Luy (React 16 以前) 架构

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Luy (React 16 以前) 架构

本文主要讲解、理清、复习 Luy 之前的架构，以方便在重构后和重构前的对比，内容较多，算是对自己的一个复习。

两个createElement ：一切的开始

document.createElement

在几年前，React 其实用的并不是 document.createElement 这个 API 去创建DOM节点，而是使用的 innerHTML 来创造 DOM 节点。换做这个的原因是因为 document.createElement 的速度远大于 innerHTML 这个东西。这一步的修改，给 React 带来了更大的性能提升。

在官方博客中，我们可以看到了官方给出的答案。

Using document.createElement is also faster in modern browsers and fixes a number of edge cases >related to SVG elements and running multiple copies of React on the same page.

React.createElement

如果不是公共库作者，我想业务程序员已经很少很少使用这个 API 去做事情了，取而代之的，大家使用的是 JSX 来代替这个函数。 React 给我启示就是自造了一种叫做 JSX 的语法糖，来代替 createElement的调用，这里我就随便多嘴一句，不展开了。

将 JSX 转换成 React.createElement 的 Babel 插件叫做：

"transform-react-jsx",
      {
        "pragma": "React.createElement"
      }

其中 pragma 的设置，就是我们将JSX转化成的函数，React.createElement 是它的默认值。如果你改成：

"transform-react-jsx",
      {
        "pragma": "dom"
      }

那么对应的JSX就会变成：

<div>1</div>
        |
        |
        v
dom('div',{},1)

React.createElement 函数的浅析

createElement(type, config, ...children) ，这个函数的主要作用是构造一个 Vnode，所有的 DOM 节点，都会被对应到每一个 Vnode 中去，无论你是 虚拟DOM 节点、还是虚拟组件、还是虚拟无状态组件，都会被 Luy 统一起来变成一个 Vnode。这个函数运行完毕以后，返回的 Vnode 节点，我们来看看：

function Vnode(type, props, key, ref) {
  this.owner = currentOwner.cur //这个是为了实现 ref的正确绑定
  this.type = type // 节点的 type
  this.props = props // 属性
  this.key = key //用于diff的key
  this.ref = ref // ref
}

然而，这个 Vnode 在 React 16 以后已经被改成了 fiber 结构，很多属性都已经不同，但是意义还是一样的：它是一个虚拟 DOM 节点。

构建虚拟 DOM

构建虚拟 DOM 实际上是通过 Luy/vdom.js 代码下的render 函数进行的。这个函数就是我们经常使用的reactDOM.render。这个函数一直有一个秘密，那就是它对已经绑定的节点，只会进行更新，而不是进行重新加载，这么做的原因是

• 为了实现服务端渲染的注水过程
• 使用 redux

代码其实很简单，就是做一个判断。对于同一个 dom 节点，运行两次 render，第一次是mount，第二次是更新。

 if (typeNumber(container) !== 8) {
        throw new Error('Target container is not a DOM element.')
    }

    const UniqueKey = container.UniqueKey
    if (container.UniqueKey) {//已经被渲染
        const oldVnode = containerMap[UniqueKey]
        const rootVnode = update(oldVnode, Vnode, container)
        runException();
        return Vnode._instance
    } else {
        //第一次渲染的时候
        Vnode.isTop = true;
        container.UniqueKey = mountIndexAdd();
        containerMap[container.UniqueKey] = Vnode;
        renderByLuy(Vnode, container, false, Vnode.context, Vnode.owner);
        runException();
        return Vnode._instance;
    }

开始构建

开始构建虚拟dom的过程实际上是树的遍历，最简单的做法就是递归进行，在 Luy 中是这样的一个节奏：

renderByLuy()
|
|
|                          原生节点
|                       document.createElement()
|                      /
v                    /          虚拟组件 (有状态组件、无状态组件）
根据节点信息 --> mountComponent()  ----> mountChild()渲染子节点  ---->根据子节点继续遍历
                     \
                      \         文字节点
                        mountTextComponent()

实际上，只要遇到树结构，都是这么个遍历的方法，递归一下就能够解决问题。

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mountComponent

mountComponent 这个函数做事情其实有些多

1. 新建虚拟组件 new 操作，获取一个实例
2. 实例判断是否有 render 方法，如果有没有 render 方法，那么这个就是一个无状态组件
3. 传递 context （实际上，在新的版本已经不这么做了）
4. 运行 instance.componentWillMount 声明周期函数
5. 运行 render 函数，在最新的 React 16 中，所有的生命周期函数都被一个叫做 catchError 的函数包裹了起来，这个函数实现了一个 componentdidcatch，这个函数。这个函数的实现是巨难的，后文我马上就说。
6. render 操作之前，我们要记录下当前的 instance，这个instance为的就是让我们实现 ref，构建ref的过程也非常不好懂和极其复杂，为了保证每一个render 函数构建出来的 ref 和 当前组件的instance 绑定一致，我们必须在instance产生以后，马上记录下来，render之后我们马上删除。
7. render函数会产生又会产生一堆的 Vnode，拿到这些 Vnode 以后，我们又会回到 renderByLuy 里进行递归创建和插入。
8. 判断是否是portal节点，因为portal节点需要实现虚拟DOM的冒泡，因此，在这里需要动态创建一个节点作为占位符。
9. 运行componentDidMount，同样被catchError所包裹
   10.检查之前所有的步骤里，是否有 setState 操作，如果有，则一次执行所有的 setState 操作。

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componentDidCatch

为什么说这个函数困难就是它不仅需要实现 Javascript 的catch功能，更要模拟错误堆栈和错误文件的行数(dev)。如果用过 componentDidCatch 你肯定知道，被这个组件包裹这下挂掉的组件，会根据用户挂载的树结构进行回溯。

要做到这一点，而且保证顺序是正确的，是非常困难和啰嗦的，看源码知道，当我们捕获所有的错误以后，会将自己（错误边界）之下的节点删除掉，每一个错误节点，只会处理一次错误，如果错误边界自己出了错误，那么会往上交给上面的边界错误节点来进行处理。

要实现这样的一种复杂逻辑，Luy 抽象出了一个 runException 函数。这个 runException 函数的调用也非常的隐秘和神器，在 mount 或者更新之后才会运行的。

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mount 其他节点

mountNativeElement 和 mountTextComponent 做的事情都差不多，一个是安装真实dom，一个是安装文字节点。

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组件的更新

组件的更新就是整个 React 精华的所在。这帮人做了那么久，一直就是在做这个过程。为了高性能的更新，React 实现了一套极其复杂的类数据库事务处理。

简单的理论来说，就是在一次事务以内，将所有的更新操作都塞入一个数组之中，当事务结束（所有回掉函数执行完毕），一次性进行更新。这种做法，就叫做 Debounce，延迟。

延迟带来的后果就是 setState 看似是异步的，但是实际上这个异步并不是真的异步，而是类似 nextTick 的回调，将所有的任务都集中在一个事件循环的末尾。

在luy/component.js 里，我们看到setState函数：

   if (this.lifeCycle === Com.CREATE) {
      //组件挂载期
    } else {
      //组件更新期
      if (this.lifeCycle === Com.UPDATING) {
        return
      }

      if (this.lifeCycle === Com.MOUNTTING) {
        //componentDidMount的时候调用setState
        this.stateMergeQueue.push(1)
        return
      }

      if (this.lifeCycle === Com.CATCHING) {
        //componentDidMount的时候调用setState
        this.stateMergeQueue.push(1)
        return
      }


      if (options.async === true) {
        //事件中调用
        let dirty = options.dirtyComponent[this._uniqueId]
        if (!dirty) {
          options.dirtyComponent[this._uniqueId] = this
        }
        return
      }

      //不在生命周期中调用，有可能是异步调用
      this.updateComponent()
    }

这个函数大部分情况下是会返回，而不是进行更新的。只有在某些异步情况下，脱离了事务以后才会进行更新。

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updateComponent

这个函数是更新的核心，那么触发这个函数的点在两个：

1. 不在生命周期中调用，有可能是异步调用(settimeout之类的)
2. 每次事件触发结束以后就会检查 dirtyComponent ，当每次事件触发以后，用户可能会设置setState，当用户设置 setState以后，做两件事：把所有的setState内容都存在一个队列里，并标记这个 虚拟组件为脏的
   3.事件回调结束以后，检查 dirtyComponent其中的每一个脏元素，然后对每一个脏元素进行updateComponent 操作。
3. 全部更新结束以后，dirtyComponent = {}//清空

这些代码，能够在luy/mapProps.js中获取到

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React 事件的触发

React 事件的触发流程非常的诡异，这也跟它内部自己实现了一个事件触发系统有关系。原理其实很简单，把所有的事件统一注册到 document 上

function addEvent(domNode, fn, eventName) {

    if (domNode.addEventListener) {
        domNode.addEventListener(
            eventName,
            fn,
            false
        );

    } else if (domNode.attachEvent) {
        domNode.attachEvent("on" + eventName, fn);
    }
}

我们可以看到，在这里 react 做了一套兼容，attachEvent 用于比较蠢的IE

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触发的路径是这样的，因为注册到了document，比如是一个click，无论你点哪里都会触发一个event

注册事件到 document，回掉函数是 dispatchEvent
|
v
click触发
|
|
v
document 会生成一个 event 对象
|
v
通过 event 对象中的 target (点击的 dom ）回溯出一条 path
|
v
拿到 path 以后，大循环触发 triggerEventByPath 上的所有回掉函数

在事件的回溯上，严重依赖了真实 dom 的 parent 属性，因此必须要对 dom 非常的熟悉了。

这里的所有代码，都能在 luy/mapProps.js中看到

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updateChildren

这个算法一直是 react 做得比较差的地方，在 luy 中，我使用了 另外一个出名的虚拟dom算法，速度不是最快，但是是最好理解的。

对于同层的子节点，snabbdom主要有删除、创建的操作，同时通过移位的方法，达到最大复用存在
节点的目的，其中需要维护四个索引，分别是：

oldStartIdx => 旧头索引
oldEndIdx => 旧尾索引
newStartIdx => 新头索引
newEndIdx => 新尾索引
然后开始将旧子节点组和新子节点组进行逐一比对，直到遍历完任一子节点组，比对策略有5种：

oldStartVnode和newStartVnode进行比对，如果相似，则进行patch，然后新旧头索引都后移
oldEndVnode和newEndVnode进行比对，如果相似，则进行patch，然后新旧尾索引前移
oldStartVnode和newEndVnode进行比对，如果相似，则进行patch，将旧节点移位到最后
，新节点为【1,2,3,4,5】，如果缺乏这种判断，意味着需要先将5->1,1->2,2->3,3->4,4->5五
次删除插入操作，即使是有了key-index来复用，也会出现也会出现【5,1,2,3,4】->
【1,5,2,3,4】->【1,2,5,3,4】->【1,2,3,5,4】->【1,2,3,4,5】共4次操作，如果
有了这种判断，我们只需要将5插入到旧尾索引后面即可，从而实现右移
oldEndVnode和newStartVnode进行比对，处理和上面类似，只不过改为左移
 如果以上情况都失败了，我们就只能复用key相同的节点了。首先我们要通过createKeyToOldIdx
创建key-index的映射，如果新节点在旧节点中不存在，我们将它插入到旧头索引节点前，
然后新头索引向后；如果新节点在就旧节点组中存在，先找到对应的旧节点，然后patch，并将
旧节点组中对应节点设置为undefined,代表已经遍历过了，不再遍历，否则可能存在重复
插入的问题，最后将节点移位到旧头索引节点之前，新头索引向后
遍历完之后，将剩余的新Vnode添加到最后一个新节点的位置后或者删除多余的旧节点

/**
   *
     * @param parentElm 父节点
     * @param oldCh 旧节点数组
     * @param newCh 新节点数组
     * @param insertedVnodeQueue
     */
  function updateChildren(parentElm, oldCh, newCh, insertedVnodeQueue) {

    var oldStartIdx = 0, newStartIdx = 0;
    var oldEndIdx = oldCh.length - 1;
    var oldStartVnode = oldCh[0];
    var oldEndVnode = oldCh[oldEndIdx];
    var newEndIdx = newCh.length - 1;
    var newStartVnode = newCh[0];
    var newEndVnode = newCh[newEndIdx];
    var oldKeyToIdx, idxInOld, elmToMove, before;

    while (oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx) {
      if (isUndef(oldStartVnode)) {
        oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]; // Vnode has been moved left
      } else if (isUndef(oldEndVnode)) {
        oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx];
      }
      //如果旧头索引节点和新头索引节点相同，
      else if (sameVnode(oldStartVnode, newStartVnode)) {
        //对旧头索引节点和新头索引节点进行diff更新， 从而达到复用节点效果
        patchVnode(oldStartVnode, newStartVnode, insertedVnodeQueue);
        //旧头索引向后
        oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx];
        //新头索引向后
        newStartVnode = newCh[++newStartIdx];
      }
      //如果旧尾索引节点和新尾索引节点相似，可以复用
      else if (sameVnode(oldEndVnode, newEndVnode)) {
        //旧尾索引节点和新尾索引节点进行更新
        patchVnode(oldEndVnode, newEndVnode, insertedVnodeQueue);
        //旧尾索引向前
        oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx];
        //新尾索引向前
        newEndVnode = newCh[--newEndIdx];
      }
        //如果旧头索引节点和新头索引节点相似，可以通过移动来复用
        //如旧节点为【5,1,2,3,4】，新节点为【1,2,3,4,5】，如果缺乏这种判断，意味着
        //那样需要先将5->1,1->2,2->3,3->4,4->5五次删除插入操作，即使是有了key-index来复用，
        // 也会出现【5,1,2,3,4】->【1,5,2,3,4】->【1,2,5,3,4】->【1,2,3,5,4】->【1,2,3,4,5】
        // 共4次操作，如果有了这种判断，我们只需要将5插入到最后一次操作即可
      else if (sameVnode(oldStartVnode, newEndVnode)) { // Vnode moved right
        patchVnode(oldStartVnode, newEndVnode, insertedVnodeQueue);
        api.insertBefore(parentElm, oldStartVnode.elm, api.nextSibling(oldEndVnode.elm));
        oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx];
        newEndVnode = newCh[--newEndIdx];
      }
      //原理与上面相同
      else if (sameVnode(oldEndVnode, newStartVnode)) { // Vnode moved left
        patchVnode(oldEndVnode, newStartVnode, insertedVnodeQueue);
        api.insertBefore(parentElm, oldEndVnode.elm, oldStartVnode.elm);
        oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx];
        newStartVnode = newCh[++newStartIdx];
      }
      //如果上面的判断都不通过，我们就需要key-index表来达到最大程度复用了
      else {
        //如果不存在旧节点的key-index表，则创建
        if (isUndef(oldKeyToIdx)) oldKeyToIdx = createKeyToOldIdx(oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx);
        //找到新节点在旧节点组中对应节点的位置
        idxInOld = oldKeyToIdx[newStartVnode.key];
        //如果新节点在旧节点中不存在，我们将它插入到旧头索引节点前，然后新头索引向后
        if (isUndef(idxInOld)) { // New element
          api.insertBefore(parentElm, createElm(newStartVnode, insertedVnodeQueue), oldStartVnode.elm);
          newStartVnode = newCh[++newStartIdx];
        } else {
          //如果新节点在就旧节点组中存在，先找到对应的旧节点
          elmToMove = oldCh[idxInOld];
          //先将新节点和对应旧节点作更新
          patchVnode(elmToMove, newStartVnode, insertedVnodeQueue);
          //然后将旧节点组中对应节点设置为undefined,代表已经遍历过了，不在遍历，否则可能存在重复插入的问题

          oldCh[idxInOld] = undefined;
          //插入到旧头索引节点之前
          api.insertBefore(parentElm, elmToMove.elm, oldStartVnode.elm);
          //新头索引向后
          newStartVnode = newCh[++newStartIdx];
        }
      }
    }
    //当旧头索引大于旧尾索引时，代表旧节点组已经遍历完，将剩余的新Vnode添加到最后一个新节点的位置后
    if (oldStartIdx > oldEndIdx) {
      before = isUndef(newCh[newEndIdx+1]) ? null : newCh[newEndIdx+1].elm;
      addVnodes(parentElm, before, newCh, newStartIdx, newEndIdx, insertedVnodeQueue);
    }
    //如果新节点组先遍历完，那么代表旧节点组中剩余节点都不需要，所以直接删除
    else if (newStartIdx > newEndIdx) {
      removeVnodes(parentElm, oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx);
    }
  }

上面这段代码揭示了为什么 react 需要 key ，而且 key 不能是 index 的根本原因。

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React 16 几个特性的简单评价

1. 返回任意的节点，如数组，字符串等。这一个实现起来并不是太困难，只需要做几个判断就能搞定
2. createPortal 的制作，难点在于虚拟 DOM 的冒泡，这个需要构建一个空节点在虚拟DOM 的位置来辅助
3. ComponentDidcatch ，这个函数是最难实现的，实现了 fiber 之后，这个才能够很好的实现，在原有的 react 15 大前提之下，已经无法很好的实现了。

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本文到此结束

• 本文是我对 luy 架构的一点复习，知识点非常的零散，因此我将其集中了起来，方便以后的复习。
• 最近要对 luy 进行重构，以便研究 react 的 fiber 架构，fiber架构的研究对于前端的性能优化极其有借鉴作用
• 如果想要自己写一个 react 的话，可以看之前的文章，我已经把例子都修复好了