React源码系列文章，请多支持：
React源码分析1 — 组件和对象的创建（createClass，createElement)
React源码分析2 — React组件插入DOM流程
React源码分析3 — React生命周期详解
React源码分析4 — setState机制
React源码分析5 -- 组件通信，refs，key，ReactDOM
React源码分析6 — React合成事件系统
1 概述
React作为一门前端框架，虽然只是focus在MVVM中的View部分，但还是实现了View和model的绑定。修改数据的同时，可以实现View的刷新。这大大简化了我们的逻辑，只用关心数据流的变化，同时减少了代码量，使得后期维护也更加方便。这个特性则要归功于setState()方法。React中利用队列机制来管理state，避免了很多重复的View刷新。下面我们来从源码角度探寻下setState机制。
2 setState和replaceState
我们都知道setState是以修改和新增的方式改变state的，不会改变没有涉及到的state。而replaceState则用新的state完全替换掉老state。比如
this.state = {
title: "example",
desc: "this is an example for react"
};
setState({
title: "new example"
});
console.log("setState: " + JSON.stringify(this.state)); // 1
replaceState({
title: "new example"
})
console.log("replaceState: " + JSON.stringify(this.state)); // 2打印如下
setState: {"title":"new example","desc":"this is an example for react"}
replaceState: {"title":"new example"}可见，setState不会影响没有涉及到的state，而replaceState则是完完全全的替换。下面让我们进入源码来探寻究竟吧。
setState
setState方法入口如下
ReactComponent.prototype.setState = function (partialState, callback) {
// 将setState事务放入队列中
this.updater.enqueueSetState(this, partialState);
if (callback) {
this.updater.enqueueCallback(this, callback, 'setState');
}
};取名为partialState，有部分state的含义，可见只是影响涉及到的state，不会伤及无辜。enqueueSetState是state队列管理的入口方法，比较重要，我们之后再接着分析。
replaceState
replaceState: function (newState, callback) {
this.updater.enqueueReplaceState(this, newState);
if (callback) {
this.updater.enqueueCallback(this, callback, 'replaceState');
}
},replaceState中取名为newState，有完全替换的含义。同样也是以队列的形式来管理的。
3 enqueueSetState
enqueueSetState: function (publicInstance, partialState) {
// 先获取ReactComponent组件对象
var internalInstance = getInternalInstanceReadyForUpdate(publicInstance, 'setState');
if (!internalInstance) {
return;
}
// 如果_pendingStateQueue为空,则创建它。可以发现队列是数组形式实现的
var queue = internalInstance._pendingStateQueue || (internalInstance._pendingStateQueue = []);
queue.push(partialState);
// 将要更新的ReactComponent放入数组中
enqueueUpdate(internalInstance);
}其中getInternalInstanceReadyForUpdate源码如下，解释都在代码注释中
function getInternalInstanceReadyForUpdate(publicInstance, callerName) {
// 从map取出ReactComponent组件,还记得mountComponent时把ReactElement作为key，将ReactComponent存入了map中了吧，ReactComponent是React组件的核心，包含各种状态，数据和操作方法。而ReactElement则仅仅是一个数据类。
var internalInstance = ReactInstanceMap.get(publicInstance);
if (!internalInstance) {
return null;
}
return internalInstance;
}enqueueUpdate源码如下
function enqueueUpdate(component) {
ensureInjected();
// 如果不是正处于创建或更新组件阶段,则处理update事务
if (!batchingStrategy.isBatchingUpdates) {
batchingStrategy.batchedUpdates(enqueueUpdate, component);
return;
}
// 如果正在创建或更新组件,则暂且先不处理update,只是将组件放在dirtyComponents数组中
dirtyComponents.push(component);
}enqueueUpdate包含了React避免重复render的逻辑。mountComponent和updateComponent方法在执行的最开始，会调用到batchedUpdates进行批处理更新，此时会将isBatchingUpdates设置为true，也就是将状态标记为现在正处于更新阶段了。之后React以事务的方式处理组件update，事务处理完后会调用wrapper.close(), 而TRANSACTION_WRAPPERS中包含了RESET_BATCHED_UPDATES这个wrapper，故最终会调用RESET_BATCHED_UPDATES.close(), 它最终会将isBatchingUpdates设置为false。这个过程比较麻烦，想更清晰的了解的话，建议自行分析源码。
故getInitialState，componentWillMount， render，componentWillUpdate 中setState都不会引起updateComponent。但在componentDidMount和componentDidUpdate中则会。
batchedUpdates: function (callback, a, b, c, d, e) {
var alreadyBatchingUpdates = ReactDefaultBatchingStrategy.isBatchingUpdates;
// 批处理最开始时，将isBatchingUpdates设为true，表明正在更新
ReactDefaultBatchingStrategy.isBatchingUpdates = true;
// The code is written this way to avoid extra allocations
if (alreadyBatchingUpdates) {
callback(a, b, c, d, e);
} else {
// 以事务的方式处理updates，后面详细分析transaction
transaction.perform(callback, null, a, b, c, d, e);
}
}
var RESET_BATCHED_UPDATES = {
initialize: emptyFunction,
close: function () {
// 事务批更新处理结束时，将isBatchingUpdates设为了false
ReactDefaultBatchingStrategy.isBatchingUpdates = false;
}
};
var TRANSACTION_WRAPPERS = [FLUSH_BATCHED_UPDATES, RESET_BATCHED_UPDATES];
4 事务transaction
事务通过wrapper进行封装。一个wrapper包含一对initialize和close方法。比如RESET_BATCHED_UPDATES
var RESET_BATCHED_UPDATES = {
// 初始化调用
initialize: emptyFunction,
// 事务执行完成，close时调用
close: function () {
ReactDefaultBatchingStrategy.isBatchingUpdates = false;
}
};transcation被包装在wrapper中，比如
var TRANSACTION_WRAPPERS = [FLUSH_BATCHED_UPDATES, RESET_BATCHED_UPDATES];transaction是通过transaction.perform(callback, args…)方法进入的，它会先调用注册好的wrapper中的initialize方法，然后执行perform方法中的callback，最后再执行close方法。截取React代码中的一张图如下
下面分析transaction.perform(callback, args…)
perform: function (method, scope, a, b, c, d, e, f) {
var errorThrown;
var ret;
try {
this._isInTransaction = true;
errorThrown = true;
// 先运行所有wrapper中的initialize方法
this.initializeAll(0);
// 再执行perform方法传入的callback
ret = method.call(scope, a, b, c, d, e, f);
errorThrown = false;
} finally {
try {
if (errorThrown) {
// 最后运行wrapper中的close方法
try {
this.closeAll(0);
} catch (err) {}
} else {
// 最后运行wrapper中的close方法
this.closeAll(0);
}
} finally {
this._isInTransaction = false;
}
}
return ret;
},
initializeAll: function (startIndex) {
var transactionWrappers = this.transactionWrappers;
// 遍历所有注册的wrapper
for (var i = startIndex; i < transactionWrappers.length; i++) {
var wrapper = transactionWrappers[i];
try {
this.wrapperInitData[i] = Transaction.OBSERVED_ERROR;
// 调用wrapper的initialize方法
this.wrapperInitData[i] = wrapper.initialize ? wrapper.initialize.call(this) : null;
} finally {
if (this.wrapperInitData[i] === Transaction.OBSERVED_ERROR) {
try {
this.initializeAll(i + 1);
} catch (err) {}
}
}
}
},
closeAll: function (startIndex) {
var transactionWrappers = this.transactionWrappers;
// 遍历所有wrapper
for (var i = startIndex; i < transactionWrappers.length; i++) {
var wrapper = transactionWrappers[i];
var initData = this.wrapperInitData[i];
var errorThrown;
try {
errorThrown = true;
if (initData !== Transaction.OBSERVED_ERROR && wrapper.close) {
// 调用wrapper的close方法，如果有的话
wrapper.close.call(this, initData);
}
errorThrown = false;
} finally {
if (errorThrown) {
try {
this.closeAll(i + 1);
} catch (e) {}
}
}
}
this.wrapperInitData.length = 0;
}5 runBatchedUpdates更新组件
前面分析到enqueueUpdate中调用transaction.perform(callback, args...)后，小伙伴们肯定会发现，callback还是enqueueUpdate方法啊，那岂不是死循环了？不是说好的setState会调用updateComponent，从而自动刷新View的吗？别急，我们还是要先从transaction事务说起。
我们的wrapper中注册了两个wrapper，如下
var TRANSACTION_WRAPPERS = [FLUSH_BATCHED_UPDATES, RESET_BATCHED_UPDATES];RESET_BATCHED_UPDATES用来管理isBatchingUpdates状态，我们前面在分析setState是否立即生效时已经讲解过了。那FLUSH_BATCHED_UPDATES用来干嘛呢？
var FLUSH_BATCHED_UPDATES = {
initialize: emptyFunction,
close: ReactUpdates.flushBatchedUpdates.bind(ReactUpdates)
};
var flushBatchedUpdates = function () {
// 循环遍历处理完所有dirtyComponents
while (dirtyComponents.length || asapEnqueued) {
if (dirtyComponents.length) {
var transaction = ReactUpdatesFlushTransaction.getPooled();
// close前执行完runBatchedUpdates方法，这是关键
transaction.perform(runBatchedUpdates, null, transaction);
ReactUpdatesFlushTransaction.release(transaction);
}
if (asapEnqueued) {
asapEnqueued = false;
var queue = asapCallbackQueue;
asapCallbackQueue = CallbackQueue.getPooled();
queue.notifyAll();
CallbackQueue.release(queue);
}
}
};FLUSH_BATCHED_UPDATES会在一个transaction的close阶段运行runBatchedUpdates，从而执行update。
function runBatchedUpdates(transaction) {
var len = transaction.dirtyComponentsLength;
dirtyComponents.sort(mountOrderComparator);
for (var i = 0; i < len; i++) {
// dirtyComponents中取出一个component
var component = dirtyComponents[i];
// 取出dirtyComponent中的未执行的callback,下面就准备执行它了
var callbacks = component._pendingCallbacks;
component._pendingCallbacks = null;
var markerName;
if (ReactFeatureFlags.logTopLevelRenders) {
var namedComponent = component;
if (component._currentElement.props === component._renderedComponent._currentElement) {
namedComponent = component._renderedComponent;
}
}
// 执行updateComponent
ReactReconciler.performUpdateIfNecessary(component, transaction.reconcileTransaction);
// 执行dirtyComponent中之前未执行的callback
if (callbacks) {
for (var j = 0; j < callbacks.length; j++) {
transaction.callbackQueue.enqueue(callbacks[j], component.getPublicInstance());
}
}
}
}runBatchedUpdates循环遍历dirtyComponents数组，主要干两件事。首先执行performUpdateIfNecessary来刷新组件的view，然后执行之前阻塞的callback。下面来看performUpdateIfNecessary。
performUpdateIfNecessary: function (transaction) {
if (this._pendingElement != null) {
// receiveComponent会最终调用到updateComponent，从而刷新View
ReactReconciler.receiveComponent(this, this._pendingElement, transaction, this._context);
}
if (this._pendingStateQueue !== null || this._pendingForceUpdate) {
// 执行updateComponent，从而刷新View。这个流程在React生命周期中讲解过
this.updateComponent(transaction, this._currentElement, this._currentElement, this._context, this._context);
}
},最后惊喜的看到了receiveComponent和updateComponent吧。receiveComponent最后会调用updateComponent，而updateComponent中会执行React组件存在期的生命周期方法，如componentWillReceiveProps， shouldComponentUpdate， componentWillUpdate，render, componentDidUpdate。 从而完成组件更新的整套流程。
6 总结
setState流程还是很复杂的，设计也很精巧，避免了重复无谓的刷新组件。它的主要流程如下
- enqueueSetState将state放入队列中，并调用enqueueUpdate处理要更新的Component
- 如果组件当前正处于update事务中，则先将Component存入dirtyComponent中。否则调用batchedUpdates处理。
- batchedUpdates发起一次transaction.perform()事务
-
开始执行事务初始化，运行，结束三个阶段
- 初始化：事务初始化阶段没有注册方法，故无方法要执行
- 运行：执行setSate时传入的callback方法，一般不会传callback参数
- 结束：更新isBatchingUpdates为false，并执行FLUSH_BATCHED_UPDATES这个wrapper中的close方法
- FLUSH_BATCHED_UPDATES在close阶段，会循环遍历所有的dirtyComponents，调用updateComponent刷新组件，并执行它的pendingCallbacks, 也就是setState中设置的callback。