当前前端三大框架(vue、react和angular),除了vue之外,国内用得最多的就是react了,之前一直对其实现原理比较好奇,在花了很多时间深入研究了其源码实现后,本篇开始记录一下
同样的功能,用vue和react都能实现,相比较vue,react的学习门槛比较高,但是好处是它非常灵活,执行的效率更高(用到了很多新的技术),我个人觉得react的代码和vue的代码就像linux和windows,前者很注重javascript功底(类似linux的shell命令),后者有很多现成的html扩展标签指令( v-for、v-if等,类似windows的图形界面),所以如果一个人的js语言研究得比较深入,和一个刚刚入门js语言的程序员来说,用React实现了同样的需求,敲出来的代码质量会差很多的
react更加的纯粹,这里的纯粹指的是什么的,在react内部,jsx模板经babel转化后是一个对象,所有的操作都是基于这个对象和其对应的fiber结构来操作的。
vue和react有许多共同点,比如:
都使用了虚拟DOM
更新时都使用了diff算法进行了优化
react和vue的不同之处如下
writer by:大沙漠 QQ:22969969
vue框架 | react框架 | |
实现原理 | 将模板转化成一个render函数来执行 | 将每个节点转化为fiber对象,最终形成一个fiber树结构,来依次渲染 |
更新时的原理 | 通过ES5的Object.defineproperty()来动态触发的 | 通过两个fiber的对比来实现更新 |
是否支持双向绑定 | 支持,使用v-model实现 | 不支持,需要手动配置 |
指定模板的位置 | 使用el指定DOM节点,或者template设置模板,又或者直接通过render来返回子节点VNode | 在函数组件返回jsx,或者class组件的render方法内返回jsx |
模板的格式 | 使用html标签格式,只是加了几个vue内置的标签或者属性 | 用jsx指定模板,jsx类似JavaScript的扩展 |
更新过程中可以否被打断 | 不能被打断 | 某些流程可以被打断,让优先级更高的任务优先执行(例如浏览器渲染) |
举个例子,看看实现同样的功能,实现的效果是,在页面上创建如下两个DOM节点:
p节点 ;默认显示hello world字符串
button ;一个按钮,点击后会将helllo world变为hello vue或hello react
vue代码如下:
<div id="app"><button @click="test">测试</button><p>{{str}}</p></div> <!--Vue的写法--> <script> new Vue({ el:"#app", data:{ str:"hello world" }, methods:{ test(){ this.str="hello vue"; } } }) </script>
效果如下:
react代码如下啊:
<div id="root"></div> <!--React的写法--> <script type="text/babel"> class App extends React.Component{ constructor(props){ super(props) } state = {str:"hello world"} test = () => this.setState(val=>val.str="hello React") render(){ return <div> <button onClick={this.test}>测试</button> <p>{this.state.str}</p> </div> } } ReactDOM.render(<App/>,root) </script>
效果如下:
整个React应用从初始化到结束可以分为四个步骤:
创建更新 ;进行React的初始化工作,会将reactelement对象转化为一个fiber对象,然后形成一个fiber树的解构,之后的所有操作都是基于这个fiber树来进行操作的
异步调度 ;React中有同步任务、异步任务、这个过程用于处理异步任务当中的逻辑,当浏览器渲染完后有有空余时间时开始执行这个调度,也就是第三步的render阶段
render阶段 ;这个阶段主要用于处理fiber树的更新,所有的事件绑定、css设置、class中大部分的生命周期函数、context、ref等任务,绝大多数可以被中断的任务都会在 这个阶段执行,这个阶段是可以被打断的,最终会形成一个effect链,每个元素是一个fiber对象,供第四步使用
commit阶段 ;主要遍历第三步render阶段生成的effect链,依次执行每个fiber元素上的收尾工作,这个阶段是同步任务,不能被打断的,因此大部分可以被中断的任务都在第三步render阶段执行完了
创建更新阶段(初始化阶段)
React用jsx来指定模板, jsx类似于JavaScript的扩展语法,经过babel转化后会转化为一个React.createElement函数,例子里的ReactDOM.render(<App/>,root)里的<App/>里的<App/>就是一个jxs对象,经过babel转化后为:
React.createElement(React.createElement(App, null), null)
经过babel转化后为如下函数:
React.createElement( "div", null, React.createElement("button", {onClick: (void 0).test}, "u6D4Bu8BD5"), React.createElement("p", null, (void 0).state.str) );
React.createElement()函数执行后会返回一个React Element对象,这里返回的对象如下:
{
$$typeof:Symbol(react.element), //表示当前对象是一个ReactElement对象
type:App,
key:null,
ref:null,
props:{},
_owner:null
另外对于React里的类来说,render函数也需要返回jsx,比如例子里的render返回的如下
<div>
<button onClick={this.test}>测试</button>
<p>{this.state.str}</p>
</div>
经过babel转化后转化为如下这个ReactElement对象
{ $$typeof: Symbol(react.element), //表示当前对象是一个ReactElement对象 type: "div", //组件的类型 key: null, //组件的key ref: null, //组件的ref props:[ //组件的key { $$typeof: Symbol(react.element), type: "button", key: null, ref: null, props:{ children:'测试',onClick:f }, _owner:{...} },{ $$typeof: Symbol(react.element), type: "p", key: null, ref: null, props:{ children:"hello world", }, _owner:{...} } ], _owner:{...} //记录负责创建此元素的组件,可以是class组件、function组件,或者null }
回到ReactDOM.render(<App/>,root),经过babel转化为ReactDOM.render(React.createElement(App, null),null),由于表达式是由内向外执行的,因此该函数会先执行React.createElement()函数将<App/>转化为一个ReactElement对象后,然后再执行ReactDOM.render()函数,这样就开始了ReactDOM的逻辑了。
在ReactDOM.render里会经过一些列的初始化,创建一个fiber树,大致如下:
一般我们执行ReactDOM.render(<App/>,root)时在第一阶段都会生成这样的数据结构,之后React所有的操作都是基于这个fiber树进行更新的,每个ReactDOM.render()都会生成一个ReactRoot对象,ReactRoot、FiberRoot都有其作用,RootFiber就是根节点Fiber对象了
App类对应的fiber在render的时候就会把它的render函数返回的jsx(也就是ReactElement对象)都转化为fiber对象,具体后面再详解
我们可以把每个fiber理解为一个DOM对象的映射,绝大多数DOM对象都有一个其对应的fiber对象的(文本节点是没有fiber对象的,react直接通过nodeValue来设置了)。
执行完创建更新阶段,之后就进入了React的任务调度截断了
任务调度阶段
React中的任务分为同步和异步任务,如果是同步任务则会直接跳过这个阶段进入render阶段,对于异步任务来说,它会在浏览器渲染完之后利用空余的时间进行更新。
任务调度会利用requestAnimationFrame这个原生的API接口,requestAnimationFrame函数会在每次浏览器前执行的,执行的时候react利用了postMessage函数在任务队列里插入了一个函数,这样等到浏览器重绘完成后就会执行这个任务了,然后会触发相应的逻辑,执行第三步骤render阶段的相关操作。
render阶段
render阶段会依次遍历在第一步生成的fiber结构,利用深度优先遍历的算法,先遍历整个fiber树最左侧的fiber对象,然后再遍历到右侧的,最终回到最底层的根fiber对象,中间根据不同的组件类型做不同的处理,这个阶段也是整个React最难理解的一个阶段,因为有非常多的处理函数,还可以被高优先级的任务给打断,例如浏览器重绘,自定义事件等。这个阶段完成后在最顶层的fiber的firstEffect和lastEffect上设置一个链表,指向所有需要在commit阶段进行处理的fiber
commit阶段
这个阶段比较简单,就是遍历第三步最后生成的Effect链,依次在每个fiber上执行收尾的工作。
React的流程大致如此,源码大概将近两万行,比较复杂,但是细分下去大致流程就是这样的。
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