首先说一下setState是同步的还是异步的?
1.解读 setState 工作流
接下来我们就沿着这个流程,逐个在源码中对号入座。首先是 setState 入口函数:
ReactComponent.prototype.setState = function (partialState, callback) {this.updater.enqueueSetState(this, partialState);if (callback) {this.updater.enqueueCallback(this, callback, 'setState');}
};
入口函数在这里就是充当一个分发器的角色,根据入参的不同,将其分发到不同的功能函数中去。这里我们以对象形式的入参为例,可以看到它直接调用了 this.updater.enqueueSetState这个方法:
enqueueSetState: function (publicInstance, partialState) {// 根据 this 拿到对应的组件实例var internalInstance = getInternalInstanceReadyForUpdate(publicInstance, 'setState');// 这个 queue 对应的就是一个组件实例的 state 数组var queue = internalInstance._pendingStateQueue || (internalInstance._pendingStateQueue = []);queue.push(partialState);// enqueueUpdate 用来处理当前的组件实例enqueueUpdate(internalInstance);
}
将新的 state 放进组件的状态队列里;
用 enqueueUpdate 来处理将要更新的实例对象。
继续往下走,看看 enqueueUpdate 做了什么:
function enqueueUpdate(component) {ensureInjected();// 注意这一句是问题的关键,isBatchingUpdates标识着当前是否处于批量创建/更新组件的阶段if (!batchingStrategy.isBatchingUpdates) {// 若当前没有处于批量创建/更新组件的阶段,则立即更新组件batchingStrategy.batchedUpdates(enqueueUpdate, component);return;}// 否则,先把组件塞入 dirtyComponents 队列里,让它“再等等”dirtyComponents.push(component);if (component._updateBatchNumber == null) {component._updateBatchNumber = updateBatchNumber + 1;}
}
这个 enqueueUpdate非常有嚼头,它引出了一个关键的对象——batchingStrategy,该对象所具备的isBatchingUpdates属性直接决定了当下是要走更新流程,还是应该排队等待;其中的batchedUpdates方法更是能够直接发起更新流程。由此可以大胆推测,batchingStrategy 或许正是 React 内部专门用于管控批量更新的对象。
接下来,我们就一起来研究研究这个 batchingStrategy。
/*** batchingStrategy源码
**/
var ReactDefaultBatchingStrategy = {// 全局唯一的锁标识isBatchingUpdates: false,// 发起更新动作的方法batchedUpdates: function(callback, a, b, c, d, e) {// 缓存锁变量var alreadyBatchingStrategy = ReactDefaultBatchingStrategy. isBatchingUpdates// 把锁“锁上”ReactDefaultBatchingStrategy. isBatchingUpdates = trueif (alreadyBatchingStrategy) {callback(a, b, c, d, e)} else {// 启动事务,将 callback 放进事务里执行transaction.perform(callback, null, a, b, c, d, e)}}
}
batchingStrategy对象并不复杂,你可以理解为它是一个“锁管理器”。
里的“锁”,是指 React 全局唯一的 isBatchingUpdates变量,isBatchingUpdates的初始值是 false,意味着“当前并未进行任何批量更新操作”。每当 React 调用 batchedUpdate去执行更新动作时,会先把这个锁给“锁上”(置为 true),表明“现在正处于批量更新过程中”。当锁被“锁上”的时候,任何需要更新的组件都只能暂时进入 dirtyComponents里排队等候下一次的批量更新,而不能随意“插队”。此处体现的“任务锁”的思想,是 React 面对大量状态仍然能够实现有序分批处理的基石。
理解了批量更新整体的管理机制,还需要注意 batchedUpdates中,有一个引人注目的调用:
transaction.perform(callback, null, a, b, c, d, e)
这行代码为我们引出了一个更为硬核的概念——React 中的 Transaction(事务)机制。
理解 React 中的 Transaction(事务) 机制。
Transaction 在 React 源码中的分布可以说非常广泛。如果在 Debug React 项目的过程中,发现函数调用栈中出现了 initialize、perform、close、closeAll或者 notifyAll这样的方法名,那么很可能当前就处于一个 Trasaction中。
Transaction 在 React 源码中表现为一个核心类,React 官方曾经这样描述它:Transaction 是创建一个黑盒,该黑盒能够封装任何的方法。因此,那些需要在函数运行前、后运行的方法可以通过此方法封装(即使函数运行中有异常抛出,这些固定的方法仍可运行),实例化 Transaction 时只需提供相关的方法即可。
这段话初读有点拗口,结合 React 源码中的一段针对 Transaction 的注释来理解它。
* <pre>* wrappers (injected at creation time)* + +* | |* +-----------------|--------|--------------+* | v | |* | +---------------+ | |* | +--| wrapper1 |---|----+ |* | | +---------------+ v | |* | | +-------------+ | |* | | +----| wrapper2 |--------+ |* | | | +-------------+ | | |* | | | | | |* | v v v v | wrapper* | +---+ +---+ +---------+ +---+ +---+ | invariants* perform(anyMethod) | | | | | | | | | | | | maintained* +----------------->|-|---|-|---|-->|anyMethod|---|---|-|---|-|-------->* | | | | | | | | | | | |* | | | | | | | | | | | |* | | | | | | | | | | | |* | +---+ +---+ +---------+ +---+ +---+ |* | initialize close |* +-----------------------------------------+* </pre>
说白了,Transaction就像是一个“壳子”,它首先会将目标函数用 wrapper(一组 initialize及 close方法称为一个 wrapper) 封装起来,同时需要使用 Transaction 类暴露的 perform方法去执行它。如上面的注释所示,在 anyMethod执行之前,perform会先执行所有 wrapper 的 initialize方法,执行完后,再执行所有 wrapper的 close方法。这就是 React 中的事务机制。
“同步现象”的本质
下面结合对事务机制的理解,继续来看在 ReactDefaultBatchingStrategy这个对象。ReactDefaultBatchingStrategy其实就是一个批量更新策略事务,它的 wrapper有两个:FLUSH_BATCHED_UPDATES和 RESET_BATCHED_UPDATES
var RESET_BATCHED_UPDATES = {initialize: emptyFunction,close: function () {ReactDefaultBatchingStrategy.isBatchingUpdates = false;}
};
var FLUSH_BATCHED_UPDATES = {initialize: emptyFunction,close: ReactUpdates.flushBatchedUpdates.bind(ReactUpdates)
};
var TRANSACTION_WRAPPERS = [FLUSH_BATCHED_UPDATES, RESET_BATCHED_UPDATES];
把这两个 wrapper套进 Transaction的执行机制里,不难得出一个这样的流程:
在callback执行完成后,RESET_BATCHED_UPDATES将isBatchingUpdates置为false,FLUSH_BATCHED_UPDATES执行flusfBatchedUpdates,然后里面会循环所有dirtyComponent,调用updateComponent来执行所有的生命周期方法(componentWillReceiveProps=>shouldComponentUpdate=>componentWillUpdate=>render=>componentDidUpdate),最后实现组件更新。
到这里,相信已经对 isBatchingUpdates管控下的批量更新机制已经了然于胸。但是 setState为何会表现同步这个问题,似乎还是没有从当前展示出来的源码里得到根本上的回答。这是因为 batchedUpdates这个方法,不仅仅会在 setState之后才被调用。若我们在 React 源码中全局搜索 batchedUpdates,会发现调用它的地方很多,但与更新流有关的只有这两个地方:
// ReactMount.js
_renderNewRootComponent: function( nextElement, container, shouldReuseMarkup, context ) {// 实例化组件var componentInstance = instantiateReactComponent(nextElement);// 初始渲染直接调用 batchedUpdates 进行同步渲染ReactUpdates.batchedUpdates(batchedMountComponentIntoNode,componentInstance,container,shouldReuseMarkup,context);...
}
这段代码是在首次渲染组件时会执行的一个方法,我们看到它内部调用了一次 batchedUpdates,这是因为在组件的渲染过程中,会按照顺序调用各个生命周期函数。开发者很有可能在声明周期函数中调用 setState。因此,我们需要通过开启 batch来确保所有的更新都能够进入 dirtyComponents里去,进而确保初始渲染流程中所有的 setState都是生效的。
下面代码是 React 事件系统的一部分。当我们在组件上绑定了事件之后,事件中也有可能会触发 setState。为了确保每一次 setState都有效,React同样会在此处手动开启批量更新。
// ReactEventListener.js
dispatchEvent: function (topLevelType, nativeEvent) {...try {// 处理事件ReactUpdates.batchedUpdates(handleTopLevelImpl, bookKeeping);} finally {TopLevelCallbackBookKeeping.release(bookKeeping);}
}
话说到这里,一切都变得明朗了起来:isBatchingUpdates这个变量,在 React 的生命周期函数以及合成事件执行前,已经被 React 悄悄修改为了 true,这时我们所做的 setState操作自然不会立即生效。当函数执行完毕后,事务的 close方法会再把 isBatchingUpdates改为 false。
以开头示例中的 increment 方法为例,整个过程像是这样:
handleIncrement = () => {// 进来先锁上isBatchingUpdates = true;console.log('increment setState前的count', this.state.count);this.setState({count: this.state.count + 1});console.log('increment setState后的count', this.state.count);// 执行完函数再放开isBatchingUpdates = false;};
很明显,在 isBatchingUpdates的约束下,setState只能是异步的。而当 setTimeout从中作祟时,事情就会发生一点点变化:
handleReduce = () => {// 进来先锁上isBatchingUpdates = true;setTimeout(() => {console.log('reduce setState前的count', this.state.count);this.setState({count: this.state.count - 1});console.log('reduce setState后的count', this.state.count);}, 0);// 执行完函数再放开isBatchingUpdates = false;};
会发现,咱们开头锁上的那个 isBatchingUpdates,对 setTimeout内部的执行逻辑完全没有约束力。因为 isBatchingUpdates是在同步代码中变化的,而 setTimeout的逻辑是异步执行的。当 this.setState调用真正发生的时候,isBatchingUpdates早已经被重置为了 false,这就使得当前场景下的 setState 具备了立刻发起同步更新的能力。所以咱们前面说的没错——setState 并不是具备同步这种特性,只是在特定的情境下,它会从 React 的异步管控中“逃脱”掉。
对整个 setState 工作流做一个总结:
setState并不是单纯同步/异步的,它的表现会因调用场景的不同而不同:在 React 钩子函数及合成事件中,它表现为异步;而在 setTimeout、setInterval等函数中,包括在 DOM 原生事件中,它都表现为同步。这种差异,本质上是由 React 事务机制和批量更新机制的工作方式来决定的。