React源码分析4 — React生命周期详解

时间：2021-07-06 15:53:34

1 React生命周期流程

React源码分析4 — React生命周期详解

调用流程可以参看上图。分为实例化，存在期和销毁三个不同阶段。介绍生命周期流程的文章很多，相信大部分同学也有所了解，我们就不详细分析了。很多同学肯定有疑问，这些方法在React内部是在哪些方法中被调用的呢，他们触发的时机又是什么时候呢。下面我们来详细分析。

2 实例化生命周期

getDefaultProps

在React.creatClass()初始化组件类时，会调用getDefaultProps()，将返回的默认属性挂载到defaultProps变量下。这段代码之前已经分析过了，参考 React源码分析2 — 组件和对象的创建（createClass，createElement）.

这里要提的一点是，初始化组件类只运行一次。可以把它简单类比为Java中的Class对象。初始化组件类就是ClassLoader加载Class对象的过程。类对象的初始化不要错误理解成了实例对象的初始化。一个React组件类可能会在JSX中被多次调用，产生多个组件对象，但它只有一个类对象，也就是类加载后getDefaultProps就不会再调用了。

getInitialState

这个方法在创建组件实例对象的时候被调用，具体代码位于React.creatClass()的Constructor函数中。之前文章中已经分析了，参考 React源码分析2 — 组件和对象的创建（createClass，createElement）。

每次创建React实例对象时，它都会被调用。

mountComponent

componentWillMount，render，componentDidMount都是在mountComponent中被调用。在React源码分析3 — React组件插入DOM流程一文中，我们讲过mountComponent被调用的时机。它是在渲染新的ReactComponent中被调用的。输入ReactComponent，返回组件对应的HTML。把这个HTML插入到DOM中，就可以生成组件对应的DOM对象了。所以mountComponent尤其关键。

和Java中的多态一样，不同的React组件的mountComponent实现都有所区别。下面我们来重点分析React自定义组件类，也就是ReactCompositeComponent的mountComponent。

  mountComponent: function (transaction, nativeParent, nativeContainerInfo, context) {
this._context = context;
this._mountOrder = nextMountID++;
this._nativeParent = nativeParent;
this._nativeContainerInfo = nativeContainerInfo;

// 做propTypes是否合法的判断，这个只在开发阶段有用
var publicProps = this._processProps(this._currentElement.props);
var publicContext = this._processContext(context);

var Component = this._currentElement.type;

// 初始化公共类
var inst = this._constructComponent(publicProps, publicContext);
var renderedElement;

// inst或者inst.render为空对应的是stateless组件，也就是无状态组件
// 无状态组件没有实例对象，它本质上只是一个返回JSX的函数而已。是一种轻量级的React组件
if (!shouldConstruct(Component) && (inst == null || inst.render == null)) {
      renderedElement = inst;
      warnIfInvalidElement(Component, renderedElement);
      inst = new StatelessComponent(Component);
    }

// 设置变量
    inst.props = publicProps;
    inst.context = publicContext;
    inst.refs = emptyObject;
    inst.updater = ReactUpdateQueue;
this._instance = inst;

// 存储实例对象的引用到map中，方便以后查找
    ReactInstanceMap.set(inst, this);

// 初始化state，队列等
var initialState = inst.state;
if (initialState === undefined) {
      inst.state = initialState = null;
    }
this._pendingStateQueue = null;
this._pendingReplaceState = false;
this._pendingForceUpdate = false;

var markup;
if (inst.unstable_handleError) {
// 挂载时出错，进行一些错误处理，然后performInitialMount，初始化挂载
      markup = this.performInitialMountWithErrorHandling(renderedElement, nativeParent, nativeContainerInfo, transaction, context);
    } else {
// 初始化挂载
      markup = this.performInitialMount(renderedElement, nativeParent, nativeContainerInfo, transaction, context);
    }

if (inst.componentDidMount) {
// 调用componentDidMount，以事务的形式
      transaction.getReactMountReady().enqueue(inst.componentDidMount, inst);
    }

return markup;
  },

mountComponent先做实例对象的props,state等初始化，然后调用performInitialMount初始化挂载，完成后调用componentDidMount。这个调用链还是很清晰的。下面我们重点来分析performInitialMountWithErrorHandling和performInitialMount

  performInitialMountWithErrorHandling: function (renderedElement, nativeParent, nativeContainerInfo, transaction, context) {
var markup;
var checkpoint = transaction.checkpoint();
try {
// 放到try-catch中，如果没有出错则调用performInitialMount初始化挂载。可见这里没有什么特别的操作，也就是做一些错误处理而已
      markup = this.performInitialMount(renderedElement, nativeParent, nativeContainerInfo, transaction, context);
    } catch (e) {
// handleError，卸载组件，然后重新performInitialMount初始化挂载
      transaction.rollback(checkpoint);
this._instance.unstable_handleError(e);
if (this._pendingStateQueue) {
this._instance.state = this._processPendingState(this._instance.props, this._instance.context);
      }
      checkpoint = transaction.checkpoint();

this._renderedComponent.unmountComponent(true);
      transaction.rollback(checkpoint);

      markup = this.performInitialMount(renderedElement, nativeParent, nativeContainerInfo, transaction, context);
    }
return markup;
  },

可见performInitialMountWithErrorHandling只是多了一层错误处理而已，关键还是在performInitialMount中。

  performInitialMount: function (renderedElement, nativeParent, nativeContainerInfo, transaction, context) {
var inst = this._instance;
if (inst.componentWillMount) {
// render前调用componentWillMount
      inst.componentWillMount();
// 将state提前合并，故在componentWillMount中调用setState不会触发重新render，而是做一次state合并。这样做的目的是减少不必要的重新渲染
if (this._pendingStateQueue) {
        inst.state = this._processPendingState(inst.props, inst.context);
      }
    }

// 如果不是stateless，即无状态组件，则调用render，返回ReactElement
if (renderedElement === undefined) {
      renderedElement = this._renderValidatedComponent();
    }

// 得到组件类型，如空组件ReactNodeTypes.EMPTY，自定义React组件ReactNodeTypes.COMPOSITE，DOM原生组件ReactNodeTypes.NATIVE
this._renderedNodeType = ReactNodeTypes.getType(renderedElement);
// 由ReactElement生成ReactComponent，这个方法在之前讲解过。根据不同type创建不同Component对象
// 参考 http://blog.csdn.net/u013510838/article/details/55669769
this._renderedComponent = this._instantiateReactComponent(renderedElement);

// 递归渲染，渲染子组件
var markup = ReactReconciler.mountComponent(this._renderedComponent, transaction, nativeParent, nativeContainerInfo, this._processChildContext(context));

return markup;
  },

performInitialMount中先调用componentWillMount()，再将setState()产生的state改变进行state合并，然后调用_renderValidatedComponent()返回ReactElement，它会调用render()方法。然后由ReactElement创建ReactComponent。最后进行递归渲染。下面来看renderValidatedComponent()

  _renderValidatedComponent: function () {
var renderedComponent;
    ReactCurrentOwner.current = this;
try {
      renderedComponent = this._renderValidatedComponentWithoutOwnerOrContext();
    } finally {
      ReactCurrentOwner.current = null;
    }
    !(
return renderedComponent;
  },

  _renderValidatedComponentWithoutOwnerOrContext: function () {
var inst = this._instance;
// 调用render方法，得到ReactElement。JSX经过babel转译后其实就是createElement()方法。这一点在前面也讲解过
var renderedComponent = inst.render();
return renderedComponent;
  },

3 存在期生命周期

组件实例对象已经生成时，我们可以通过setState()来更新组件。setState机制后面会有单独文章分析，现在只用知道它会调用updateComponent()来完成更新即可。下面来分析updateComponent

updateComponent: function(transaction, prevParentElement, nextParentElement, prevUnmaskedContext, nextUnmaskedContext
 ) {
var inst = this._instance;
var willReceive = false;
var nextContext;
var nextProps;

// context对象如果有改动,则检查propTypes等,这在开发阶段可以报错提醒
if (this._context === nextUnmaskedContext) {
      nextContext = inst.context;
    } else {
      nextContext = this._processContext(nextUnmaskedContext);
      willReceive = true;
    }

// 如果父元素类型相同,则跳过propTypes类型检查
if (prevParentElement === nextParentElement) {
      nextProps = nextParentElement.props;
    } else {
      nextProps = this._processProps(nextParentElement.props);
      willReceive = true;
    }

// 调用componentWillReceiveProps,如果通过setState进入的updateComponent，则没有这一步
if (willReceive && inst.componentWillReceiveProps) {
      inst.componentWillReceiveProps(nextProps, nextContext);
    }

// 提前合并state,componentWillReceiveProps中调用setState不会重新渲染,在此处做合并即可,因为后面也是要调用render的
// 这样可以避免没必要的渲染
var nextState = this._processPendingState(nextProps, nextContext);

// 调用shouldComponentUpdate给shouldUpdate赋值
// 如果通过forceUpdate进入的updateComponent，即_pendingForceUpdate不为空，则不用判断shouldComponentUpdate.
var shouldUpdate = true;
if (!this._pendingForceUpdate && inst.shouldComponentUpdate) {
      shouldUpdate = inst.shouldComponentUpdate(nextProps, nextState, nextContext);
    }

// 如果shouldUpdate为true,则会执行渲染,否则不会
this._updateBatchNumber = null;
if (shouldUpdate) {
this._pendingForceUpdate = false;
// 执行更新渲染,后面详细分析
this._performComponentUpdate(
        nextParentElement,
        nextProps,
        nextState,
        nextContext,
        transaction,
        nextUnmaskedContext
      );
    } else {
// shouldUpdate为false,则不会更新渲染
this._currentElement = nextParentElement;
this._context = nextUnmaskedContext;
      inst.props = nextProps;
      inst.state = nextState;
      inst.context = nextContext;
    }
},

updateComponent中，先调用componentWillReceiveProps，然后合并setState导致的state变化。然后调用shouldComponentUpdate判断是否需要更新渲染。如果需要，则调用_performComponentUpdate执行渲染更新，下面接着分析performComponentUpdate。

_performComponentUpdate: function(nextElement,nextProps,nextState,nextContext,transaction,
 unmaskedContext
 ) {
var inst = this._instance;

// 判断是否已经update了
var hasComponentDidUpdate = Boolean(inst.componentDidUpdate);
var prevProps;
var prevState;
var prevContext;
if (hasComponentDidUpdate) {
      prevProps = inst.props;
      prevState = inst.state;
      prevContext = inst.context;
    }

// render前调用componentWillUpdate
if (inst.componentWillUpdate) {
      inst.componentWillUpdate(nextProps, nextState, nextContext);
    }

// state props等属性设置到内部变量inst上
this._currentElement = nextElement;
this._context = unmaskedContext;
    inst.props = nextProps;
    inst.state = nextState;
    inst.context = nextContext;

// 内部会调用render方法，重新解析ReactElement并得到HTML
this._updateRenderedComponent(transaction, unmaskedContext);

// render后调用componentDidUpdate
if (hasComponentDidUpdate) {
      transaction.getReactMountReady().enqueue(
        inst.componentDidUpdate.bind(inst, prevProps, prevState, prevContext),
        inst
      );
    }
},

_performComponentUpdate会调用componentWillUpdate，然后在调用updateRenderedComponent进行更新渲染，最后调用componentDidUpdate。下面来看看updateRenderedComponent中怎么调用render方法的。

_updateRenderedComponent: function(transaction, context) {
var prevComponentInstance = this._renderedComponent;
var prevRenderedElement = prevComponentInstance._currentElement;

// _renderValidatedComponent内部会调用render,得到ReactElement
var nextRenderedElement = this._renderValidatedComponent();

// 判断是否做DOM diff。React为了简化递归diff,认为组件层级不变,且type和key不变(key用于listView等组件,很多时候我们没有设置type)才update,否则先unmount再重新mount
if (shouldUpdateReactComponent(prevRenderedElement, nextRenderedElement)) {
// 递归updateComponent,更新子组件的Virtual DOM
      ReactReconciler.receiveComponent(prevComponentInstance, nextRenderedElement, transaction, this._processChildContext(context));
    } else {
var oldNativeNode = ReactReconciler.getNativeNode(prevComponentInstance);

// 不做DOM diff,则先卸载掉,然后再加载。也就是先unMountComponent,再mountComponent
      ReactReconciler.unmountComponent(prevComponentInstance, false);

this._renderedNodeType = ReactNodeTypes.getType(nextRenderedElement);

// 由ReactElement创建ReactComponent
this._renderedComponent = this._instantiateReactComponent(nextRenderedElement);

// mountComponent挂载组件,得到组件对应HTML
var nextMarkup = ReactReconciler.mountComponent(this._renderedComponent, transaction, this._nativeParent, this._nativeContainerInfo, this._processChildContext(context));

// 将HTML插入DOM中
this._replaceNodeWithMarkup(oldNativeNode, nextMarkup, prevComponentInstance);
    }
},

_renderValidatedComponent: function() {
var renderedComponent;
    ReactCurrentOwner.current = this;
try {
      renderedComponent =
this._renderValidatedComponentWithoutOwnerOrContext();
    } finally {
      ReactCurrentOwner.current = null;
    }

return renderedComponent;
},

_renderValidatedComponentWithoutOwnerOrContext: function() {
var inst = this._instance;
// 看到render方法了把，应该放心了把~
var renderedComponent = inst.render();

return renderedComponent;
},

和mountComponent中一样，updateComponent也是用递归的方式将各子组件进行update的。这里要特别注意的是DOM diff。DOM diff是React中渲染加速的关键所在，它会帮我们算出virtual DOM中真正变化的部分，并对这部分进行原生DOM操作。为了避免循环递归对比节点的低效率，React中做了假设，即只对层级不变，type不变，key不变的组件进行Virtual DOM更新。这其中的关键是shouldUpdateReactComponent，下面分析

function shouldUpdateReactComponent(prevElement, nextElement) {
var prevEmpty = prevElement === null || prevElement === false;
var nextEmpty = nextElement === null || nextElement === false;
if (prevEmpty || nextEmpty) {
return prevEmpty === nextEmpty;
  }

var prevType = typeof prevElement;
var nextType = typeof nextElement;
// React DOM diff算法
// 如果前后两次为数字或者字符,则认为只需要update(处理文本元素)
// 如果前后两次为DOM元素或React元素,则必须在同一层级内,且type和key不变(key用于listView等组件,很多时候我们没有设置type)才update,否则先unmount再重新mount
if (prevType === 'string' || prevType === 'number') {
return (nextType === 'string' || nextType === 'number');
  } else {
return (
      nextType === 'object' &&
      prevElement.type === nextElement.type &&
      prevElement.key === nextElement.key
    );
  }
}

4 销毁

前面提到过，更新组件时，如果不满足DOM diff条件，会先unmountComponent, 然后再mountComponent，下面我们来分析下unmountComponent时都发生了什么事。和mountComponent的多态一样，不同type的ReactComponent也会有不同的unmountComponent行为。我们来分析下React自定义组件，也就是ReactCompositeComponent中的unmountComponent。

  unmountComponent: function(safely) {
if (!this._renderedComponent) {
return;
    }
var inst = this._instance;

// 调用componentWillUnmount
if (inst.componentWillUnmount && !inst._calledComponentWillUnmount) {
      inst._calledComponentWillUnmount = true;
// 安全模式下，将componentWillUnmount包在try-catch中。否则直接componentWillUnmount
if (safely) {
var name = this.getName() + '.componentWillUnmount()';
        ReactErrorUtils.invokeGuardedCallback(name, inst.componentWillUnmount.bind(inst));
      } else {
        inst.componentWillUnmount();
      }
    }

// 递归调用unMountComponent来销毁子组件
if (this._renderedComponent) {
      ReactReconciler.unmountComponent(this._renderedComponent, safely);
this._renderedNodeType = null;
this._renderedComponent = null;
this._instance = null;
    }

// reset等待队列和其他等待状态
this._pendingStateQueue = null;
this._pendingReplaceState = false;
this._pendingForceUpdate = false;
this._pendingCallbacks = null;
this._pendingElement = null;

// reset内部变量,防止内存泄漏
this._context = null;
this._rootNodeID = null;
this._topLevelWrapper = null;

// 将组件从map中移除,还记得我们在mountComponent中将它加入了map中的吧
    ReactInstanceMap.remove(inst);
  },

可见，unmountComponent还是比较简单的，它就做三件事

  1. 调用componentWillUnmount()
  2. 递归调用unmountComponent(),销毁子组件
  3. 将内部变量置空，防止内存泄漏

5 总结

React自定义组件创建期，存在期，销毁期三个阶段的生命周期调用上面都讲完了。三个入口函数mountComponent，updateComponent，unmountComponent尤其关键。大家如果有兴趣，还可以自行分析ReactDOMEmptyComponent，ReactDOMComponent和ReactDOMTextComponent的这三个方法。

深入学习React生命周期源码可以帮我们理清各个方法的调用顺序，明白它们都是什么时候被调用的，哪些条件下才会被调用等等。阅读源码虽然有点枯燥，但能够大大加深对上层API接口的理解，并体会设计者设计这些API的良苦用心。

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