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【译】setState 是如何知道该做什么的?

原文链接:https://overreacted.io/how-does-setstate-know-what-to-do/ by Dan Abramov
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在组件中调用setState时,你认为会发生什么?

import React from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom';

class Button extends React.Component {
    constructor(props) {
        super(props);
        this.state = { clicked: false };
        this.handleClick = this.handleClick.bind(this);
    }
    handleClick() {
        this.setState({ clicked: true });
    }
    render() {
        if (this.state.clicked) {
            return <h1>Thanks</h1>;
        }
        return (
            <button onClick={this.handleClick}>
            Click me!
            </button>
        );
    }
}

ReactDOM.render(<Button />, document.getElementById('container'));
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当然,React重新渲染状态为{ clicked: true }并且会返回<h1>Thanks</h1>元素以更新DOM

看起来很直接,但是等等,这是React的功劳还是React DOM呢?

更新DOM听起来像是React DOM负责的。但是我们调用了this.setState(),不是从React DOM中来的。我们的React.Component基础类是在React自己内部定义的。

因此React.Component中的setState()是如何更新DOM的?

免责声明:就像博客中的其他文章一样,使用React生产不需要知道这些内在的原理。这篇博客是为了那些想要知道幕后的东西的人而写的。完全可选的!


我们可能会认为React.Component类包括DOM的更新逻辑。

但如果是那种情况,this.setState()是如何能在其他环境下工作的呢?例如React Native 应用的组件也是继承自React.Component。跟上面一样,他们也是那样调用this.setState(),然而React Native使用的是Android和iOS原生视图,而不是DOM。

你可能还熟悉React Test Renderer 或 Shallow Renderer。这两种测试策略都允许你渲染普通组件并且调用其中的this.setState()。但它们都不能和DOM一起工作。

如果你使用React ART一样的渲染器,你可能也知道在页面中使用多个渲染器是可能的。(例如,ART组件在React DOM树的内部工作。)这使得全局标志或者变量站不住脚。

因此在某种程度上React.Component将状态更新的处理委托给特定平台的程序处理。在我们了解这是怎样发生的之前,让我们深入到包是如何分离的以及其中的原因去。


有一个常见的误解,认为React“引擎”驻留在React包中。这不是真的。

事实上,自从包在React 0.14中分裂后,react包试图只暴露用于定义组件的APIs。大多数React的实现都存在于“renderers”中。

react-dom,react-dom/server,react-native,react-test-renderer,react-art是一些渲染器的例子(你也可以创建你自己的

这就是react包不管针对哪个平台都有用的原因。所有导出,例如React.Component,React.createElement,React.Children实例与(最终的)Hooks,都独立于目标平台。无论你运行React DOMReact DOM Server还是React Native,组件都将以相同的方式导入和使用它们。

形成鲜明比较的是,renderer包公开了特定于平台的api,比如ReactDOM.render(),它允许你将一个React层次结构挂载到DOM节点中。每一个renderer都提供一个类似的API。理想状态下,大多数组件没必要从renderer中导入任何东西。这使它们更轻便。

大多数人想象每个renderer中都存在React“engine”。许多renderers都包含相同代码的副本——我们称其为“reconciler”。构建步骤将协调(reconciler)程序代码与渲染器(renderer)程序代码合并到一个高度优化的包中,以获得更好的性能。(复制代码通常对于包尺寸来说不是很好,但是大多数React用户一次只需要一个渲染器,例如react-dom.)

这里的要点是react包只允许你使用react特性,但是不知道它们是如何实现的。renderer程序包(react-dom, react-native等等)提供了React特性和特定平台的逻辑的实现。其中一些代码是共享的(“reconciler”),但这是单个renderers程序的实现细节。


现在我们知道了为什么需要为新特性更新reactreact-dom包。例如,当React 16.3中添加了Context API后,React.createContext()就在React包中被暴露出来。

但是React.createContext()没有真正实现context特性。例如,在React DOMReact DOM Server之间,实现的需求有所不同。所以createContext()仅返回一些普通对象:

// 简化版
function createContext(defaultValue) {
    let context = {
        _currentValue: defaultValue,
        Provider: null,
        Consumer: null
    };
    context.Provider = {
        $$typeof: Symbol.for('react.provider'),
        _context: context
    };
    context.Consumer = {
        $$typeof: Symbol.for('react.context'),
        _context: context,
    }
    return context;
}

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当你在代码中使用<MyContext.Provider><MyContext.Comsumer>时,是renderer决定如何处理它们。React DOM可能以一种方式跟踪context的值,但React DOM Server可能采用不同的方式。

因此,如果你更新react到16.3+,但不更新react-dom,那么你将使用一个没有意识到特定的ProviderConsumer类型的renderer。这就是为什么旧的react-dom无法说这些类型是失效的

同样的警告可以运用到React Native中。然而,不像React DOMReact的版本发布不会立即“强制”React Native的版本发布。它们有独立的版本发布表。更新后的renderer程序代码每隔几周就会被单独同步到React本地存储库中一次。这就是为什么React Native中的特性与React DOM中的特性在时间表上有所不同的原因。


好了,现在我们知道了react包没有包含任何有趣的东西,并且它的实现都存在与renderers中像react-dom,react-native等等。但是这并没有回答我们的问题。React.Component中的setState()是如何和正确的renderer“交谈”的?

**答案是每个renderer在创建的类上设置一个特殊的字段。**这个特殊字段被称作updater。这不是你要设置的——更确切的说,它是在创建类的实例之后由React DOMReact DOM Server或者React Native设置的:

// React DOM 内部
const inst = new YourComponent();
inst.props = props;
inst.updater = ReactDOMUpdater;

// React DOM Server 内部
const inst = new YourComponent();
inst.props = props;
inst.updater = ReactDOMServerUpdater;

// React Native 内部
const inst = new YourComponent();
inst.props = props;
inst.updater = ReactNativeUpdater;
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看一下setStateReact.Component中的实现,它所做的只是将工作委托给创建这个组件实例的renderer:

// 简化版
setState(partialState, callback) {
    // 使用`updater`与渲染器对话
    this.updater.enqueueSetState(this, partialState, callback);
}
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React DOM Server可能想要忽略状态更新并且警告你,而React DOM和React Native会让它们的协调器副本来处理它

这就是this.setstate()如何更新DOM的,即使它是在React包中定义的。但它读取的React DOM设置的this.updater,并且让React DOM进行调度和处理更新。


我们现在知道类(Class)了,但是钩子(Hooks)呢?

当人们第一次看到Hooks API的提议时,他们经常会想:useState是如何知道要做什么的?以为它比基于基础React.Component类的this.setState()更加神奇。

但是就像我们今天所看到的,基础类的setState()实现一直都是幻觉。它没有做任何事情除了将调用转到当前的renderer中。useState也做了同样的事情

取代了updater字段,Hooks使用了“dispatcher”对象。当你调用React.useState(), React.useEffect(),或者其它被创建的钩子时,这些调用会转向到当前的dispatcher中。

// 在React中(简化版)
const React = {
    // 真正的属性被藏得有点深,如果你能找到它的话就看一下
    _currentDispatcher: null,
    
    useState(initialState) {
        return React.__currentDispatcher.useState(initialState);
    },
    
    useEffect(initialState) {
        return React.__currentDispatcher.useEffect(initialState);
    },
    
    // ... 
}
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特定的renderer在你的组件渲染之前就设置了dispatcher:

// React DOM 中
const prevDispatcher = React.__currentDispatcher;
React.__currentDispatcher = ReactDOMDispatcher;

let result;
try {
    result = YourComponent(props);
} finally {
    // 恢复过来
    React.__currentDispatcher = prevDispatcher;
}

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例如,React DOM Server这里的实现,和这里的被React DOM和React Native共享的调节器的实现。

这就是为什么像react-dom这样的renderer程序需要访问调用钩子的同一个react包。否则,你的组件不会“看到”dispatcher!当你在同一个组件树中有多个React副本时,这可能无法工作。然而,这总是会导致一些模糊的bug,因此Hooks迫使你在付出代价之前解决包复制问题。

虽然我们不鼓励这样做,但是对于高级工具用例,你可以重写dispatcher。(我在__currentDispatcher名称上撒谎了,但是你可以在React repo中找到真正的名称。)例如,React DevTools将使用一个特殊的专门构建的dispatcher通过捕获JavaScript堆栈跟踪来反映Hooks树。别在家里重复做这件事。

这也意味着钩子本身并不与react绑定。如果将来有更多的库希望重用相同的原语钩子,理论上,dispatcher可以转移到一个单独的包中,并作为一个一流的没有那么可怕的名称的API公开。在实践中,我们希望在需要抽象之前避免过早地抽象。

updater字段和__currentDispatcher对象都是依赖注入的通用编程原则的形式。在这两种情况下,renderer程序都将setState等特性的实现“注入”到通用的React包中,以使组件更具声明性。

当你使用React时你不需要考虑这是怎样工作的。我们希望用户花更多的时间思考他们的应用程序代码,而不是像依赖注入这样的抽象概念。但是如果你曾经想了解 this.setstate()useState()如何知道该做什么的,我希望这能有所帮助。

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