React中的4种优先级

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2021-01-23 20:42

来源 | http://www.fly63.com/article/detial/10072
UI产生交互的根本原因是各种事件,这也就意味着事件与更新有着直接关系。不同事件产生的更新,它们的优先级是有差异的,所以更新优先级的根源在于事件的优先级。一个更新的产生可直接导致react生成一个更新任务,最终这个任务被Scheduler调度。
所以在React中,人为地将事件划分了等级,最终目的是决定调度任务的轻重缓急,因此,React有一套从事件到调度的优先级机制。
本文将围绕事件优先级、更新优先级、任务优先级、调度优先级,重点梳理它们之间的转化关系。
  • 事件优先级:按照用户事件的交互紧急程度,划分的优先级
  • 更新优先级:事件导致React产生的更新对象(update)的优先级(update.lane)
  • 任务优先级:产生更新对象之后,React去执行一个更新任务,这个任务所持有的优先级
  • 调度优先级:Scheduler依据React更新任务生成一个调度任务,这个调度任务所持有的优先级
前三者属于React的优先级机制,第四个属于Scheduler的优先级机制,Scheduler内部有自己的优先级机制,虽然与React有所区别,但等级的划分基本一致。下面我们从事件优先级开始说起。

优先级的起点:事件优先级

React按照事件的紧急程度,把它们划分成三个等级:
  • 离散事件(DiscreteEvent):click、keydown、focusin等,这些事件的触发不是连续的,优先级为0。
  • 用户阻塞事件(UserBlockingEvent):drag、scroll、mouseover等,特点是连续触发,阻塞渲染,优先级为1。
  • 连续事件(ContinuousEvent):canplay、error、audio标签的timeupdate和canplay,优先级最高,为2。

派发事件优先级

事件优先级是在注册阶段被确定的,在向root上注册事件时,会根据事件的类别,创建不同优先级的事件监听(listener),最终将它绑定到root上去。
let listener = createEventListenerWrapperWithPriority(    targetContainer,    domEventName,    eventSystemFlags,    listenerPriority,  );
createEventListenerWrapperWithPriority函数的名字已经把它做的事情交代得八九不离十了。它会首先根据事件的名称去找对应的事件优先级,然后依据优先级返回不同的事件监听函数。
export function createEventListenerWrapperWithPriority(  targetContainer: EventTarget,  domEventName: DOMEventName,  eventSystemFlags: EventSystemFlags,  priority?: EventPriority,): Function {  const eventPriority =    priority === undefined      ? getEventPriorityForPluginSystem(domEventName)      : priority;  let listenerWrapper;  switch (eventPriority) {    case DiscreteEvent:      listenerWrapper = dispatchDiscreteEvent;      break;    case UserBlockingEvent:      listenerWrapper = dispatchUserBlockingUpdate;      break;    case ContinuousEvent:    default:      listenerWrapper = dispatchEvent;      break;  }  return listenerWrapper.bind(    null,    domEventName,    eventSystemFlags,    targetContainer,  );}
最终绑定到root上的事件监听其实是dispatchDiscreteEvent、dispatchUserBlockingUpdate、dispatchEvent这三个中的一个。它们做的事情都是一样的,以各自的事件优先级去执行真正的事件处理函数。
比如:dispatchDiscreteEvent和dispatchUserBlockingUpdate最终都会以UserBlockingEvent的事件级别去执行事件处理函数。
以某种优先级去执行事件处理函数其实要借助Scheduler中提供的runWithPriority函数来实现:
function dispatchUserBlockingUpdate(  domEventName,  eventSystemFlags,  container,  nativeEvent,) {
...
runWithPriority( UserBlockingPriority, dispatchEvent.bind( null, domEventName, eventSystemFlags, container, nativeEvent, ), );
...
}
这么做可以将事件优先级记录到Scheduler中,相当于告诉Scheduler:你帮我记录一下当前事件派发的优先级,等React那边创建更新对象(即update)计算更新优先级时直接从你这拿就好了。
function unstable_runWithPriority(priorityLevel, eventHandler) {  switch (priorityLevel) {    case ImmediatePriority:    case UserBlockingPriority:    case NormalPriority:    case LowPriority:    case IdlePriority:      break;    default:      priorityLevel = NormalPriority;  }
var previousPriorityLevel = currentPriorityLevel; // 记录优先级到Scheduler内部的变量里 currentPriorityLevel = priorityLevel;
try { return eventHandler(); } finally { currentPriorityLevel = previousPriorityLevel; }}

更新优先级

以setState为例,事件的执行会导致setState执行,而setState本质上是调用enqueueSetState,生成一个update对象,这时候会计算它的更新优先级,即update.lane:
const classComponentUpdater = {  enqueueSetState(inst, payload, callback) {    ...
// 依据事件优先级创建update的优先级 const lane = requestUpdateLane(fiber, suspenseConfig);
const update = createUpdate(eventTime, lane, suspenseConfig); update.payload = payload; enqueueUpdate(fiber, update);
// 开始调度 scheduleUpdateOnFiber(fiber, lane, eventTime); ... },};
重点关注requestUpdateLane,它首先找出Scheduler中记录的优先级:schedulerPriority,然后计算更新优先级:lane,具体的计算过程在findUpdateLane函数中,计算过程是一个从高到低依次占用空闲位的操作,具体的代码在这里 ,这里就先不详细展开。
export function requestUpdateLane(  fiber: Fiber,  suspenseConfig: SuspenseConfig | null,): Lane {
... // 根据记录下的事件优先级,获取任务调度优先级 const schedulerPriority = getCurrentPriorityLevel();
let lane; if ( (executionContext & DiscreteEventContext) !== NoContext && schedulerPriority === UserBlockingSchedulerPriority ) { // 如果事件优先级是用户阻塞级别,则直接用InputDiscreteLanePriority去计算更新优先级 lane = findUpdateLane(InputDiscreteLanePriority, currentEventWipLanes); } else { // 依据事件的优先级去计算schedulerLanePriority const schedulerLanePriority = schedulerPriorityToLanePriority( schedulerPriority, ); ... // 根据事件优先级计算得来的schedulerLanePriority,去计算更新优先级 lane = findUpdateLane(schedulerLanePriority, currentEventWipLanes); } return lane;}getCurrentPriorityLevel负责读取记录在Scheduler中的优先级:function unstable_getCurrentPriorityLevel() { return currentPriorityLevel;}
update对象创建完成后意味着需要对页面进行更新,会调用scheduleUpdateOnFiber进入调度,而真正开始调度之前会计算本次产生的更新任务的任务优先级,目的是与已有任务的任务优先级去做比较,便于做出多任务的调度决策。
调度决策的逻辑在ensureRootIsScheduled 函数中,这是一个非常重要的函数,控制着React任务进入Scheduler的大门。

任务优先级

一个update会被一个React的更新任务执行掉,任务优先级被用来区分多个更新任务的紧急程度,它由更新优先级计算而来,举例来说:
假设产生一前一后两个update,它们持有各自的更新优先级,也会被各自的更新任务执行。经过优先级计算,如果后者的任务优先级高于前者的任务优先级,那么会让Scheduler取消前者的任务调度;如果后者的任务优先级等于前者的任务优先级,后者不会导致前者被取消,而是会复用前者的更新任务,将两个同等优先级的更新收敛到一次任务中;如果后者的任务优先级低于前者的任务优先级,同样不会导致前者的任务被取消,而是在前者更新完成后,再次用Scheduler对后者发起一次任务调度。
这是任务优先级存在的意义,保证高优先级任务及时响应,收敛同等优先级的任务调度。
任务优先级在即将调度的时候去计算,代码在ensureRootIsScheduled函数中:
function ensureRootIsScheduled(root: FiberRoot, currentTime: number) {
...
// 获取nextLanes,顺便计算任务优先级 const nextLanes = getNextLanes( root, root === workInProgressRoot ? workInProgressRootRenderLanes : NoLanes, );
// 获取上面计算得出的任务优先级 const newCallbackPriority = returnNextLanesPriority();
...
}
通过调用getNextLanes去计算在本次更新中应该处理的这批lanes(nextLanes),getNextLanes会调用getHighestPriorityLanes去计算任务优先级。任务优先级计算的原理是这样:更新优先级(update的lane),
它会被并入root.pendingLanes,root.pendingLanes经过getNextLanes处理后,挑出那些应该处理的lanes,传入getHighestPriorityLanes,根据nextLanes找出这些lanes的优先级作为任务优先级。
function getHighestPriorityLanes(lanes: Lanes | Lane): Lanes {  ...  // 都是这种比较赋值的过程,这里只保留两个以做简要说明  const inputDiscreteLanes = InputDiscreteLanes & lanes;  if (inputDiscreteLanes !== NoLanes) {    return_highestLanePriority = InputDiscreteLanePriority;    return inputDiscreteLanes;  }  if ((lanes & InputContinuousHydrationLane) !== NoLanes) {    return_highestLanePriority = InputContinuousHydrationLanePriority;    return InputContinuousHydrationLane;  }  ...  return lanes;}
getHighestPriorityLanes的源码在这里,getNextLanes的源码在这里
return_highestLanePriority就是任务优先级,它有如下这些值,值越大,优先级越高,暂时只理解任务优先级的作用即可。
export const SyncLanePriority: LanePriority = 17;export const SyncBatchedLanePriority: LanePriority = 16;
const InputDiscreteHydrationLanePriority: LanePriority = 15;export const InputDiscreteLanePriority: LanePriority = 14;
const InputContinuousHydrationLanePriority: LanePriority = 13;export const InputContinuousLanePriority: LanePriority = 12;
const DefaultHydrationLanePriority: LanePriority = 11;export const DefaultLanePriority: LanePriority = 10;
const TransitionShortHydrationLanePriority: LanePriority = 9;export const TransitionShortLanePriority: LanePriority = 8;
const TransitionLongHydrationLanePriority: LanePriority = 7;export const TransitionLongLanePriority: LanePriority = 6;
const RetryLanePriority: LanePriority = 5;
const SelectiveHydrationLanePriority: LanePriority = 4;
const IdleHydrationLanePriority: LanePriority = 3;const IdleLanePriority: LanePriority = 2;
const OffscreenLanePriority: LanePriority = 1;
export const NoLanePriority: LanePriority = 0;
如果已经存在一个更新任务,ensureRootIsScheduled会在获取到新任务的任务优先级之后,去和旧任务的任务优先级去比较,从而做出是否需要重新发起调度的决定,若需要发起调度,那么会去计算调度优先级。

调度优先级

一旦任务被调度,那么它就会进入Scheduler,在Scheduler中,这个任务会被包装一下,生成一个属于Scheduler自己的task,这个task持有的优先级就是调度优先级。
它有什么作用呢?在Scheduler中,分别用过期任务队列和未过期任务的队列去管理它内部的task,过期任务的队列中的task根据过期时间去排序,最早过期的排在前面,便于被最先处理。而过期时间是由调度优先级计算的出的,不同的调度优先级对应的过期时间不同。
调度优先级由任务优先级计算得出,在ensureRootIsScheduled更新真正让Scheduler发起调度的时候,会去计算调度优先级。
function ensureRootIsScheduled(root: FiberRoot, currentTime: number) {
...
// 根据任务优先级获取Scheduler的调度优先级 const schedulerPriorityLevel = lanePriorityToSchedulerPriority( newCallbackPriority, );
// 计算出调度优先级之后,开始让Scheduler调度React的更新任务 newCallbackNode = scheduleCallback( schedulerPriorityLevel, performConcurrentWorkOnRoot.bind(null, root), );
...}
lanePriorityToSchedulerPriority计算调度优先级的过程是根据任务优先级找出对应的调度优先级。
export function lanePriorityToSchedulerPriority(  lanePriority: LanePriority,): ReactPriorityLevel {  switch (lanePriority) {    case SyncLanePriority:    case SyncBatchedLanePriority:      return ImmediateSchedulerPriority;    case InputDiscreteHydrationLanePriority:    case InputDiscreteLanePriority:    case InputContinuousHydrationLanePriority:    case InputContinuousLanePriority:      return UserBlockingSchedulerPriority;    case DefaultHydrationLanePriority:    case DefaultLanePriority:    case TransitionShortHydrationLanePriority:    case TransitionShortLanePriority:    case TransitionLongHydrationLanePriority:    case TransitionLongLanePriority:    case SelectiveHydrationLanePriority:    case RetryLanePriority:      return NormalSchedulerPriority;    case IdleHydrationLanePriority:    case IdleLanePriority:    case OffscreenLanePriority:      return IdleSchedulerPriority;    case NoLanePriority:      return NoSchedulerPriority;    default:      invariant(        false,        'Invalid update priority: %s. This is a bug in React.',        lanePriority,      );  }}

总结

本文一共提到了4种优先级:事件优先级、更新优先级、任务优先级、调度优先级,它们之间是递进的关系。
事件优先级由事件本身决定,更新优先级由事件计算得出,然后放到root.pendingLanes,任务优先级来自root.pendingLanes中最紧急的那些lanes对应的优先级,调度优先级根据任务优先级获取。几种优先级环环相扣,保证了高优任务的优先执行。

本文完〜

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