastProps[propKey] && $(document).undelegate('[data-reactid="' + this._rootNodeID + '"]', eventType, lastProps[propKey]);
            //针对当前的节点添加事件代理,以_rootNodeID为命名空间
            $(document).delegate('[data-reactid="' + this._rootNodeID + '"]', eventType + '.' + this._rootNodeID, nextProps[propKey]);
            continue;
        }

        if (propKey == 'children') continue;

        //添加新的属性,或者是更新老的同名属性
        $('[data-reactid="' + this._rootNodeID + '"]').prop(propKey, nextProps[propKey])
    }

}

属性的变更并不是特别复杂,主要就是找到以前老的不用的属性直接去掉,新的属性赋值,并且注意其中特殊的事件属性做出特殊处理就行了。

下面我们看子节点的更新,也是最复杂的部分。

ReactDOMComponent.prototype.receiveComponent = function(nextElement){
    var lastProps = this._currentElement.props;
    var nextProps = nextElement.props;

    this._currentElement = nextElement;
    //需要单独的更新属性
    this._updateDOMProperties(lastProps,nextProps);
    //再更新子节点
    this._updateDOMChildren(nextProps.children);
}

//全局的更新深度标识
var updateDepth = 0;
//全局的更新队列,所有的差异都存在这里
var diffQueue = [];

ReactDOMComponent.prototype._updateDOMChildren = function(nextChildrenElements){
    updateDepth++
    //_diff用来递归找出差别,组装差异对象,添加到更新队列diffQueue。
    this._diff(diffQueue,nextChildrenElements);
    updateDepth--
    if(updateDepth == 0){
        //在需要的时候调用patch,执行具体的dom操作
        this._patch(diffQueue);
        diffQueue = [];
    }
}

就像我们之前说的一样,更新子节点包含两个部分,一个是递归的分析差异,把差异添加到队列中。然后在合适的时机调用 _patch 把差异应用到dom上。

那么什么是合适的时机,updateDepth又是干嘛的?

这里需要注意的是, _diff 内部也会递归调用子节点的receiveComponent于是当某个子节点也是浏览器普通节点,就也会走_updateDOMChildren这一步。所以这里使用了updateDepth来记录递归的过程,只有等递归回来updateDepth为0时,代表整个差异已经分析完毕,可以开始使用patch来处理差异队列了。

所以我们关键是实现 _diff_patch 两个方法。

我们先看_diff的实现:

//差异更新的几种类型
var UPATE_TYPES = {
    MOVE_EXISTING: 1,
    REMOVE_NODE: 2,
    INSERT_MARKUP: 3
}


//普通的children是一个数组,此方法把它转换成一个map,key就是element的key,如果是text节点或者element创建时并没有传入key,就直接用在数组里的index标识
function flattenChildren(componentChildren) {
    var child;
    var name;
    var childrenMap = {};
    for (var i = 0; i < componentChildren.length; i++) {
        child = componentChildren[i];
        name = child && child._currentelement && child._currentelement.key ? child._currentelement.key : i.toString(36);
        childrenMap[name] = child;
    }
    return childrenMap;
}


//主要用来生成子节点elements的component集合
//这边注意,有个判断逻辑,如果发现是更新,就会继续使用以前的componentInstance,调用对应的receiveComponent。
//如果是新的节点,就会重新生成一个新的componentInstance,
function generateComponentChildren(prevChildren, nextChildrenElements) {
    var nextChildren = {};
    nextChildrenElements = nextChildrenElements || [];
    $.each(nextChildrenElements, function(index, element) {
        var name = element.key ? element.key : index;
        var prevChild = prevChildren && prevChildren[name];
        var prevElement = prevChild && prevChild._currentElement;
        var nextElement = element;

        //调用_shouldUpdateReactComponent判断是否是更新
        if (_shouldUpdateReactComponent(prevElement, nextElement)) {
            //更新的话直接递归调用子节点的receiveComponent就好了
            prevChild.receiveComponent(nextElement);
            //然后继续使用老的component
            nextChildren[name] = prevChild;
        } else {
            //对于没有老的,那就重新新增一个,重新生成一个component
            var nextChildInstance = instantiateReactComponent(nextElement, null);
            //使用新的component
            nextChildren[name] = nextChildInstance;
        }
    })

    return nextChildren;
}



//_diff用来递归找出差别,组装差异对象,添加到更新队列diffQueue。
ReactDOMComponent.prototype._diff = function(diffQueue, nextChildrenElements) {
  var self = this;
  //拿到之前的子节点的 component类型对象的集合,这个是在刚开始渲染时赋值的,记不得的可以翻上面
  //_renderedChildren 本来是数组,我们搞成map
  var prevChildren = flattenChildren(self._renderedChildren);
  //生成新的子节点的component对象集合,这里注意,会复用老的component对象
  var nextChildren = generateComponentChildren(prevChildren, nextChildrenElements);
  //重新赋值_renderedChildren,使用最新的。
  self._renderedChildren = []
  $.each(nextChildren, function(key, instance) {
    self._renderedChildren.push(instance);
  })


  var nextIndex = 0; //代表到达的新的节点的index
  //通过对比两个集合的差异,组装差异节点添加到队列中
  for (name in nextChildren) {
    if (!nextChildren.hasOwnProperty(name)) {
      continue;
    }
    var prevChild = prevChildren && prevChildren[name];
    var nextChild = nextChildren[name];
    //相同的话,说明是使用的同一个component,所以我们需要做移动的操作
    if (prevChild === nextChild) {
      //添加差异对象,类型:MOVE_EXISTING
      diffQueue.push({
        parentId: self._rootNodeID,
        parentNode: $('[data-reactid=' + self._rootNodeID + ']'),
        type: UPATE_TYPES.MOVE_EXISTING,
        fromIndex: prevChild._mountIndex,
        toIndex: nextIndex
      })
    } else { //如果不相同,说明是新增加的节点
      //但是如果老的还存在,就是element不同,但是component一样。我们需要把它对应的老的element删除。
      if (prevChild) {
        //添加差异对象,类型:REMOVE_NODE
        diffQueue.push({
          parentId: self._rootNodeID,
          parentNode: $('[data-reactid=' + self._rootNodeID + ']'),
          type: UPATE_TYPES.REMOVE_NODE,
          fromIndex: prevChild._mountIndex,
          toIndex: null
        })

        //如果以前已经渲染过了,记得先去掉以前所有的事件监听,通过命名空间全部清空
        if (prevChild._rootNodeID) {
            $(document).undelegate('.' + prevChild._rootNodeID);
        }

      }
      //新增加的节点,也组装差异对象放到队列里
      //添加差异对象,类型:INSERT_MARKUP
      diffQueue.push({
        parentId: self._rootNodeID,
        parentNode: $('[data-reactid=' + self._rootNodeID + ']'),
        type: UPATE_TYPES.INSERT_MARKUP,
        fromIndex: null,
        toIndex: nextIndex,
        markup: nextChild.mountComponent() //新增的节点,多一个此属性,表示新节点的dom内容
      })
    }
    //更新mount的index
    nextChild._mountIndex = nextIndex;
    nextIndex++;
  }



  //对于老的节点里有,新的节点里没有的那些,也全都删除掉
  for (name in prevChildren) {
    if (prevChildren.hasOwnProperty(name) && !(nextChildren && nextChildren.hasOwnProperty(name))) {
      //添加差异对象,类型:REMOVE_NODE
      diffQueue.push({
        parentId: self._rootNodeID,
        parentNode: $('[data-reactid=' + self._rootNodeID + ']'),
        type: UPATE_TYPES.REMOVE_NODE,
        fromIndex: prevChild._mountIndex,
        toIndex: null
      })
      //如果以前已经渲染过了,记得先去掉以前所有的事件监听
      if (prevChildren[name]._rootNodeID) {
        $(document).undelegate('.' + prevChildren[name]._rootNodeID);
      }
    }
  }
}

我们分析下上面的代码,咋一看好多,好复杂,不急我们从入口开始看。

首先我们拿到之前的component的集合,如果是第一次更新的话,这个值是我们在渲染时赋值的。然后我们调用generateComponentChildren生成最新的component集合。我们知道component是用来放element的,一个萝卜一个坑。

注意flattenChildren我们这里把数组集合转成了对象map,以element的key作为标识,当然对于text文本或者没有传入key的element,直接用index作为标识。通过这些标识,我们可以从类型的角度来判断两个component是否是一样的。

generateComponentChildren会尽量的复用以前的component,也就是那些坑,当发现可以复用component(也就是key一致)时,就还用以前的,只需要调用他对应的更新方法receiveComponent就行了,这样就会递归的去获取子节点的差异对象然后放到队列了。如果发现不能复用那就是新的节点,我们就需要instantiateReactComponent重新生成一个新的component。

这里的flattenChildren需要给予很大的关注,比如对于一个表格列表,我们在最前面插入了一条数据,想一下如果我们创建element时没有传入key,所有的key都是null,这样reactjs在generateComponentChildren时就会默认通过顺序(index)来一一对应改变前跟改变后的子节点,这样变更前与变更后的对应节点判断(_shouldUpdateReactComponent)其实是不合适的。也就是说对于这种列表的情况,我们最好给予唯一的标识key,这样reactjs找对应关系时会更方便一点。

当我们生成好新的component集合以后,我们需要做出对比。组装差异对象。

对比老的集合和新的集合。我们需要找出涵盖四种情况,包括三种类型(UPATE_TYPES)的变动:

类型 情况
MOVE_EXISTING 新的component类型在老的集合里也有,并且element是可以更新的类型,在generateComponentChildren我们已经调用了receiveComponent,这种情况下prevChild=nextChild,那我们就需要做出移动的操作,可以复用以前的dom节点。
INSERT_MARKUP 新的component类型不在老的集合里,那么就是全新的节点,我们需要插入新的节点
REMOVE_NODE 老的component类型,在新的集合里也有,但是对应的element不同了不能直接复用直接更新,那我们也得删除。
REMOVE_NODE 老的component不在新的集合里的,我们需要删除

所以我们找出了这三种类型的差异,组装成具体的差异对象,然后加到了差异队列里面。

比如我们看下面这个例子,假设下面这些是某个父元素的子元素集合,上面到下面代表了变动流程:

reactjs源码分析-下篇(更新机制实现原理)

数字我们可以理解为给element的key。

正方形代表element。圆形代表了component。当然也是实际上的dom节点的位置。

从上到下,我们的4 2 1里 2 ,1可以复用之前的component,让他们通知自己的子节点更新后,再告诉2和1,他们在新的集合里需要移动的位置(在我们这里就是组装差异对象加到队列)。3需要删除,4需要新增。

好了,整个的diff就完成了,这个时候当递归完成,我们就需要开始做patch的动作了,把这些差异对象实打实的反映到具体的dom节点上。

我们看下_patch的实现:

//用于将childNode插入到指定位置
function insertChildAt(parentNode, childNode, index) {
    var beforeChild = parentNode.children().get(index);
    beforeChild ? childNode.insertBefore(beforeChild) : childNode.appendTo(parentNode);
}

ReactDOMComponent.prototype._patch = function(updates) {
    var update;
    var initialChildren = {};
    var deleteChildren = [];
    for (var i = 0; i < updates.length; i++) {
        update = updates[i];
        if (update.type === UPATE_TYPES.MOVE_EXISTING || update.type === UPATE_TYPES.REMOVE_NODE) {
            var updatedIndex = update.fromIndex;
            var updatedChild = $(update.parentNode.children().get(updatedIndex));
            var parentID = update.parentID;

            //所有需要更新的节点都保存下来,方便后面使用
            initialChildren[parentID] = initialChildren[parentID] || [];
            //使用parentID作为简易命名空间
            initialChildren[parentID][updatedIndex] = updatedChild;


            //所有需要修改的节点先删除,对于move的,后面再重新插入到正确的位置即可
            deleteChildren.push(updatedChild)
        }

    }

    //删除所有需要先删除的
    $.each(deleteChildren, function(index, child) {
        $(child).remove();
    })


    //再遍历一次,这次处理新增的节点,还有修改的节点这里也要重新插入
    for (var k = 0; k < updates.length; k++) {
        update = updates[k];
        switch (update.type) {
            case UPATE_TYPES.INSERT_MARKUP:
                insertChildAt(update.parentNode, $(update.markup), update.toIndex);
                break;
            case UPATE_TYPES.MOVE_EXISTING:
                insertChildAt(update.parentNode, initialChildren[update.parentID][update.fromIndex], update.toIndex);
                break;
            case UPATE_TYPES.REMOVE_NODE:
                // 什么都不需要做,因为上面已经帮忙删除掉了
                break;
        }
    }
}

_patch 主要就是挨个遍历差异队列,遍历两次,第一次删除掉所有需要变动的节点,然后第二次插入新的节点还有修改的节点。这里为什么可以直接挨个的插入呢?原因就是我们在diff阶段添加差异节点到差异队列时,本身就是有序的,也就是说对于新增节点(包括move和insert的)在队列里的顺序就是最终dom的顺序,所以我们才可以挨个的直接根据index去塞入节点。

但是其实你会发现这里有个问题,就是所有的节点都会被删除,包括复用以前的component类型为 UPATE_TYPES.MOVE_EXISTING 的,所以闪烁会很严重。其实我们再看看上面的例子,其实2是不需要记录到差异队列的。这样后面patch也是ok的。想想是为什么呢?

我们来改造下代码:

//_diff用来递归找出差别,组装差异对象,添加到更新队列diffQueue。
ReactDOMComponent.prototype._diff = function(diffQueue, nextChildrenElements){
    。。。
    /**注意新增代码**/
    var lastIndex = 0;//代表访问的最后一次的老的集合的位置
    var nextIndex = 0;//代表到达的新的节点的index
    //通过对比两个集合的差异,组装差异节点添加到队列中
    for (name in nextChildren) {
        if (!nextChildren.hasOwnProperty(name)) {
          continue;
        }
        var prevChild = prevChildren && prevChildren[name];
        var nextChild = nextChildren[name];
        //相同的话,说明是使用的同一个component,所以我们需要做移动的操作
        if (prevChild === nextChild) {
          //添加差异对象,类型:MOVE_EXISTING
          。。。。
          /**注意新增代码**/
          prevChild._mountIndex < lastIndex && diffQueue.push({
                parentId:this._rootNodeID,
                parentNode:$('[data-reactid='+this._rootNodeID+']'),
                type: UPATE_TYPES.REMOVE_NODE,
                fromIndex: prevChild._mountIndex,
                toIndex:null
          })
          lastIndex = Math.max(prevChild._mountIndex, lastIndex);
        } else {
          //如果不相同,说明是新增加的节点,
          if (prevChild) {
            //但是如果老的还存在,就是element不同,但是component一样。我们需要把它对应的老的element删除。
            //添加差异对象,类型:REMOVE_NODE
            。。。。。
            /**注意新增代码**/
            lastIndex = Math.max(prevChild._mountIndex, lastIndex);
          }
          。。。
        }
        //更新mount的inddex
        nextChild._mountIndex = nextIndex;
        nextIndex++;
      }

      //对于老的节点里有,新的节点里没有的那些,也全都删除掉
      。。。
}

可以看到我们多加了个lastIndex,这个代表最后一次访问的老集合节点的最大的位置。

而我们加了个判断,只有_mountIndex小于这个lastIndex的才会需要加入差异队列。有了这个判断上面的例子2就不需要move。而程序也可以好好的运行,实际上大部分都是2这种情况。

这是一种顺序优化,lastIndex一直在更新,代表了当前访问的最右的老的集合的元素。

我们假设上一个元素是A,添加后更新了lastIndex。

如果我们这时候来个新元素B,比lastIndex还大说明当前元素在老的集合里面就比上一个A靠后。所以这个元素就算不加入差异队列,也不会影响到其他人,不会影响到后面的path插入节点。因为我们从patch里面知道,新的集合都是按顺序从头开始插入元素的,只有当新元素比lastIndex小时才需要变更。其实只要仔细推敲下上面那个例子,就可以理解这种优化手段了。

这样整个的更新机制就完成了。我们再来简单回顾下reactjs的差异算法:

首先是所有的component都实现了receiveComponent来负责自己的更新,而浏览器默认元素的更新最为复杂,也就是经常说的 diff algorithm。

react有一个全局_shouldUpdateReactComponent用来根据element的key来判断是更新还是重新渲染,这是第一个差异判断。比如自定义元素里,就使用这个判断,通过这种标识判断,会变得特别高效。

每个类型的元素都要处理好自己的更新:

  1. 自定义元素的更新,主要是更新render出的节点,做甩手掌柜交给render出的节点的对应component去管理更新。

  2. text节点的更新很简单,直接更新文案。

  3. 浏览器基本元素的更新,分为两块:

    • 先是更新属性,对比出前后属性的不同,局部更新。并且处理特殊属性,比如事件绑定。
    • 然后是子节点的更新,子节点更新主要是找出差异对象,找差异对象的时候也会使用上面的_shouldUpdateReactComponent来判断,如果是可以直接更新的就会递归调用子节点的更新,这样也会递归查找差异对象,这里还会使用lastIndex这种做一种优化,使一些节点保留位置,之后根据差异对象操作dom元素(位置变动,删除,添加等)。

整个reactjs的差异算法就是这个样子。最核心的两个_shouldUpdateReactComponent以及diff,patch算法。

小试牛刀

有了上面简易版的reaactjs,我们来实现一个简单的todolist吧。

var TodoList = React.createClass({
  getInitialState: function() {
    return {items: []};
  },
  add:function(){
    var nextItems = this.state.items.concat([this.state.text]);
    this.setState({items: nextItems, text: ''});
  },
  onChange: function(e) {
    this.setState({text: e.target.value});
  },
  render: function() {
    var createItem = function(itemText) {
      return React.createElement("div", null, itemText);
    };

    var lists = this.state.items.map(createItem);
    var input = React.createElement("input", {onkeyup: this.onChange.bind(this),value: this.state.text});
    var button = React.createElement("p", {onclick: this.add.bind(this)}, 'Add#' + (this.state.items.length + 1))
    var children = lists.concat([input,button])

    return React.createElement("div", null,children);
  }
});


React.render(React.createElement(TodoList), document.getElementById("container"));

效果如下:

reactjs源码分析-下篇(更新机制实现原理)

整个的流程是这样:

  • 初次渲染时先使用 ReactCompositeComponent 渲染自定义元素TodoList,调用getInitialState拿到初始值,然后使用 ReactDOMComponent 渲染render返回的div基本元素节点。div基本元素再一层层的使用 ReactDOMComponent 去渲染各个子节点,包括input,还有p。
  • 在input框输入文字触发onchange事件,开始调用setState做出变更,直接变更render出来的节点,经过差异算法,一层层的往下。最后改变value值。
  • 点击按钮,触发add然后开始更新,经过差异算法,添加一个节点。同时更新按钮上面的文案。

基本上,整个流程都梳理清楚了

结语

这只是个玩具,但实现了reactjs最核心的功能,虚拟节点,差异算法,单向数据更新都在这里了。还有很多reactjs优秀的东西没有实现,比如对象生成时内存的线程池管理,批量更新机制,事件的优化,服务端的渲染,immutable data等等。这些东西受限于篇幅就不具体展开了。

reactjs作为一种解决方案,虚拟节点的想法比较新奇,不过个人还是不能接受这种别扭的写法。使用reactjs,就要使用他那一整套的开发方式,而他核心的功能其实只是一个差异算法,而这种其实已经有相关的库实现了。

最后再吐槽下前端真是苦命,各种新技术,各种新知识脑细胞不够用了。也难怪前端永远都缺人。

相关资料:

  1. http://freestyle21.cn/2015/06/21/react-diff-%E7%AE%97%E6%B3%95/
  2. https://github.com/Matt-Esch/virtual-dom
  3. http://zjumty.iteye.com/blog/2207030
  4. http://hao.jser.com/archive/7871/
  5. https://github.com/miniflycn/qvd/issues/1
  6. http://fluentconf.com/fluent2014/public/schedule/detail/32395
  7. http://calendar.perfplanet.com/2013/diff/
  8. http://segmentfault.com/a/1190000000606216
  9. http://hulufei.gitbooks.io/react-tutorial/content/introduction.html
  10. http://reactjs.cn/react/docs/multiple-components.html
  11. http://facebook.github.io/react/docs/multiple-components.html
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