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React原理之组件渲染和更新过程

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React原理之组件渲染和更新过程

本篇内容主要讲解React原理部分，包含：函数式编程、JSX本质、合成事件、组件渲染和更新过程以及setState和batchUpdate机制。原理往往是大厂最爱考的部分，希望大家能通过系统的学习来升华自己。

一、函数式编程

1、纯函数

在React中，函数式编程是一种常见的编程方式，它强调将应用程序看作是一系列纯函数的组合。纯函数是指输入相同，输出也相同，并且没有副作用的函数。

2、不可变值

我们通常使用不可变值来管理组件的状态。当我们需要更新状态时，我们不会直接修改原始状态对象，而是创建一个新的状态对象，然后将其传递给组件的setState方法。这样做可以确保我们的状态始终是不可变的，从而避免了许多潜在的问题。

二、JSX本质和vdom

JSX是一种JavaScript语法扩展，它允许我们在JavaScript代码中编写类似于HTML的结构。JSX的本质是将这些类似于HTML的结构转换为JavaScript函数调用。

当我们在React中编写JSX代码时，实际上是在创建React元素。React元素是一个普通的JavaScript对象，它描述了一个虚拟DOM节点。我们可以通过JSX语法来创建这些React元素，然后将它们渲染到页面上。

例如，下面的JSX代码：

const element = <h1>Hello, world!</h1>;

会被转换为以下JavaScript代码：

const element = React.createElement("h1", null, "Hello, world!");

React.createElement方法接收三个参数：元素类型、元素属性和子元素。通过这些参数，它可以创建一个描述虚拟DOM节点的JavaScript对象。

在React中，我们通常使用JSX来编写组件的UI部分。通过JSX，我们可以方便地描述组件的结构和样式，并将其转换为React元素进行渲染。

三、合成事件

在React中，合成事件是一种封装了原生浏览器事件的高级抽象。它提供了一些方便的API，可以让我们更轻松地处理事件，并且可以跨浏览器兼容。

React中的合成事件和原生浏览器事件有些不同。它们是通过事件委托的方式来处理的，这意味着React会在组件树的根节点上注册事件处理程序，然后通过事件冒泡的方式来处理事件。这种方式可以提高事件处理的效率，并且可以避免一些常见的问题，比如事件绑定和解绑的性能问题。

在React中，我们可以通过在组件中定义事件处理程序来处理合成事件。例如，下面的代码演示了如何在React中处理点击事件：

function handleClick(event) {
  console.log('Clicked!');
}

function MyComponent() {
  return <button onClick={handleClick}>Click me</button>;
}

在这个例子中，我们定义了一个名为handleClick的事件处理程序，并将其传递给了<button>元素的onClick属性。当用户点击<button>元素时，React会自动创建一个合成事件，并将其传递给handleClick函数。我们可以通过事件对象来获取有关事件的信息，比如事件类型、目标元素和鼠标位置等。

需要注意的是，在React中，合成事件是异步的。这意味着我们不能在事件处理程序中直接修改状态或更新UI。如果需要在事件处理程序中修改状态，我们可以使用setState方法来更新状态。

四、setState和batchUpdate

在React中，setState是用于更新组件状态的方法。当我们调用setState时，React会异步地更新组件状态，并在必要时重新渲染组件。这个过程是React的核心机制之一，它使得React能够高效地更新组件状态并渲染UI。

batchUpdate是React内部的一种优化机制。它允许我们在一次更新中批量处理多个setState调用。这样可以减少不必要的重新渲染，提高更新性能。当我们在同一个事件处理函数中调用多次setState时，React会自动启用batchUpdate机制。但是，如果我们在异步代码中调用setState，或者在setTimeout、setInterval等回调函数中调用setState，React就无法自动启用batchUpdate了，这时我们需要手动调用batchUpdate来优化性能。

下面是一个使用batchUpdate的例子：

class MyComponent extends React.Component {
  handleClick = () => {
    // 异步代码中调用setState
    setTimeout(() => {
      this.setState({ count: 1 });
      this.setState({ name: 'Tom' });
    }, 1000);
    // 手动调用batchUpdate
    React.batchedUpdates(() => {
      this.setState({ count: 2 });
      this.setState({ name: 'Jerry' });
    });
  };

  render() {
    return (
      <div>
        <p>Count: {this.state.count}</p>
        <p>Name: {this.state.name}</p>
        <button onClick={this.handleClick}>Update</button>
      </div>
    );
  }
}

在上面的例子中，我们在异步代码中调用了两次setState，但是在setTimeout回调函数中无法自动启用batchUpdate。所以我们需要手动调用React.batchedUpdates来批量处理这两次setState调用，以提高性能。

五、组件渲染过程和更新过程

1、组件渲染的过程

在React中，组件渲染的过程可以分为三个阶段：mounting、updating、unmounting。

  1. Mounting 阶段

在这个阶段，React会创建组件的实例，将其插入到DOM中，并初始化组件的props和state。这个阶段包括以下几个生命周期方法：

  • constructor：组件的构造函数，可以在这里初始化state和绑定事件处理函数。
  • static getDerivedStateFromProps：在组件实例化和更新时调用，用于根据props来更新state。
  • render：返回组件的虚拟DOM。
  • componentDidMount：组件挂载完成后调用，可以在这里进行一些异步操作，如请求数据。
  1. Updating 阶段

在这个阶段，组件的props或state发生变化，需要重新渲染组件。这个阶段包括以下几个生命周期方法：

  • static getDerivedStateFromProps：在组件实例化和更新时调用，用于根据props来更新state。
  • shouldComponentUpdate：决定组件是否需要重新渲染，可以根据新的props和state来判断是否需要重新渲染。
  • render：返回组件的虚拟DOM。
  • componentDidUpdate：组件更新完成后调用，可以在这里进行一些DOM操作。
  1. Unmounting 阶段

在这个阶段，组件被从DOM中移除。这个阶段只有一个生命周期方法：

  • componentWillUnmount：组件被卸载前调用，可以在这里进行一些清理操作，如清除定时器、取消订阅等。

需要注意的是，React还有一个错误处理阶段，即Error Handling阶段。当组件的render方法、生命周期方法或子组件抛出错误时，React会进入Error Handling阶段，调用以下生命周期方法：

  • static getDerivedStateFromError：在子组件抛出错误时调用，用于更新组件的state。
  • componentDidCatch：在子组件抛出错误时调用，可以在这里进行错误日志记录等操作。

2、组件更新过程

在React中，组件更新的过程可以分为两个阶段：reconciliation阶段和commit阶段。

  1. Reconciliation 阶段

在这个阶段，React会比较新旧虚拟DOM树的差异，找出需要更新的部分。这个阶段包括以下几个步骤：

  • Diff算法：React使用一种高效的Diff算法来比较新旧虚拟DOM树的差异，找出需要更新的部分。
  • 生命周期调用：React会调用组件的生命周期方法，如shouldComponentUpdate、componentWillReceiveProps等，来判断组件是否需要更新。
  • Re-render：如果组件需要更新，React会重新调用组件的render方法，生成新的虚拟DOM树。
  1. Commit 阶段

在这个阶段，React会将更新的结果应用到DOM上。这个阶段包括以下几个步骤：

  • Pre-commit：在更新DOM之前，React会调用getSnapshotBeforeUpdate方法，获取更新前的DOM快照，可以在这里进行一些DOM操作。
  • DOM操作：React会将更新的结果应用到DOM上，包括插入、移动、删除DOM节点等。
  • Post-commit：在更新DOM之后，React会调用componentDidUpdate方法，可以在这里进行一些DOM操作，如更新其他组件的props或state。

需要注意的是，React还有一个错误处理阶段，即Error Handling阶段。当组件的render方法、生命周期方法或子组件抛出错误时，React会进入Error Handling阶段，调用以下生命周期方法：

  • static getDerivedStateFromError：在子组件抛出错误时调用，用于更新组件的state。
  • componentDidCatch：在子组件抛出错误时调用，可以在这里进行错误日志记录等操作。