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详解React setState调用原理和批量更新的过程

article 2024/9/23 19:18:50

1. React setState 调用的原理

setState目录

- 1. React setState 调用的原理
- 2. React setState 调用之后发生了什么？是同步还是异步？
- 3. React中的setState批量更新的过程是什么？

具体的执行过程如下（源码级解析）：

首先调用了setState 入口函数，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；

ReactComponent.prototype.setState = function (partialState, callback) {
  this.updater.enqueueSetState(this, partialState);
  if (callback) {
    this.updater.enqueueCallback(this, callback, 'setState');
  }
};

enqueueSetState 方法将新的 state 放进组件的状态队列里，并调用 enqueueUpdate 来处理将要更新的实例对象；

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);
}

在 enqueueUpdate 方法中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；如果轮到执行，就调用 batchedUpdates 方法来直接发起更新流程。由此可以推测，batchingStrategy 或许正是 React 内部专门用于管控批量更新的对象。

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;
  }
}

注意：batchingStrategy 对象可以理解为“锁管理器”。这里的“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。

2. React setState 调用之后发生了什么？是同步还是异步？

（1）React中setState后发生了什么

在代码中调用setState函数之后，React 会将传入的参数对象与组件当前的状态合并，然后触发调和过程(Reconciliation)。经过调和过程，React 会以相对高效的方式根据新的状态构建 React 元素树并且着手重新渲染整个UI界面。

在 React 得到元素树之后，React 会自动计算出新的树与老树的节点差异，然后根据差异对界面进行最小化重渲染。在差异计算算法中，React 能够相对精确地知道哪些位置发生了改变以及应该如何改变，这就保证了按需更新，而不是全部重新渲染。

如果在短时间内频繁setState。React会将state的改变压入栈中，在合适的时机，批量更新state和视图，达到提高性能的效果。

（2）setState 是同步还是异步的

假如所有setState是同步的，意味着每执行一次setState时（有可能一个同步代码中，多次setState），都重新vnode diff + dom修改，这对性能来说是极为不好的。如果是异步，则可以把一个同步代码中的多个setState合并成一次组件更新。所以默认是异步的，但是在一些情况下是同步的。

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。在源码中，通过 isBatchingUpdates 来判断setState 是先存进 state 队列还是直接更新，如果值为 true 则执行异步操作，为 false 则直接更新。

异步： 在 React 可以控制的地方，就为 true，比如在 React 生命周期事件和合成事件中，都会走合并操作，延迟更新的策略。
同步： 在 React 无法控制的地方，比如原生事件，具体就是在 addEventListener 、setTimeout、setInterval 等事件中，就只能同步更新。

一般认为，做异步设计是为了性能优化、减少渲染次数：

setState设计为异步，可以显著的提升性能。如果每次调用 setState都进行一次更新，那么意味着render函数会被频繁调用，界面重新渲染，这样效率是很低的；最好的办法应该是获取到多个更新，之后进行批量更新；
如果同步更新了state，但是还没有执行render函数，那么state和props不能保持同步。state和props不能保持一致性，会在开发中产生很多的问题；

3. React中的setState批量更新的过程是什么？

调用 setState 时，组件的 state 并不会立即改变， setState 只是把要修改的 state 放入一个队列， React 会优化真正的执行时机，并出于性能原因，会将 React 事件处理程序中的多次React 事件处理程序中的多次 setState 的状态修改合并成一次状态修改。最终更新只产生一次组件及其子组件的重新渲染，这对于大型应用程序中的性能提升至关重要。

this.setState({
  count: this.state.count + 1    ===>    入队，[count+1的任务]
});
this.setState({
  count: this.state.count + 1    ===>    入队，[count+1的任务，count+1的任务]
});
                                          ↓
                                         合并 state，[count+1的任务]
                                          ↓
                                         执行 count+1的任务