作为React开发者，你能回答如下几个问题么？

为什么string类型的ref prop将会被废弃？
function类型的ref prop会在什么时机被调用？
React.createRef与useRef的返回值有什么不同？

其实，这三个问题中的ref包含两个不同概念：

不管是string、function类型或是React.createRef、useRef创建的ref，都是作为数据结构看待
问题2探讨的时机是将ref作为生命周期看待

接下来本文会分别从数据结构、生命周期两个角度探讨ref。

这，就是关于ref的一切。

ref的数据结构

为什么string类型的ref prop将会被废弃？

string类型的ref使用方式如下：

点击input标签会打印input的value。

class Foo extends Component {
  render() {
    return (
      <input
        onClick={() => this.action()} 
        ref='input' 
      />
    );
  }
  action() {
    console.log(this.refs.input.value);
  }
}

string类型ref prop最主要的两个问题是：

由于是string的写法，无法直接获得this的指向。

所以，React需要持续追踪当前render的组件。这会让React在性能上变慢。

当使用render回调函数的开发模式，获得ref的组件实例可能与预期不同。

比如：

class App extends React.Component {
  renderRow = (index) => {
    // ref会绑定到DataTable组件实例，而不是App组件实例上
    return <input ref={'input-' + index} />;

    // 如果使用function类型ref，则不会有这个问题
    // return <input ref={input => this['input-' + index] = input} />;
  }
 
  render() {
    return <DataTable data={this.props.data} renderRow={this.renderRow} />
  }
}

还有其他原因使React团队决定在未来放弃string Ref，详见#1373与#8333。

React.createRef

我们直接看React.createRef的源码：

function createRef(): RefObject {
  const refObject = {
    current: null,
  };
  return refObject;
}

可见，ref对象就是仅仅是包含current属性的普通对象。

useRef

为了验证这个观点，我们再看useRef的源码。

对于mount与update，useRef分别对应两个函数。

对于hook如何保存数据如果不了解，可以看本系列第一篇文章关于useState的一切

function mountRef<T>(initialValue: T): {|current: T|} {
  // 获取当前useRef hook
  const hook = mountWorkInProgressHook();
  // 创建ref
  const ref = {current: initialValue};
  hook.memoizedState = ref;
  return ref;
}

function updateRef<T>(initialValue: T): {|current: T|} {
  // 获取当前useRef hook
  const hook = updateWorkInProgressHook();
  // 返回保存的数据
  return hook.memoizedState;
}

可以看到，ref对象确实仅仅是包含current属性的对象。

function ref

除了{current: any}类型外，ref还能作为function。

作为function时，仅仅是在不同生命周期阶段被调用的回调函数。

在我们接下来的讨论中，只涉及function | {current: any}这两种ref的数据结构。

ref的生命周期

在React中，HostComponent、ClassComponent、ForwardRef可以赋值ref属性。

这个属性在ref生命周期的不同阶段会被执行（对于function）或赋值（对于{current: any}）。

// HostComponent
<div ref={domRef}></div>
// ClassComponent / ForwardRef
<App ref={cpnRef} />

其中，ForwardRef只是将ref作为第二个参数传递下去，没有别的特殊处理。

// 对于ForwardRef，secondArg为传递下去的ref
const children = forwardRef(
  (props, secondArg) => {
    //render逻辑...
  }
);

所以接下来讨论ref的生命周期时不会单独讨论ForwardRef。

在本系列文章中我们讲过，React的渲染包含两个阶段：

render阶段：为需要更新的组件对应fiber打上标签（effectTag）
commit阶段：执行effectTag对应更新操作

// 部分effectTag定义
// 插入DOM
export const Placement = /* */ 0b0000000000000010;
// 更新DOM的属性
export const Update = /*    */ 0b0000000000000100;
// 删除DOM
export const Deletion = /*  */ 0b0000000000001000;
// 有ref操作
export const Ref = /*       */ 0b0000000010000000;
// ...

对于HostComponent、ClassComponent如果包含ref操作，那么也会赋值相应的effectTag。

同其他effectTag对应操作的执行一样，ref的更新也是发生在commit阶段。

所以，ref的生命周期可以分为两个大阶段：

render阶段为含有ref属性的Component对应fiber添加Ref effectTag
commit阶段为包含Ref effectTag的fiber执行对应操作

render阶段

在render阶段，组件对应fiber被赋值Ref effectTag需要满足的条件：

fiber类型为HostComponent、ClassComponent、ScopeComponent

ScopeComponent是一种用于管理focus的测试特性，这种情况我们不讨论。详见PR

对于mount，workInProgress.ref !== null，即组件首次render时存在ref属性
对于update，current.ref !== workInProgress.ref，即组件更新时ref属性改变

commit阶段

在commit阶段，ref的生命周期分为两个子阶段：

移除之前的ref
更新ref

移除之前的ref

对于ref属性改变的情况，需要先移除之前的ref。

调用的是commitDetachRef：

function commitDetachRef(current: Fiber) {
  const currentRef = current.ref;
  if (currentRef !== null) {
    if (typeof currentRef === 'function') {
      // function类型ref，调用他，传参为null
      currentRef(null);
    } else {
      // 对象类型ref，current赋值为null
      currentRef.current = null;
    }
  }
}

可以看到，function与{current: any}类型的ref的生命周期并没有什么不同，只是一种会被调用，一种会被赋值。

对于Deletion effectTag的fiber（对应需要删除的DOM节点），需要递归他的子树，对子孙fiber的ref执行类似commitDetachRef的操作。

更新`ref`

接下来进入ref的更新阶段。

执行这一步的操作叫commitAttachRef：

function commitAttachRef(finishedWork: Fiber) {
  // finishedWork为含有Ref effectTag的fiber
  const ref = finishedWork.ref;
  
  // 含有ref prop，这里是作为数据结构
  if (ref !== null) {
    // 获取ref属性对应的Component实例
    const instance = finishedWork.stateNode;
    let instanceToUse;
    switch (finishedWork.tag) {
      case HostComponent:
        // 对于HostComponent，实例为对应DOM节点
        instanceToUse = getPublicInstance(instance);
        break;
      default:
        // 其他类型实例为fiber.stateNode
        instanceToUse = instance;
    }

    // 赋值ref
    if (typeof ref === 'function') {
      ref(instanceToUse);
    } else {
      ref.current = instanceToUse;
    }
  }
}

可以看到，对于包含ref属性的fiber，针对ref的不同类型，执行调用/赋值操作。

至此，ref的生命周期完成。

总结

通过本文我们学习了ref的数据结构及生命周期。

对于赋值了ref属性的HostComponent与ClassComponent，他会依次经历：

在render阶段赋值Ref effectTag
如果ref变化，在commit阶段会先删除之前的ref。
接下来，会进入ref的更新流程。

所以，对于内联函数的ref：

<div ref={dom => this.dom = dom}></div>

由于每次render ref都对应一个全新的内联函数，所以在commit阶段会先执行commitDetachRef删除再执行commitAttachRef更新。

即内联函数会被调用两次，第一次传参dom的值为null，第二次为更新的DOM。

关于ref的一切