从React源码分析看useEffect

热身准备

这里不再讲useLayoutEffect,它和useEffect的代码是一样的,区别主要是:

  • 执行时机不同;
  • useEffect是异步, useLayoutEffect是同步,会阻塞渲染;

初始化 mount

mountEffect

在所有hook初始化时都会通过下面这行代码实现hook结构的初始化和存储,这里不再讲mountWorkInProgressHook方法

var hook = mountWorkInProgressHook();

mountEffect方法中,只有这几行代码。先来解读下几个参数:

  • fiberFlags:有副作用的更新标记,用来标记hook所在的fiber
  • hookFlags:副作用标记;
  • create:使用者传入的回调函数;
  • deps:使用者传入的数组依赖;
function mountEffectImpl(fiberFlags, hookFlags, create, deps) {
  // hook初始化
  var hook = mountWorkInProgressHook();
  // 判断是否有传入deps,如果有会作为下次更新的deps
  var nextDeps = deps === undefined ? null : deps;
  // 给hook所在的fiber打上有副作用的更新的标记
  currentlyRenderingFiber$1.flags |= fiberFlags;
  // 将副作用操作存放到fiber.memoizedState.hook.memoizedState中
  hook.memoizedState = pushEffect(HasEffect | hookFlags, create, undefined, nextDeps);
}

上面代码中都有注释,接下来我们看看React是如何存放副作用更新操作的,主要就是pushEffect方法

function pushEffect(tag, create, destroy, deps) {
  // 初始化副作用结构,
  var effect = {
    tag: tag,
    create: create,   // 回调函数
    destroy: destroy,  // 回调函数里的return(mount时是undefined)
    deps: deps,    // 依赖数组
    // 闭环链表
    next: null
  };
  // 下面的一大段代码看着复杂,但是有没有很熟悉的感觉?
  var componentUpdateQueue = currentlyRenderingFiber$1.updateQueue;

  if (componentUpdateQueue === null) {
    componentUpdateQueue = createFunctionComponentUpdateQueue();
    currentlyRenderingFiber$1.updateQueue = componentUpdateQueue;
    // effect.next = effect形成环形链表
    componentUpdateQueue.lastEffect = effect.next = effect;   
  } else {
    var lastEffect = componentUpdateQueue.lastEffect;

    if (lastEffect === null) {
      componentUpdateQueue.lastEffect = effect.next = effect;
    } else {
      var firstEffect = lastEffect.next;
      lastEffect.next = effect;
      effect.next = firstEffect;
      componentUpdateQueue.lastEffect = effect;
    }
  }

  return effect;
}

上面这段代码除了初始化副作用的结构代码外,都是我们前面讲过的操作闭环链表,向链表末尾添加新的effect,该effect.next指向fisrtEffect,并且链表当前的指针指向最新添加的effect

useEffect的初始化就这么简单,简单总结一下:给hook所在的fiber打上副作用更新标记,并且fiber.memoizedState.hook.memoizedStatefiber.updateQueue存储了相关的副作用,这些副作用通过闭环链表的结构存储。

更新 update

updateEffect

updateWorkInProgressHook在上篇文章也已讲过,不再详述,主要功能就是创建一个带有回调函数的newHook去覆盖之前的hook

function updateEffectImpl(fiberFlags, hookFlags, create, deps) {
  var hook = updateWorkInProgressHook();
  var nextDeps = deps === undefined ? null : deps;
  var destroy = undefined;

  if (currentHook !== null) {
    var prevEffect = currentHook.memoizedState;
    destroy = prevEffect.destroy;

    if (nextDeps !== null) {
      var prevDeps = prevEffect.deps;
      // 比较两次依赖数组中的值是否有变化
      if (areHookInputsEqual(nextDeps, prevDeps)) {
        // 和之前初始化时一样
        pushEffect(hookFlags, create, destroy, nextDeps);
        return;
      }
    }
  }
  // 和之前初始化时一样
  currentlyRenderingFiber$1.flags |= fiberFlags;
  hook.memoizedState = pushEffect(HasEffect | hookFlags, create, destroy, nextDeps);
}

相信眼眼尖的看官已经注意到上面代码中有两个pushEffect,一个没有赋值给hook.memoizedState,一个赋值了,这两者有什么区别呢?

先保留着这个疑问,先来了解下下面这行代码都做了些什么,因为它造就了两个pushEffect

if (areHookInputsEqual(nextDeps, prevDeps)){...}

function areHookInputsEqual(nextDeps, prevDeps) {
  // 没有传deps的情况返回false
  if (prevDeps === null) {
    return false;
  }
  // deps不是[],且其中的值有变动才会返回false
  for (var i = 0; i < prevDeps.length && i < nextDeps.length; i++) {
    if (objectIs(nextDeps[i], prevDeps[i])) {
      continue;
    }
    return false;
  }
  // deps = [],或者deps里面的值没有变化会返回true
  return true;
}

它会判断两次依赖数组中的值是否有变化以及deps是否是空数组来决定返回truefalse,返回true表明这次不需要调用回调函数。

现在我们明白了两次pushEffect的异同,if内部的pushEffect是不需要调用的回调函数, 外面的pushEffect是需要调用的。再来仔细看下这两行代码:

// if内部的,第一个参数是hookFlags = 4
pushEffect(hookFlags, create, destroy, nextDeps);
// if外部的,第一个参数是HasEffect | hookFlags = 5
hook.memoizedState = pushEffect(HasEffect | hookFlags, create, destroy, nextDeps);

相关参考视频讲解:进入学习

这两行代码的区别是传入的第一个参数不同,而第一个参数就是effect.tag的值,effect.tag = 4不会添加到副作用执行队列,而effect.tag = 5可以。没有添加到副作用执行队列的effect就不会执行。这样就巧妙的实现了useEffect基于deps来判断是否需要执行回调函数。

到这里, 我们搞明白了,不管useEffect里的deps有没有变化都会为回调函数创建effect并添加到effect链表和fiber.updateQueue中,但是React会根据effect.tag来决定该effect是否要添加到副作用执行队列中去执行。

执行副作用

我们现在知道了,useEffect是异步执行的。那么这个回调函数副作用会在什么时候执行呢?useEffect回调函数会在layout阶段之后执行。现在我们来了解下具体调用执行的流程。

image.png

我画了一个简单的流程图,大致描述了下调用流程。首先在mutation之前阶段,基于副作用创建任务并放到taskQueue中,同时会执行requestHostCallback,这个方法就涉及到了异步了,它首先考虑使用MessageChannel实现异步,其次会考虑使用setTimeout实现。使用MessageChannel时,requestHostCallback会马上执行port.postMessage(null);,这样就可以在异步的第一时间执行workLoopworkLoop会遍历taskQueue,执行任务,如果是useEffecteffect任务,会调用flusnPassiveEffects

Q:可能有人会疑惑为什么优先考虑MessageChannel

A: 首先我们要明白React调度更新的目的是为了时间分片,意思是每隔一段时间就把主线程还给浏览器,避免长时间占用主线程导致页面卡顿。使用MessageChannelSetTimeout的目的都是为了创建宏任务,因为宏任务会在当前微任务都执行完后,等到浏览器主线程空闲后才会执行。不优先考虑setTimeout的原因是,setTimeout执行时间不准确,会造成时间浪费,即使是setTimeout(fn, 0),感兴趣的可以去自己了解下,本文不做赘述了。

schedulePassiveEffects中,会决定是否执行effect链表中的effect,判断的依据就是每个effect上的effect.tag:

function schedulePassiveEffects(finishedWork) {
  var updateQueue = finishedWork.updateQueue;
  var lastEffect = updateQueue !== null ? updateQueue.lastEffect : null;

  if (lastEffect !== null) {
    var firstEffect = lastEffect.next;
    var effect = firstEffect;
    // 遍历effect链表
    do {
      var _effect = effect,
          next = _effect.next,
          tag = _effect.tag;
      // 基于effect.tag决定是否添加到副作用执行队列
      if ((tag & Passive$1) !== NoFlags$1 && (tag & HasEffect) !== NoFlags$1) {
        enqueuePendingPassiveHookEffectUnmount(finishedWork, effect);
        enqueuePendingPassiveHookEffectMount(finishedWork, effect);
      }

      effect = next;
    } while (effect !== firstEffect);
  }
}

flushPassiveEffects中,会先执行上次更新动作的销毁函数,然后再执行本次更新动作的回调函数,并且会把回调函数的return作为下次更新动作的销毁函数。

function flushPassiveEffectsImpl() {
  // 执行上次更新动作的销毁函数
  var unmountEffects = pendingPassiveHookEffectsUnmount;
  pendingPassiveHookEffectsUnmount = [];
  for (var i = 0; i < unmountEffects.length; i += 2) {
    ...destroy()
  }
  // 执行本次更新动作的回调函数
  var mountEffects = pendingPassiveHookEffectsMount;
  pendingPassiveHookEffectsMount = [];
  for (var _i = 0; _i < mountEffects.length; _i += 2) {
    ...create()
  }
}

上面代码中的这两行就是来自副作用执行队列,已经过滤掉了不需要执行的effect,只执行该队列上的副作用函数

var unmountEffects = pendingPassiveHookEffectsUnmount;

var mountEffects = pendingPassiveHookEffectsMount;

总结

看完这篇文章, 我们可以弄明白下面这几个问题:

  1. useEffectuseLayoutEffect的区别?
  2. useEffect是怎么判断回调函数是否需要执行的?
  3. useEffect是同步还是异步?
  4. useEffect是通过什么实现异步的?
  5. useEffect为什么要要优先选用MessageChannel实现异步?
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