React架构

[isNeilLin]

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React15架构

React15架构可以分为两层：

• Reconciler（协调器）—— 负责找出变化的组件
• Renderer（渲染器）—— 负责将变化的组件渲染到页面上

#Reconciler（协调器）

我们知道，在React中可以通过this.setState、this.forceUpdate、ReactDOM.render等API触发更新。

每当有更新发生时，Reconciler会做如下工作：

• 调用函数组件、或class组件的render方法，将返回的JSX转化为虚拟DOM
• 将虚拟DOM和上次更新时的虚拟DOM对比
• 通过对比找出本次更新中变化的虚拟DOM
• 通知Renderer将变化的虚拟DOM渲染到页面上

你可以在这里 (opens new window)看到React官方对Reconciler的解释

#Renderer（渲染器）

由于React支持跨平台，所以不同平台有不同的Renderer。我们前端最熟悉的是负责在浏览器环境渲染的Renderer —— ReactDOM (opens new window)。

除此之外，还有：

• ReactNative (opens new window)渲染器，渲染App原生组件
• ReactTest (opens new window)渲染器，渲染出纯Js对象用于测试
• ReactArt (opens new window)渲染器，渲染到Canvas, SVG 或 VML (IE8)

在每次更新发生时，Renderer接到Reconciler通知，将变化的组件渲染在当前宿主环境。

你可以在这里 (opens new window)看到React官方对Renderer的解释

#React15架构的缺点

在Reconciler中，mount的组件会调用mountComponent (opens new window)，update的组件会调用updateComponent (opens new window)。这两个方法都会递归更新子组件。

#递归更新的缺点

由于递归执行，所以更新一旦开始，中途就无法中断。当层级很深时，递归更新时间超过了16ms，用户交互就会卡顿。

在上一节中，我们已经提出了解决办法——用可中断的异步更新代替同步的更新。那么React15的架构支持异步更新么？让我们看一个例子：

乘法小Demo

我用红色标注了更新的步骤。

我们可以看到，Reconciler和Renderer是交替工作的，当第一个li在页面上已经变化后，第二个li再进入Reconciler。

由于整个过程都是同步的，所以在用户看来所有DOM是同时更新的。

接下来，让我们模拟一下，如果中途中断更新会怎么样？

注意

以下是我们模拟中断的情况，实际上React15并不会中断进行中的更新

当第一个li完成更新时中断更新，即步骤3完成后中断更新，此时后面的步骤都还未执行。

用户本来期望123变为246。实际却看见更新不完全的DOM！（即223）

基于这个原因，React决定重写整个架构。

React16架构

React16架构可以分为三层：

• Scheduler（调度器）—— 调度任务的优先级，高优任务优先进入Reconciler
• Reconciler（协调器）—— 负责找出变化的组件
• Renderer（渲染器）—— 负责将变化的组件渲染到页面上

可以看到，相较于React15，React16中新增了Scheduler（调度器），让我们来了解下他。

#Scheduler（调度器）

既然我们以浏览器是否有剩余时间作为任务中断的标准，那么我们需要一种机制，当浏览器有剩余时间时通知我们。

其实部分浏览器已经实现了这个API，这就是requestIdleCallback (opens new window)。但是由于以下因素，React放弃使用：

• 浏览器兼容性
• 触发频率不稳定，受很多因素影响。比如当我们的浏览器切换tab后，之前tab注册的requestIdleCallback触发的频率会变得很低

基于以上原因，React实现了功能更完备的requestIdleCallbackpolyfill，这就是Scheduler。除了在空闲时触发回调的功能外，Scheduler还提供了多种调度优先级供任务设置。

Scheduler (opens new window)是独立于React的库

#Reconciler（协调器）

我们知道，在React15中Reconciler是递归处理虚拟DOM的。让我们看看React16的Reconciler (opens new window)。

我们可以看见，更新工作从递归变成了可以中断的循环过程。每次循环都会调用shouldYield判断当前是否有剩余时间。

/** @noinline */
function workLoopConcurrent() {
  // Perform work until Scheduler asks us to yield
  while (workInProgress !== null && !shouldYield()) {
    workInProgress = performUnitOfWork(workInProgress);
  }
}

那么React16是如何解决中断更新时DOM渲染不完全的问题呢？

在React16中，Reconciler与Renderer不再是交替工作。当Scheduler将任务交给Reconciler后，Reconciler会为变化的虚拟DOM打上代表增/删/更新的标记，类似这样：

export const Placement = /*             */ 0b0000000000010;
export const Update = /*                */ 0b0000000000100;
export const PlacementAndUpdate = /*    */ 0b0000000000110;
export const Deletion = /*              */ 0b0000000001000;

全部的标记见这里(opens new window)

整个Scheduler与Reconciler的工作都在内存中进行。只有当所有组件都完成Reconciler的工作，才会统一交给Renderer。

你可以在这里 (opens new window)看到React官方对React16新Reconciler的解释

#Renderer（渲染器）

Renderer根据Reconciler为虚拟DOM打的标记，同步执行对应的DOM操作。

所以，对于我们在上一节使用过的Demo

乘法小Demo

在React16架构中整个更新流程为：

其中红框中的步骤随时可能由于以下原因被中断：

• 有其他更高优任务需要先更新
• 当前帧没有剩余时间

由于红框中的工作都在内存中进行，不会更新页面上的DOM，所以即使反复中断，用户也不会看见更新不完全的DOM（即上一节演示的情况）。

实际上，由于Scheduler和Reconciler都是平台无关的，所以React为他们单独发了一个包react-Reconciler (opens new window)。你可以用这个包自己实现一个ReactDOM，具体见参考资料

#总结

通过本节我们知道了React16采用新的Reconciler。

Reconciler内部采用了Fiber的架构。

Fiber是什么？他和Reconciler或者说和React之间是什么关系？我们会在接下来三节解答。

#参考资料

「英文 外网」Building a Custom React Renderer | React前经理Sophie Alpert(opens new window)

同步/Debounce/Throttle/并发 情况下性能对比Demo

为该章节纠错 (opens new window)

上次更新: 3/22/2021, 3:01:33 PM

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