React 中 setState 是一個(gè)宏任務(wù)還是微任務(wù)？

最近有個(gè)朋友面試，面試官問了個(gè)奇葩的問題，也就是我寫在標(biāo)題上的這個(gè)問題。

能問出這個(gè)問題，面試官應(yīng)該對(duì) React 不是很了解，也是可能是看到面試者簡(jiǎn)歷里面有寫過自己熟悉 React，面試官想通過這個(gè)問題來判斷面試者是不是真的熟悉 React ??。

面試官的問法是否正確？

面試官的問題是，setState 是一個(gè)宏認(rèn)為還是微任務(wù)，那么在他的認(rèn)知里，setState 肯定是一個(gè)異步操作。為了判斷 setState 到底是不是異步操作，可以先做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，通過 CRA 新建一個(gè) React 項(xiàng)目，在項(xiàng)目中，編輯如下代碼：

import React from 'react';
import logo from './logo.svg';
import './App.css';

class App extends React.Component {
  state = {
    count: 1000
  }
  render() {
    return (
      <div className="App">
        <img
          src={logo} alt="logo"
          className="App-logo"
          onClick={this.handleClick}
        />
        <p>我的關(guān)注人數(shù)：{this.state.count}</p>
      </div>
    );
  }
}

export default App;

頁面大概長(zhǎng)這樣：

上面的 React Logo 綁定了一個(gè)點(diǎn)擊事件，現(xiàn)在需要實(shí)現(xiàn)這個(gè)點(diǎn)擊事件，在點(diǎn)擊 Logo 之后，進(jìn)行一次 setState 操作，在 set 操作完成時(shí)打印一個(gè) log，并且在 set 操作之前，分別添加一個(gè)宏任務(wù)和微任務(wù)。代碼如下：

handleClick = () => {
  const fans = Math.floor(Math.random() * 10)
  setTimeout(() => {
    console.log('宏任務(wù)觸發(fā)')
  })
  Promise.resolve().then(() => {
    console.log('微任務(wù)觸發(fā)')
  })
  this.setState({
    count: this.state.count + fans
  }, () => {
    console.log('新增粉絲數(shù):', fans)
  })
}

很明顯，在點(diǎn)擊 Logo 之后，先完成了 setState 操作，然后再是微任務(wù)的觸發(fā)和宏任務(wù)的觸發(fā)。所以，setState 的執(zhí)行時(shí)機(jī)是早于微任務(wù)與宏任務(wù)的，即使這樣也只能說它的執(zhí)行時(shí)機(jī)早于 Promise.then，還不能證明它就是同步任務(wù)。

handleClick = () => {
  const fans = Math.floor(Math.random() * 10)
  console.log('開始運(yùn)行')
  this.setState({
    count: this.state.count + fans
  }, () => {
    console.log('新增粉絲數(shù):', fans)
  })
  console.log('結(jié)束運(yùn)行')
}

這么看，似乎 setState 又是一個(gè)異步的操作。主要原因是，在 React 的生命周期以及綁定的事件流中，所有的 setState 操作會(huì)先緩存到一個(gè)隊(duì)列中，在整個(gè)事件結(jié)束后或者 mount 流程結(jié)束后，才會(huì)取出之前緩存的 setState 隊(duì)列進(jìn)行一次計(jì)算，觸發(fā) state 更新。只要我們跳出 React 的事件流或者生命周期，就能打破 React 對(duì) setState 的掌控。最簡(jiǎn)單的方法，就是把 setState 放到 setTimeout 的匿名函數(shù)中。

handleClick = () => {
  setTimeout(() => {
    const fans = Math.floor(Math.random() * 10)
    console.log('開始運(yùn)行')
    this.setState({
      count: this.state.count + fans
    }, () => {
      console.log('新增粉絲數(shù):', fans)
    })
    console.log('結(jié)束運(yùn)行')
  })
}

所以，setState 就是一次同步行為，根本不存在面試官的問題。

React 是如何控制 setState 的 ？

前面的案例中，setState 只有在 setTimeout 中才會(huì)變得像一個(gè)同步方法，這是怎么做到的？

handleClick = () => {
  // 正常的操作
  this.setState({
    count: this.state.count + 1
  })
}
handleClick = () => {
  // 脫離 React 控制的操作
  setTimeout(() => {
    this.setState({
      count: this.state.count + fans
    })
  })
}

先回顧之前的代碼，在這兩個(gè)操作中，我們分別在 Performance 中記錄一次調(diào)用棧，看看兩者的調(diào)用棧有何區(qū)別。

在調(diào)用棧中，可以看到 Component.setState 方法最終會(huì)調(diào)用 enqueueSetState 方法，而 enqueueSetState 方法內(nèi)部會(huì)調(diào)用 scheduleUpdateOnFiber 方法，區(qū)別就在于正常調(diào)用的時(shí)候，scheduleUpdateOnFiber 方法內(nèi)只會(huì)調(diào)用 ensureRootIsScheduled ，在事件方法結(jié)束后，才會(huì)調(diào)用  flushSyncCallbackQueue 方法。而脫離 React 事件流的時(shí)候，scheduleUpdateOnFiber 在 ensureRootIsScheduled 調(diào)用結(jié)束后，會(huì)直接調(diào)用 flushSyncCallbackQueue 方法，這個(gè)方法就是用來更新 state 并重新進(jìn)行 render 。

function scheduleUpdateOnFiber(fiber, lane, eventTime) {
  if (lane === SyncLane) {
    // 同步操作
    ensureRootIsScheduled(root, eventTime);
    // 判斷當(dāng)前是否還在 React 事件流中
    // 如果不在，直接調(diào)用 flushSyncCallbackQueue 更新
    if (executionContext === NoContext) {
      flushSyncCallbackQueue();
    }
  } else {
    // 異步操作
  }
}

上述代碼可以簡(jiǎn)單描述這個(gè)過程，主要是判斷了 executionContext 是否等于 NoContext 來確定當(dāng)前更新流程是否在 React 事件流中。

眾所周知，React 在綁定事件時(shí)，會(huì)對(duì)事件進(jìn)行合成，統(tǒng)一綁定到 document 上（ react@17 有所改變，變成了綁定事件到 render 時(shí)指定的那個(gè) DOM 元素），最后由 React 來派發(fā)。

所有的事件在觸發(fā)的時(shí)候，都會(huì)先調(diào)用 batchedEventUpdates$1 這個(gè)方法，在這里就會(huì)修改 executionContext 的值，React 就知道此時(shí)的 setState 在自己的掌控中。

// executionContext 的默認(rèn)狀態(tài)
var executionContext = NoContext;
function batchedEventUpdates$1(fn, a) {
  var prevExecutionContext = executionContext;
  executionContext |= EventContext; // 修改狀態(tài)
  try {
    return fn(a);
  } finally {
    executionContext = prevExecutionContext;
  // 調(diào)用結(jié)束后，調(diào)用 flushSyncCallbackQueue
    if (executionContext === NoContext) {
      flushSyncCallbackQueue();
    }
  }
}

未來會(huì)有異步的 setState

如果你有認(rèn)真看上面的代碼，你會(huì)發(fā)現(xiàn)在 scheduleUpdateOnFiber 方法內(nèi)，會(huì)判斷 lane 是否為同步，那么是不是存在異步的情況？

function scheduleUpdateOnFiber(fiber, lane, eventTime) {
  if (lane === SyncLane) {
    // 同步操作
    ensureRootIsScheduled(root, eventTime);
    // 判斷當(dāng)前是否還在 React 事件流中
    // 如果不在，直接調(diào)用 flushSyncCallbackQueue 更新
    if (executionContext === NoContext) {
      flushSyncCallbackQueue();
    }
  } else {
    // 異步操作
  }
}

React 在兩年前，升級(jí) fiber 架構(gòu)的時(shí)候，就是為其異步化做準(zhǔn)備的。在 React 18 將會(huì)正式發(fā)布 Concurrent 模式，關(guān)于 Concurrent 模式，官方的介紹如下。

什么是 Concurrent 模式？

Concurrent 模式是一組 React 的新功能，可幫助應(yīng)用保持響應(yīng)，并根據(jù)用戶的設(shè)備性能和網(wǎng)速進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。在 Concurrent 模式中，渲染不是阻塞的。它是可中斷的。這改善了用戶體驗(yàn)。它同時(shí)解鎖了以前不可能的新功能。

現(xiàn)在如果想使用 Concurrent 模式，需要使用 React 的實(shí)驗(yàn)版本。如果你對(duì)這部分內(nèi)容感興趣可以閱讀我之前的文章：《React 架構(gòu)的演變 - 從同步到異步》。