React18系列commit怎么实现

发布时间：2023-01-17 09:21:37 作者：iii
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React 18 系列 Commit 实现

引言

React 18 是 React 团队在 2022 年发布的一个重要版本，引入了许多新特性，如并发渲染（Concurrent Rendering）、自动批处理（Automatic Batching）、新的 Suspense 特性等。这些新特性不仅提升了 React 应用的性能，还改善了开发者的开发体验。

在 React 的渲染过程中，Commit 阶段是一个非常重要的环节。它负责将 React 的虚拟 DOM 更新应用到实际的 DOM 上，确保用户界面能够正确反映应用的状态变化。本文将深入探讨 React 18 中 Commit 阶段的实现细节，帮助开发者更好地理解 React 的内部工作机制。

React 18 的新特性

在深入探讨 Commit 阶段之前，我们先简要回顾一下 React 18 的一些重要新特性：

并发渲染（Concurrent Rendering）：并发渲染是 React 18 的核心特性之一，它允许 React 在渲染过程中中断和恢复工作，从而提升应用的响应性和性能。
自动批处理（Automatic Batching）：React 18 引入了自动批处理机制，能够在一次事件循环中自动合并多个状态更新，减少不必要的渲染次数。
新的 Suspense 特性：React 18 进一步扩展了 Suspense 的功能，使其不仅适用于数据获取，还可以用于代码分割、懒加载等场景。
新的 Hook：useId、useSyncExternalStore 等：React 18 引入了多个新的 Hook，帮助开发者更好地管理组件状态和副作用。

这些新特性为 React 应用带来了显著的性能提升和开发便利，同时也对 React 的内部实现提出了更高的要求。接下来，我们将重点探讨 React 18 中 Commit 阶段的实现细节。

Commit 阶段概述

在 React 的渲染过程中，Commit 阶段是最后一个阶段，负责将 React 的虚拟 DOM 更新应用到实际的 DOM 上。Commit 阶段的主要任务包括：

应用 DOM 更新：将 React 的虚拟 DOM 更新应用到实际的 DOM 上，确保用户界面能够正确反映应用的状态变化。
执行副作用：在 DOM 更新完成后，执行与组件生命周期相关的副作用，如 componentDidMount、componentDidUpdate 等。
调度后续任务：在 Commit 阶段完成后，React 可能会调度一些后续任务，如处理未完成的 Suspense 边界、执行回调函数等。

Commit 阶段是 React 渲染过程中最为关键的环节之一，它直接决定了用户界面的最终呈现效果。因此，理解 Commit 阶段的实现细节对于优化 React 应用的性能至关重要。

Commit 阶段的详细实现

4.1 提交前的准备工作

在进入 Commit 阶段之前，React 需要完成一系列的准备工作。这些准备工作包括：

确定需要提交的 Fiber 树：在 React 的并发模式下，可能会有多个 Fiber 树同时存在。React 需要确定哪个 Fiber 树是当前需要提交的。
标记需要更新的节点：React 会遍历 Fiber 树，标记出哪些节点需要进行 DOM 更新。
处理 Suspense 边界：如果应用中存在 Suspense 边界，React 需要确保在 Commit 阶段正确处理这些边界，避免出现不一致的 UI 状态。

这些准备工作确保了 Commit 阶段能够顺利进行，避免了在提交过程中出现意外情况。

4.2 提交阶段的三个子阶段

Commit 阶段可以进一步细分为三个子阶段：Before Mutation 阶段、Mutation 阶段和 Layout 阶段。每个子阶段都有其特定的任务和职责。

4.2.1 Before Mutation 阶段

Before Mutation 阶段是 Commit 阶段的第一个子阶段，主要负责执行一些在 DOM 更新之前需要完成的任务。这些任务包括：

执行 getSnapshotBeforeUpdate 生命周期方法：如果组件定义了 getSnapshotBeforeUpdate 方法，React 会在这个阶段调用它，以便在 DOM 更新之前获取一些快照信息。
调度副作用：React 会在这个阶段调度一些副作用任务，如处理未完成的 Suspense 边界、执行回调函数等。
处理 Ref：如果组件中使用了 Ref，React 会在这个阶段更新 Ref 的引用，确保 Ref 能够正确指向最新的 DOM 节点。

Before Mutation 阶段的任务主要是为后续的 DOM 更新做好准备，确保在 DOM 更新之前所有必要的准备工作都已经完成。

4.2.2 Mutation 阶段

Mutation 阶段是 Commit 阶段的第二个子阶段，也是最为关键的阶段。在这个阶段，React 会将虚拟 DOM 的更新应用到实际的 DOM 上。Mutation 阶段的主要任务包括：

应用 DOM 更新：React 会遍历 Fiber 树，将标记为需要更新的节点应用到实际的 DOM 上。这些更新可能包括插入、删除、更新 DOM 节点等操作。
处理文本节点：如果组件中包含了文本节点，React 会在这个阶段更新文本内容，确保文本节点能够正确反映组件的最新状态。
处理 Portal：如果组件中使用了 Portal，React 会在这个阶段将 Portal 的内容插入到指定的 DOM 节点中。

Mutation 阶段的任务是确保用户界面能够正确反映应用的状态变化。由于 DOM 操作是相对昂贵的操作，React 在这个阶段会尽量优化 DOM 更新的性能，减少不必要的 DOM 操作。

4.2.3 Layout 阶段

Layout 阶段是 Commit 阶段的最后一个子阶段，主要负责执行一些在 DOM 更新之后需要完成的任务。这些任务包括：

执行 componentDidMount 和 componentDidUpdate 生命周期方法：如果组件定义了 componentDidMount 或 componentDidUpdate 方法，React 会在这个阶段调用它们，以便在 DOM 更新之后执行一些副作用操作。
更新 Ref：如果组件中使用了 Ref，React 会在这个阶段更新 Ref 的引用，确保 Ref 能够正确指向最新的 DOM 节点。
调度后续任务：在 Layout 阶段完成后，React 可能会调度一些后续任务，如处理未完成的 Suspense 边界、执行回调函数等。

Layout 阶段的任务主要是确保在 DOM 更新之后，所有与组件生命周期相关的副作用都能够正确执行。这些副作用可能包括触发回调函数、更新 Ref、处理 Suspense 边界等。

Commit 阶段的优化

在 React 18 中，Commit 阶段的性能优化是一个重要的关注点。React 团队通过多种手段来优化 Commit 阶段的性能，确保在复杂的应用场景下依然能够保持流畅的用户体验。以下是一些常见的优化手段：

批量更新：React 18 引入了自动批处理机制，能够在一次事件循环中自动合并多个状态更新，减少不必要的渲染次数。这种批量更新机制在 Commit 阶段也得到了应用，确保在 DOM 更新时能够尽量减少不必要的操作。
并发渲染：并发渲染允许 React 在渲染过程中中断和恢复工作，从而提升应用的响应性和性能。在 Commit 阶段，React 会利用并发渲染的特性，确保在复杂的应用场景下依然能够保持流畅的用户体验。
优先级调度：React 18 引入了优先级调度的概念，允许开发者根据任务的优先级来调度任务的执行顺序。在 Commit 阶段，React 会根据任务的优先级来决定哪些任务需要优先执行，确保高优先级的任务能够及时完成。
Suspense 优化：React 18 进一步优化了 Suspense 的实现，确保在 Commit 阶段能够正确处理 Suspense 边界，避免出现不一致的 UI 状态。这些优化包括对 Suspense 边界的懒加载、数据获取等场景的支持。

通过这些优化手段，React 18 在 Commit 阶段的性能得到了显著提升，确保在复杂的应用场景下依然能够保持流畅的用户体验。

总结

React 18 的 Commit 阶段是 React 渲染过程中最为关键的环节之一，负责将 React 的虚拟 DOM 更新应用到实际的 DOM 上。Commit 阶段可以进一步细分为三个子阶段：Before Mutation 阶段、Mutation 阶段和 Layout 阶段。每个子阶段都有其特定的任务和职责，确保用户界面能够正确反映应用的状态变化。

在 React 18 中，Commit 阶段的性能优化是一个重要的关注点。React 团队通过批量更新、并发渲染、优先级调度、Suspense 优化等手段，显著提升了 Commit 阶段的性能，确保在复杂的应用场景下依然能够保持流畅的用户体验。

理解 Commit 阶段的实现细节对于优化 React 应用的性能至关重要。通过深入探讨 Commit 阶段的实现细节，开发者可以更好地理解 React 的内部工作机制，从而编写出更加高效、稳定的 React 应用。