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本文適合對React的use(Layout)Effect有疑惑的小伙伴閱讀。

歡迎關(guān)注前端早茶，與廣東靚仔共同進階～

一、前言

在React項目中，我們使用hook開發(fā)項目，有時候會由于對hook的執(zhí)行機制、原理不是很清楚，遇到一些"難以解決的"問題。

其實當(dāng)我們遇到問題的時候，我們應(yīng)該將問題收集起來，解決完問題后進行一個梳理、總結(jié)，最好能舉一反三。以后就不會再遇到這類型的問題了。

下面我們會從effect的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)入手，梳理use(Layout)Effect在render和commit階段的整體流程。

二、正文

Effect的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

對函數(shù)組件來說，其fiber上的memorizedState專門用來存儲hooks鏈表，每一個hook對應(yīng)鏈表中的每一個元素。

useEffect/useLayoutEffect產(chǎn)生的hook會放到fiber.memorizedState上，而它們調(diào)用后最終會生成一個effect對象，存儲到它們對應(yīng)hook的memoizedState中，與其他的effect連接成環(huán)形鏈表。

單個的effect對象包括以下幾個屬性：

create: 傳入use（Layout）Effect函數(shù)的第一個參數(shù)，即回調(diào)函數(shù)
destroy: 回調(diào)函數(shù)return的函數(shù)，在該effect銷毀的時候執(zhí)行
deps: 依賴項
next: 指向下一個effect
tag: effect的類型，區(qū)分是useEffect還是useLayoutEffect

單純看effect對象中的字段，很容易和平時的用法聯(lián)系起來。create函數(shù)即我們傳入useEffect/useLayoutEffect的回調(diào)函數(shù)，而通過deps，可以控制create是否執(zhí)行，如需清除effect，則在create函數(shù)中return一個新函數(shù)（即destroy）即可。

為了理解effect的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，假設(shè)有如下組件：

const?UseEffectExp?=?()?=>?{
????const?[?text,?setText?]?=?useState('hello')
????useEffect(()?=>?{
????????console.log('effect1')
????????return?()?=>?{
????????????console.log('destory1');
????????}
????})
????useLayoutEffect(()?=>?{
????????console.log('effect2')
????????return?()?=>?{
????????????console.log('destory2');
????????}
????})
????return?<div>effectdiv>
}

掛載到它fiber上memoizedState的hooks鏈表結(jié)構(gòu)如下

例如useEffect hook上的memoizedState存儲了useEffect 的 effect對象（effect1），next指向useLayoutEffect的effect對象（effect2）。effect2的next又指回effect1.在下面的useLayoutEffect hook中，也是如此的結(jié)構(gòu)。

effect除了保存在fiber.memoizedState對應(yīng)的hook中，還會保存在fiber的updateQueue中。

現(xiàn)在，我們知道，調(diào)用use(Layout)Effect，最后會產(chǎn)生effect鏈表，這個鏈表保存在兩個地方：

fiber.memoizedState的hooks鏈表中，use(Layout)Effect對應(yīng)hook元素的memoizedState中。
fiber.updateQueue中，本次更新的updateQueue，它會在本次更新的commit階段中被處理。

流程概述

基于上面的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對于use（Layout）Effect來說，React做的事情就是

render階段：函數(shù)組件開始渲染的時候，創(chuàng)建出對應(yīng)的hook鏈表掛載到
workInProgress的memoizedState上，并創(chuàng)建effect鏈表，
但是基于上次和本次依賴項的比較結(jié)果，創(chuàng)建的effect是有差異的。
這一點暫且可以理解為：依賴項有變化，effect可以被處理，否則不會被處理。
commit階段：異步調(diào)度useEffect，layout階段同步處理useLayoutEffect的
effect。等到commit階段完成，更新應(yīng)用到頁面上之后，開始處理useEffect
產(chǎn)生的effect。

第二點提到了一個重點，就是useEffect和useLayoutEffect的執(zhí)行時機不一樣，前者被異步調(diào)度，當(dāng)頁面渲染完成后再去執(zhí)行，不會阻塞頁面渲染。后者是在commit階段新的DOM準(zhǔn)備完成，但還未渲染到屏幕之前，同步執(zhí)行。

三、實現(xiàn)細節(jié)

通過整體流程可以看出，effect的整個過程涉及到render階段和commit階段。render階段只創(chuàng)建effect鏈表，commit階段去處理這個鏈表。所有實現(xiàn)的細節(jié)都是在圍繞effect鏈表。

render階段-創(chuàng)建effect鏈表

在實際的使用中，我們調(diào)用的use(Layout)Effect函數(shù)，在掛載和更新的過程是不同的。

掛載時，調(diào)用的是mountEffectImpl，它會為use(Layout)Effect這類hook創(chuàng)建一個hook對象，將workInProgressHook指向它，然后在這個fiber節(jié)點的flag中加入副作用相關(guān)的effectTag。最后，會構(gòu)建effect鏈表掛載到fiber的updateQueue，并且也會在hook上的memorizedState掛載effect。

function?mountEffectImpl(fiberFlags,?hookFlags,?create,?deps):?void?{
??//?創(chuàng)建hook對象
??const?hook?=?mountWorkInProgressHook();
??//?獲取依賴
??const?nextDeps?=?deps?===?undefined???null?:?deps;

??//?為fiber打上副作用的effectTag
??currentlyRenderingFiber.flags?|=?fiberFlags;

??//?創(chuàng)建effect鏈表，掛載到hook的memoizedState上和fiber的updateQueue
??hook.memoizedState?=?pushEffect(
????HookHasEffect?|?hookFlags,
????create,
????undefined,
????nextDeps,
??);
}

currentlyRenderingFiber 即 workInProgress節(jié)點

更新時，調(diào)用updateEffectImpl，完成effect鏈表的構(gòu)建。這個過程中會根據(jù)前后依賴項是否變化，從而創(chuàng)建不同的effect對象。具體體現(xiàn)在effect的tag上，如果前后依賴未變，則effect的tag就賦值為傳入的hookFlags，否則，在tag中加入HookHasEffect標(biāo)志位。正是因為這樣，在處理effect鏈表時才可以只處理依賴變化的effect，use(Layout)Effect可以根據(jù)它的依賴變化情況來決定是否執(zhí)行回調(diào)。

function?updateEffectImpl(fiberFlags,?hookFlags,?create,?deps):?void?{
??const?hook?=?updateWorkInProgressHook();
??const?nextDeps?=?deps?===?undefined???null?:?deps;
??let?destroy?=?undefined;

??if?(currentHook?!==?null)?{
????//?從currentHook中獲取上一次的effect
????const?prevEffect?=?currentHook.memoizedState;
????//?獲取上一次effect的destory函數(shù)，也就是useEffect回調(diào)中return的函數(shù)
????destroy?=?prevEffect.destroy;
????if?(nextDeps?!==?null)?{
??????const?prevDeps?=?prevEffect.deps;
??????//?比較前后依賴，push一個不帶HookHasEffect的effect
??????if?(areHookInputsEqual(nextDeps,?prevDeps))?{
????????pushEffect(hookFlags,?create,?destroy,?nextDeps);
????????return;
??????}
????}
??}

??currentlyRenderingFiber.flags?|=?fiberFlags;
??//?如果前后依賴有變，在effect的tag中加入HookHasEffect
??//?并將新的effect更新到hook.memoizedState上
??hook.memoizedState?=?pushEffect(
????HookHasEffect?|?hookFlags,
????create,
????destroy,
????nextDeps,
??);
}

在組件掛載和更新時，有一個區(qū)別，就是掛載期間調(diào)用pushEffect創(chuàng)建effect對象的時候并沒有傳destroy函數(shù)，而更新期間傳了，這是因為每次effect執(zhí)行時，都是先執(zhí)行前一次的銷毀函數(shù)，再執(zhí)行新effect的創(chuàng)建函數(shù)。而掛載期間，上一次的effect并不存在，執(zhí)行創(chuàng)建函數(shù)前也就無需先銷毀。

掛載和更新，都調(diào)用了pushEffect，它的職責(zé)很單純，就是創(chuàng)建effect對象，構(gòu)建effect鏈表，掛到WIP節(jié)點的updateQueue上。

function?pushEffect(tag,?create,?destroy,?deps)?{
??//?創(chuàng)建effect對象
??const?effect:?Effect?=?{
????tag,
????create,
????destroy,
????deps,
????//?Circular
????next:?(null:?any),
??};

??//?從workInProgress節(jié)點上獲取到updateQueue，為構(gòu)建鏈表做準(zhǔn)備
??let?componentUpdateQueue:?null?|?FunctionComponentUpdateQueue?=?(currentlyRenderingFiber.updateQueue:?any);
??if?(componentUpdateQueue?===?null)?{
????//?如果updateQueue為空，把effect放到鏈表中，和它自己形成閉環(huán)
????componentUpdateQueue?=?createFunctionComponentUpdateQueue();
????//?將updateQueue賦值給WIP節(jié)點的updateQueue，實現(xiàn)effect鏈表的掛載
????currentlyRenderingFiber.updateQueue?=?(componentUpdateQueue:?any);
????componentUpdateQueue.lastEffect?=?effect.next?=?effect;
??}?else?{
????//?updateQueue不為空，將effect接到鏈表的后邊
????const?lastEffect?=?componentUpdateQueue.lastEffect;
????if?(lastEffect?===?null)?{
??????componentUpdateQueue.lastEffect?=?effect.next?=?effect;
????}?else?{
??????const?firstEffect?=?lastEffect.next;
??????lastEffect.next?=?effect;
??????effect.next?=?firstEffect;
??????componentUpdateQueue.lastEffect?=?effect;
????}
??}
??return?effect;
}

函數(shù)組件和類組件的updateQueue都是環(huán)狀鏈表

以上，就是effect鏈表的構(gòu)建過程。我們可以看到，effect對象創(chuàng)建出來最終會以兩種形式放到兩個地方：單個的effect，放到hook.memorizedState上；環(huán)狀的effect鏈表，放到fiber節(jié)點的updateQueue中。

兩者各有用途，前者的effect會作為上次更新的effect，為本次創(chuàng)建effect對象提供參照（對比依賴項數(shù)組），后者的effect鏈表會作為最終被執(zhí)行的主體，帶到commit階段處理。

commit階段 effect如何被處理

useEffect和useLayoutEffect，對它們的處理最終都落在處理fiber.updateQueue上，對前者來說，循環(huán)updateQueue時只處理包含useEffect這類tag的effect，對后者來說，只處理包含useLayoutEffect這類tag的effect，它們的處理過程都是先執(zhí)行前一次更新時effect的銷毀函數(shù)（destroy），再執(zhí)行新effect的創(chuàng)建函數(shù)（create）。

以上是它們的處理過程在微觀上的共性，宏觀上的區(qū)別主要體現(xiàn)在執(zhí)行時機上。useEffect是在beforeMutation或layout階段異步調(diào)度，然后在本次的更新應(yīng)用到屏幕上之后再執(zhí)行，而useLayoutEffect是在layout階段同步執(zhí)行的。下面先分析useEffect的處理過程。

useEffect的異步調(diào)度

與 componentDidMount、componentDidUpdate 不同的是，在瀏覽器完成布局與繪制之后，傳給 useEffect 的函數(shù)會延遲調(diào)用。這使得它適用于許多常見的副作用場景，比如設(shè)置訂閱和事件處理等情況，因此不應(yīng)在函數(shù)中執(zhí)行阻塞瀏覽器更新屏幕的操作。

基于useEffect回調(diào)延遲調(diào)用（實際上就是異步調(diào)用）?的需求，在實現(xiàn)上利用scheduler的異步調(diào)度函數(shù)：scheduleCallback，將執(zhí)行useEffect的動作作為一個任務(wù)去調(diào)度，這個任務(wù)會異步調(diào)用。

commit階段和useEffect真正扯上關(guān)系的有三個地方：commit階段的開始、beforeMutation、layout，涉及到異步調(diào)度的是后面兩個。

function?commitRootImpl(root,?renderPriorityLevel)?{
??//?進入commit階段，先執(zhí)行一次之前未執(zhí)行的useEffect
??do?{
????flushPassiveEffects();
??}?while?(rootWithPendingPassiveEffects?!==?null);

??...

??do?{
????try?{
??????// beforeMutation階段的處理函數(shù)：commitBeforeMutationEffects內(nèi)部，
??????//?異步調(diào)度useEffect
??????commitBeforeMutationEffects();
????}?catch?(error)?{
??????...
????}
??}?while?(nextEffect?!==?null);

??...

??const?rootDidHavePassiveEffects?=?rootDoesHavePassiveEffects;

??if?(rootDoesHavePassiveEffects)?{
????//?重點，記錄有副作用的effect
????rootWithPendingPassiveEffects?=?root;
??}
}

這三個地方去執(zhí)行或者調(diào)度useEffect有什么用意呢？我們分別來看。

commit開始，先執(zhí)行一下useEffect：這和useEffect異步調(diào)度的特點有關(guān)，它以一般的優(yōu)先級被調(diào)度，這就意味著一旦有更高優(yōu)先級的任務(wù)進入到commit階段，上一次任務(wù)的useEffect還沒得到執(zhí)行。所以在本次更新開始前，需要先將之前的useEffect都執(zhí)行掉，以保證本次調(diào)度的useEffect都是本次更新產(chǎn)生的。
beforeMutation階段異步調(diào)度useEffect：這個是實打?qū)嵉蒯槍ffectList上有副作用的節(jié)點，去異步調(diào)度useEffect。

function?commitBeforeMutationEffects()?{
??while?(nextEffect?!==?null)?{

????...

????if?((flags?&?Passive)?!==?NoFlags)?{
??????//?如果fiber節(jié)點上的flags存在Passive調(diào)度useEffect
??????if?(!rootDoesHavePassiveEffects)?{
????????rootDoesHavePassiveEffects?=?true;
????????scheduleCallback(NormalSchedulerPriority,?()?=>?{
??????????flushPassiveEffects();
??????????return?null;
????????});
??????}
????}
????nextEffect?=?nextEffect.nextEffect;
??}
}

因為rootDoesHavePassiveEffects的限制，只會發(fā)起一次useEffect調(diào)度，相當(dāng)于用一把鎖鎖住調(diào)度狀態(tài)，避免發(fā)起多次調(diào)度。

layout階段填充effect執(zhí)行數(shù)組：真正useEffect執(zhí)行的時候，實際上是先執(zhí)行上一次effect的銷毀，再執(zhí)行本次effect的創(chuàng)建。React用兩個數(shù)組來分別存儲銷毀函數(shù)和創(chuàng)建函數(shù)，這兩個數(shù)組的填充就是在layout階段，到時候循環(huán)釋放執(zhí)行兩個數(shù)組中的函數(shù)即可。

function?commitLifeCycles(
??finishedRoot:?FiberRoot,
??current:?Fiber?|?null,
??finishedWork:?Fiber,
??committedLanes:?Lanes,
):?void?{
??switch?(finishedWork.tag)?{
????case?FunctionComponent:
????case?ForwardRef:
????case?SimpleMemoComponent:
????case?Block:?{

??????...

??????//?layout階段填充effect執(zhí)行數(shù)組
??????schedulePassiveEffects(finishedWork);
??????return;
????}
}

在調(diào)用schedulePassiveEffects填充effect執(zhí)行數(shù)組時，有一個重要的地方就是只在包含HasEffect的effectTag的時候，才將effect放到數(shù)組內(nèi)，這一點保證了依賴項有變化再去處理effect。也就是：如果前后依賴未變，則effect的tag就賦值為傳入的hookFlags，否則，在tag中加入HookHasEffect標(biāo)志位。正是因為這樣，在處理effect鏈表時才可以只處理依賴變化的effect，use(Layout)Effect才可以根據(jù)它的依賴變化情況來決定是否執(zhí)行回調(diào)。

schedulePassiveEffects的實現(xiàn)：

function?schedulePassiveEffects(finishedWork:?Fiber)?{
??//?獲取到函數(shù)組件的updateQueue
??const?updateQueue:?FunctionComponentUpdateQueue?|?null?=?(finishedWork.updateQueue:?any);
??//?獲取effect鏈表
??const?lastEffect?=?updateQueue?!==?null???updateQueue.lastEffect?:?null;
??if?(lastEffect?!==?null)?{
????const?firstEffect?=?lastEffect.next;
????let?effect?=?firstEffect;
????//?循環(huán)effect鏈表
????do?{
??????const?{next,?tag}?=?effect;
??????if?(
????????(tag?&?HookPassive)?!==?NoHookEffect?&&
????????(tag?&?HookHasEffect)?!==?NoHookEffect
??????)?{
????????//?當(dāng)effect的tag含有HookPassive和HookHasEffect時，向數(shù)組中push?effect
????????enqueuePendingPassiveHookEffectUnmount(finishedWork,?effect);
????????enqueuePendingPassiveHookEffectMount(finishedWork,?effect);
??????}
??????effect?=?next;
????}?while?(effect?!==?firstEffect);
??}
}

在調(diào)用enqueuePendingPassiveHookEffectUnmount和enqueuePendingPassiveHookEffectMount填充數(shù)組的時候，還會再異步調(diào)度一次useEffect，但這與beforeMutation的調(diào)度是互斥的，一旦之前調(diào)度過，就不會再調(diào)度了，同樣是rootDoesHavePassiveEffects起的作用。

執(zhí)行effect

此時我們已經(jīng)知道，effect得以被處理是因為之前的調(diào)度以及effect數(shù)組的填充。現(xiàn)在到了最后的步驟，執(zhí)行effect的destroy和create。過程就是先循環(huán)待銷毀的effect數(shù)組，再循環(huán)待創(chuàng)建的effect數(shù)組，這一過程發(fā)生在flushPassiveEffectsImpl函數(shù)中。循環(huán)的時候每個兩項去effect是由于奇數(shù)項存儲的是當(dāng)前的fiber。

function?flushPassiveEffectsImpl()?{
??//?先校驗，如果root上沒有?Passive?efectTag的節(jié)點，則直接return
??if?(rootWithPendingPassiveEffects?===?null)?{
????return?false;
??}

??...

??//?執(zhí)行effect的銷毀
??const?unmountEffects?=?pendingPassiveHookEffectsUnmount;
??pendingPassiveHookEffectsUnmount?=?[];
??for?(let?i?=?0;?i?2)?{
????const?effect?=?((unmountEffects[i]:?any):?HookEffect);
????const?fiber?=?((unmountEffects[i?+?1]:?any):?Fiber);
????const?destroy?=?effect.destroy;
????effect.destroy?=?undefined;

????if?(typeof?destroy?===?'function')?{
??????try?{
????????destroy();
??????}?catch?(error)?{
????????captureCommitPhaseError(fiber,?error);
??????}
????}
??}

??//?再執(zhí)行effect的創(chuàng)建
??const?mountEffects?=?pendingPassiveHookEffectsMount;
??pendingPassiveHookEffectsMount?=?[];
??for?(let?i?=?0;?i?2)?{
????const?effect?=?((mountEffects[i]:?any):?HookEffect);
????const?fiber?=?((mountEffects[i?+?1]:?any):?Fiber);
????try?{
??????const?create?=?effect.create;
??????effect.destroy?=?create();
????}?catch?(error)?{

??????captureCommitPhaseError(fiber,?error);
????}
??}

??...

??return?true;
}

useLayoutEffect的同步執(zhí)行

useLayoutEffect在執(zhí)行的時候，也是先銷毀，再創(chuàng)建。和useEffect不同的是這兩者都是同步執(zhí)行的，前者在mutation階段執(zhí)行，后者在layout階段執(zhí)行。與useEffect不同的是，它不用數(shù)組去存儲銷毀和創(chuàng)建函數(shù)，而是直接操作fiber.updateQueue。

卸載上一次的effect，發(fā)生在mutation階段

//?調(diào)用卸載layout effect的函數(shù)，傳入layout有關(guān)的effectTag和說明effect有變化的effectTag：HookLayout | HookHasEffect
commitHookEffectListUnmount(HookLayout?|?HookHasEffect,?finishedWork);

function?commitHookEffectListUnmount(tag:?number,?finishedWork:?Fiber)?{
??//?獲取updateQueue
??const?updateQueue:?FunctionComponentUpdateQueue?|?null?=?(finishedWork.updateQueue:?any);
??const?lastEffect?=?updateQueue?!==?null???updateQueue.lastEffect?:?null;

??//?循環(huán)updateQueue上的effect鏈表
??if?(lastEffect?!==?null)?{
????const?firstEffect?=?lastEffect.next;
????let?effect?=?firstEffect;
????do?{
??????if?((effect.tag?&?tag)?===?tag)?{
????????//?執(zhí)行銷毀
????????const?destroy?=?effect.destroy;
????????effect.destroy?=?undefined;
????????if?(destroy?!==?undefined)?{
??????????destroy();
????????}
??????}
??????effect?=?effect.next;
????}?while?(effect?!==?firstEffect);
??}
}

執(zhí)行本次的effect創(chuàng)建，發(fā)生在layout階段

//?調(diào)用創(chuàng)建layout?effect的函數(shù)
commitHookEffectListMount(HookLayout?|?HookHasEffect,?finishedWork);

function?commitHookEffectListMount(tag:?number,?finishedWork:?Fiber)?{
??const?updateQueue:?FunctionComponentUpdateQueue?|?null?=?(finishedWork.updateQueue:?any);
??const?lastEffect?=?updateQueue?!==?null???updateQueue.lastEffect?:?null;
??if?(lastEffect?!==?null)?{
????const?firstEffect?=?lastEffect.next;
????let?effect?=?firstEffect;
????do?{
??????if?((effect.tag?&?tag)?===?tag)?{
????????//?創(chuàng)建
????????const?create?=?effect.create;
????????effect.destroy?=?create();
??????}
??????effect?=?effect.next;
????}?while?(effect?!==?firstEffect);
??}
}

文章轉(zhuǎn)載于 https://www.cnblogs.com/cczlovexw/p/16172130.html

四、總結(jié)

useEffect和useLayoutEffect作為組件的副作用，本質(zhì)上是一樣的。共用一套結(jié)構(gòu)來存儲effect鏈表。整體流程上都是先在render階段，生成effect，并將它們拼接成鏈表，存到fiber.updateQueue上，最終帶到commit階段被處理。

他們彼此的區(qū)別只是最終的執(zhí)行時機不同，一個異步一個同步，這使得useEffect不會阻塞渲染，而useLayoutEffect會阻塞渲染。

五、最后

?在我們閱讀完官方文檔后，我們一定會進行更深層次的學(xué)習(xí)，比如看下框架底層是如何運行的，以及源碼的閱讀。

? ? 這里廣東靚仔給下一些小建議：

在看源碼前，我們先去官方文檔復(fù)習(xí)下框架設(shè)計理念、源碼分層設(shè)計
閱讀下框架官方開發(fā)人員寫的相關(guān)文章
借助框架的調(diào)用棧來進行源碼的閱讀，通過這個執(zhí)行流程，我們就完整的對源碼進行了一個初步的了解
接下來再對源碼執(zhí)行過程中涉及的所有函數(shù)邏輯梳理一遍

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