提到 ref或者 refs 如果你用过React 16以前的版本 第一印象都是用来访问DOM或者修改组件实例的,

正如官网所介绍的这样:
然后到了React 16.3出现的 createRef 以及16.8 hooks中的 useRef出现时,发现这里的ref好像不仅仅只有之前的绑定到DOM/组件实例的 作用?本文将带你逐一梳理这些知识点,并尝试分析相关源码。
这部分知识点不是本文重点,每个点展开都非常庞大,了方便本文理解先在这里简单提及。
Fiber是React更新时的最小单元,是一种包含指针的数据结构,从数据结构上看Fiber架构 ≈ 树 + 链表。
Fiber单元是从 jsx createElement之后根据ReactElement生成的,相比 ReactElement,Fiber单元具备动态工作能力。
使用chrome perfomance录制一个react应用渲染看函数调用栈会看到下面这张图
这三块内容分别代表: 1.生成react root节点 2.reconciler 协调生成需要更新的子节点 3.将节点更新commit 到视图
在函数组件中每执行一次use开头的hook函数都会生成一个hook对象。
- type Hook = {
 - memoizedState: any, // 上次更新之后的最终状态值
 - queue: UpdateQueue, //更新队列
 - next, // 下一个 hook 对象
 - };
 
其中memoizedState会保存该hook上次更新之后的最终状态,比如当我们使用一次useState之后就会在memoizedState中保存初始值。
React 中大部分 hook 分为两个阶段:第一次初始化时`mount`阶段和更新`update`时阶段
hooks函数的执行分两个阶段 mount和 update,比如 useState只会在初始化时执行一次,下文中将提到的
useImperativeHandle 和 useRef也包括在内。
本文已梳理摘取了源码相关的函数,但你如果配合源码调试一起食用效果会更加。
本文基于React v17.0.2。
拉取React代码并安装依赖
将react,scheduler以及react-dom打包为commonjs
yarn build react/index,react-dom/index,scheduler --type NODE
3.进入build/node_modules/react/cjs 执行yarn link 同理 react-dom
4.在 build/node_modules/react/cjs/react.development.js中加入link标记console以确保检查link状态
5.使用create-react-app创建一个测试应用 并link react,react-dom
组件上的ref属性是一个保留属性,你不能把ref当成一个普通的prop属性在一个组件中获取,比如:
- const Parent = () => {
 - return
 - }
 - const Child = (props) => {
 - console.log(props);
 - // 这里获取不到ref属性
 - return
 - }
 
这个ref去哪里了呢, React本身又对它做了什么呢?
我们知道React的解析是从createElement开始的,找到了下面创建ReactElement的地方,确实有对ref保留属性的处理。
- export function createElement(type, config, children) {
 - let propName;
 - // Reserved names are extracted
 - const props = {};
 - let ref = null;
 - if (config != null) {
 - if (hasValidRef(config)) {
 - ref = config.ref;
 - }
 - for (propName in config) {
 - if (
 - hasOwnProperty.call(config, propName) &&
 - !RESERVED_PROPS.hasOwnProperty(propName)
 - ) {
 - props[propName] = config[propName];
 - }
 - }
 - }
 - return ReactElement(
 - type,
 - key,
 - ref,
 - props,
 - ...
 - );
 - }
 
从createElement开始就已经创建了对ref属性的引用。
createElement之后我们需要构建Fiber工作树,接下来主要讲对ref相关的处理。
React对于不同的组件有不通的处理
先主要关注 FunctionComponent/ClassComponent/HostComponent(原生html标签)
FunctionComponent
- function updateFunctionComponent(current, workInProgress, Component, nextProps, renderLanes) {
 - try {
 - nextChildren = renderWithHooks(current, workInProgress, Component, nextProps, context, renderLanes);
 - } finally {
 - reenableLogs();
 - }
 - reconcileChildren(current, workInProgress, nextChildren, renderLanes);
 - return workInProgress.child;
 - }
 - functin renderWithHooks(current, workInProgress, Component, props, secondArg, nextRenderLanes){
 - children = Component(props, secondArg); // 这里的Component就是指我们的函数组件
 - return children;
 - }
 
我们可以看到函数组件在渲染的时候就是直接执行。
ClassComponent
- function updateClassComponent(current, workInProgress, Component, nextProps, renderLanes) {
 - ...
 - {
 - ...
 - constructClassInstance(workInProgress, Component, nextProps);
 - ....
 - }
 - var nextUnitOfWork = finishClassComponent(current, workInProgress, Component, shouldUpdate, hasContext, renderLanes);
 - ...
 - return nextUnitOfWork;
 - }
 - function constructClassInstance(workInProgress, ctor, props) {
 - ....
 - var instance = new ctor(props, context);
 - // 把instance实例挂载到workInProgress stateNode属性上
 - adoptClassInstance(workInProgress, instance);
 - .....
 - return instance;
 - }
 - function finishClassComponent(current, workInProgress, Component, shouldUpdate, hasContext, renderLanes) {
 - // 标记是否有ref更新
 - markRef(current, workInProgress);
 - }
 - function markRef(current, workInProgress) {
 - var ref = workInProgress.ref;
 - if (current === null && ref !== null || current !== null && current.ref !== ref) {
 - // Schedule a Ref effect
 - workInProgress.flags |= Ref;
 - }
 - }
 
ClassComponent则是通过构造函数生成实例并标记了ref属性。
回顾一下之前提到的React工作流程,既然是要将组件实例或者真实DOM赋值给ref那肯定不能在一开始就处理这个ref,而是根据标记到commit阶段再给ref赋值。
- function commitLayoutEffectOnFiber(finishedRoot, current, finishedWork, committedLanes) {
 - ....
 - {
 - if (finishedWork.flags & Ref) {
 - commitAttachRef(finishedWork);
 - }
 - }
 - ....
 - }
 - function commitAttachRef(finishedWork) {
 - var ref = finishedWork.ref;
 - if (ref !== null) {
 - var instance = finishedWork.stateNode;
 - var instanceToUse;
 - switch (finishedWork.tag) {
 - case HostComponent:
 - // getPublicInstance 这里调用了DOM API 返回了DOM对象
 - instanceToUse = getPublicInstance(instance);
 - break;
 - default:
 - instanceToUse = instance;
 - }
 - // 对函数回调形式设置ref的处理
 - if (typeof ref === 'function') {
 - {
 - ref(instanceToUse);
 - }
 - } else {
 - ref.current = instanceToUse;
 - }
 - }
 - }
 
在commit阶段,如果是原生标签则将真实DOM赋值给ref对象的current属性, 如果是class componnet 则是组件instance。
如果你对function组件未做处理直接加上ref,react会直接忽略并在开发环境给出警告
函数组件没有实例可以赋值给ref对象,而且组件上的ref prop会被当作保留属性无法在组件中获取,那该怎么办呢?
React提供了一个forwardRef函数 来处理函数组件的 ref prop,用起来就像下面这个示例:
- const Parent = () => {
 - const childRef = useRef(null)
 - return
 - }
 - const Child = forWardRef((props,ref) => {
 - return
 Child- }}
 
这个方法的源码主体也非常简单,返回了一个新的elementType对象,这个对象的render属性包含了原本的这个函数组件,而$$typeof则标记了这个特殊组件类型。
- function forwardRef(render) {
 - ....
 - var elementType = {
 - $$typeof: REACT_FORWARD_REF_TYPE,
 - render: render
 - }
 - ....
 - return elementType;
 - }
 
那么React对forwardRef这个特殊的组件是怎么处理的呢
- function beginWork(current, workInProgress, renderLanes) {
 - ...
 - switch (workInProgress.tag) {
 - case FunctionComponent:
 - {
 - ...
 - return updateFunctionComponent(current, workInProgress, _Component, resolvedProps, renderLanes);
 - }
 - case ClassComponent:
 - {
 - ....
 - return updateClassComponent(current, workInProgress, _Component2, _resolvedProps, renderLanes);
 - }
 - case HostComponent:
 - return updateHostComponent(current, workInProgress, renderLanes);
 - case ForwardRef:
 - {
 - ....
 - // 第三个参数type就是forwardRef创建的elementType
 - return updateForwardRef(current, workInProgress, type, _resolvedProps2, renderLanes);
 - }
 - }
 - function updateForwardRef(current, workInProgress, Component, nextProps, renderLanes) {
 - ....
 - var render = Component.render;
 - var ref = workInProgress.ref; // The rest is a fork of updateFunctionComponent
 - var nextChildren;
 - {
 - ...
 - // 将ref引用传入renderWithHooks
 - nextChildren = renderWithHooks(current, workInProgress, render, nextProps, ref, renderLanes);
 - ...
 - }
 - workInProgress.flags |= PerformedWork;
 - reconcileChildren(current, workInProgress, nextChildren, renderLanes);
 - return workInProgress.child;
 - }
 
可以看到和上面 FunctionComponent的主要区别仅仅是把ref保留属性当成普通属性传入 renderWithHooks方法!
那么又有一个问题出现了,如果只是传了一个ref引用,而没有像Class组件那样可以attach的实例,岂不是没有办法操作子函数组件的行为?
用上面的例子验证一下
- const Parent = () => {
 - const childRef = useRef(null)
 - useEffect(()=>{
 - console.log(childref) // { current:null }
 - })
 - return
 - }
 - const Child = forwardRef((props,ref) => {
 - return
 Child- }}
 - const Parent = () => {
 - const childRef = useRef(null)
 - useEffect(()=>{
 - console.log(childref) // { current: div }
 - })
 - return
 - }
 - const Child = forwardRef((props,ref) => {
 - return
 Child- }}
 
结合输出可以看出如果单独使用forwardRef仅仅只能转发ref属性。如果ref最终没有绑定到一个ClassCompnent或者原生DOM上那么这个ref将不会改变。
假设一个业务场景,你封装了一个表单组件,想对外暴露一些接口比如说提交的action以及校验等操作,这样应该如何处理呢?
react为我们提供了这个hook来帮助函数组件向外部暴露属性
先看下效果
- const Parent = () => {
 - const childRef = useRef(null)
 - useEffect(()=>{
 - chilRef.current.sayName();// child
 - })
 - return
 - }
 - const Child = forwardRef((props,ref) => {
 - useImperativeHandle(ref,()=>({
 - sayName:()=>{
 - console.log('child')
 - }
 - }))
 - return
 Child- }}
 
看一下该hook的源码部分(以hook mount阶段为例):
- useImperativeHandle: function (ref, create, deps) {
 - currentHookNameInDev = 'useImperativeHandle';
 - mountHookTypesDev();
 - checkDepsAreArrayDev(deps);
 - return mountImperativeHandle(ref, create, deps);
 - }
 - function mountImperativeHandle(ref, create, deps) {
 - {
 - if (typeof create !== 'function') {
 - error('Expected useImperativeHandle() second argument to be a function ' + 'that creates a handle. Instead received: %s.', create !== null ? typeof create : 'null');
 - }
 - } // TODO: If deps are provided, should we skip comparing the ref itself?
 - var effectDeps = deps !== null && deps !== undefined ? deps.concat([ref]) : null;
 - var fiberFlags = Update;
 - return mountEffectImpl(fiberFlags, Layout, imperativeHandleEffect.bind(null, create, ref), effectDeps);
 - }
 - function imperativeHandleEffect(create, ref) {
 - if (typeof ref === 'function') {
 - var refCallback = ref;
 - var _inst = create();
 - refCallback(_inst);
 - return function () {
 - refCallback(null);
 - };
 - } else if (ref !== null && ref !== undefined) {
 - var refObject = ref;
 - {
 - if (!refObject.hasOwnProperty('current')) {
 - error('Expected useImperativeHandle() first argument to either be a ' + 'ref callback or React.createRef() object. Instead received: %s.', 'an object with keys {' + Object.keys(refObject).join(', ') + '}');
 - }
 - }
 - // 这里执行了传给hook的第二个参数
 - var _inst2 = create();
 - refObject.current = _inst2;
 - return function () {
 - refObject.current = null;
 - };
 - }
 - }
 
其实就是将我们需要暴露的对象及传给useImperativeHandle的第二个函数参数执行结果赋值给了ref的current对象。
到此为止我们大致梳理了组件上ref prop 的工作流程,以及如何在函数组件中使用ref prop,貌似比想象中简单。
上面的过程我们注意到从createElement再到构建WorkInProgess Fiber树到最后commit的过程,ref似乎是一直在被传递。
中间过程的代码过于庞大复杂,但是我们可以通过一个简单的测试来验证一下。
- const isEqualRefDemo = () => {
 - const isEqualRef = useRef(1)
 - return
 - }
 
对于 class component 和 原生标签来说 就是 createElement 到 commitAttachRef之前:
在createElement里将ref挂载给window对象,然后在commitAttachRef里判断一下这两次的ref是否全等。
对于函数组件来说就是 createElement 到 hook执行 imperativeHandleEffect 之前:
- const Parent = () => {
 - const childRef = useRef(1)
 - useEffect(()=>{
 - chilRef.current.sayName();// child
 - })
 - return
 - }
 - const Child = forwardRef((props,ref) => {
 - useImperativeHandle(ref,()=>({
 - sayName:()=>{
 - console.log('child')
 - }
 - }))
 - return
 Child- }}
 
从createElement添加ref到React整个渲染过程的末尾(commit阶段)被赋值前,这个ref都是同一份引用。
这也正如 ref单词的本意 reference引用一样。
1.ref出现在组件上时是一个保留属性
2.ref在组件存在的生命周期内维护了同一个引用(可变对象 MutableObject)
3.当ref挂载的对象是原生html标签时会ref对象的current属性会被赋值为真实DOM 而如果是React组件会被赋值为React"组件实例"
4.ref挂载都在commit阶段处理
ref prop相当于在组件上挖了一个“坑” 来承接 ref对象,但是这样还不够我们还需要先创建ref对象
这两种创建ref的方式不再赘述,官网以及社区优秀文章可供参考。
https://zh-hans.reactjs.org/docs/refs-and-the-dom.html
https://blog.logrocket.com/how-to-use-react-createref-ea014ad09dba/
createRef
16.3引入了createRef这个api
createRef的源码就是一个闭包,对外暴露了 一个具有 current属性的对象。
我们一般会这样在class component中使用createRef
- class CreateRefComponent extends React.Component {
 - constructor(props) {
 - super(props);
 - this.myRef = React.createRef()
 - }
 - componentDidMount() {
 - this.myRef.current.focus()
 - console.log(this.myRef.current)
 - // dom input
 - }
 - render() {
 - return
 - }
 - }
 
结合第一节的内容以及 createRef的源码,我们发现,这不过就是在类组件内部挂载了一个可变对象。因为类组件构造函数不会被反复执行,因此这个createRef自然保持同一份引用。但是到了函数组件就不一样了,每一次组件更新, 因为没有特殊处理createRef会被反复重新创建执行,因此在函数组件中使用createRef将不能达到只有同一份引用的效果。
- const CreateRefInFC = () => {
 - const valRef = React.createRef(); // 如果在函数组件中使用createRef 在这个例子中点击后ref就会被重新创建因此将始终显示为null
 - const [, update] = React.useState();
 - return
 - value: {valRef.current}
 - valRef.current = 80;
 - update({});
 - }}>+
 - }
 
React 16.8中出现了hooks,使得我们可以在函数组件中定义状态,同时也带来了 useRef
再来看moutRef和updateRef所做的事:
- function mountRef(initialValue) {
 - var hook = mountWorkInProgressHook();
 - {
 - var _ref2 = {
 - current: initialValue
 - };
 - hook.memoizedState = _ref2;
 - return _ref2;
 - }
 - }
 - function updateRef(initialValue) {
 - var hook = updateWorkInProgressHook();
 - return hook.memoizedState;
 - }
 
借助hook数据结构,第一次useRef时将创建的值保存在memoizedState中,之后每次更新阶段则直接返回。
这样在函数组件更新时重复执行useRef仍返回同一份引用。
因此实际上和 createRef一样本质上只是创建了一个 Mutable Object,只是因为渲染方式的不同,在函数组件中做了一些处理。而挂载和卸载的行为全部交由组件本身来维护。
从 createRef开始我们可以看到,ref对象的消费不再和DOM以及组件属性所绑定了,这意味着你可以在任何地方消费他们,这也回答了本文一开始的那个问题。
由于函数组件每次执行形成的闭包,下面这段代码会始终打印1
- export const ClosureDemo = () => {
 - const [ count,setCount ] = useState(0);
 - useEffect(()=> {
 - const interval = setInterval(()=>{
 - setCount(count+1)
 - }, 1000)
 - return () => clearInterval(interval)
 - }, [])
 - // count显示始终是1
 - return
 { count }- }
 
将 count 作为依赖传入useEffect可以解决上面这个问题
- export const ClosureDemo = () => {
 - const [ count,setCount ] = useState(0);
 - useEffect(()=> {
 - const interval = setInterval(()=>{
 - setCount(count+1)
 - }, 1000)
 - return () => clearInterval(interval)
 - }, [count])
 - return
 { count }- }
 
但是这样定时器也会随着count值的更新而被不断创建,一方面会带来性能问题(这个例子中没有那么明显),更重要的一个方面是它不符合我们的开发语义,因为很明显我们希望定时器本身是不变的。
另外一个方式也可以处理这个问题
- export const ClosureDemo = () => {
 - const [ count,setCount ] = useState(0);
 - useEffect(()=> {
 - const interval = setInterval(()=>{
 - setCount(count=> count + 1) // 使用setSate函数式更新可以确保每次都取到新的值
 - }, 1000)
 - return () => clearInterval(interval)
 - }, [])
 - return
 { count }- }
 
这样做确实可以处理闭包带来的影响,但是仅限于需要使用setState的场景,对数据的修改和触发setState是需要绑定的,这可能会造成不必要的刷新。
使用useRef创建引用
- export const ClosureDemo = () => {
 - const [ count,setCount ] = useState(0);
 - const countRef = useRef(0);
 - countRef.current = count
 - useEffect(()=> {
 - const interval = setInterval(()=>{
 - // 这里将更新count的逻辑和触发更新的逻辑解耦了
 - if(countRef.current < 5){
 - countRef.current++
 - } else {
 - setCount(countRef.current)
 - }
 - }, 1000)
 - return () => clearInterval(interval)
 - }, [])
 - return
 { count }- }
 
通过factory函数来避免类似于 useRef(new Construcotr)中构造函数的重复执行
- import { useRef } from 'react';
 - export default function useCreation
 (factory: () => T, deps: any[]) { - const { current } = useRef({
 - deps,
 - obj: undefined as undefined | T,
 - initialized: false,
 - });
 - if (current.initialized === false || !depsAreSame(current.deps, deps)) {
 - current.deps = deps;
 - current.obj = factory();
 - current.initialized = true;
 - }
 - return current.obj as T;
 - }
 - function depsAreSame(oldDeps: any[], deps: any[]): boolean {
 - if (oldDeps === deps) return true;
 - for (const i in oldDeps) {
 - if (oldDeps[i] !== deps[i]) return false;
 - }
 - return true;
 - }
 
通过创建两个ref来保存前一次的state
- import { useRef } from 'react';
 - export type compareFunction
 = (prev: T | undefined, next: T) => boolean; - function usePrevious
 (state: T, compare?: compareFunction ): T | undefined { - const prevRef = useRef
 (); - const curRef = useRef
 (); - const needUpdate = typeof compare === 'function' ? compare(curRef.current, state) : true;
 - if (needUpdate) {
 - prevRef.current = curRef.current;
 - curRef.current = state;
 - }
 - return prevRef.current;
 - }
 - export default usePrevious;
 
自定义的元素失焦响应hook
- import { useEffect, useRef } from 'react';
 - export type BasicTarget
 = - | (() => T | null)
 - | T
 - | null
 - | MutableRefObject
 ; - export function getTargetElement(
 - target?: BasicTarget
 , - defaultElement?: TargetElement,
 - ): TargetElement | undefined | null {
 - if (!target) {
 - return defaultElement;
 - }
 - let targetElement: TargetElement | undefined | null;
 - if (typeof target === 'function') {
 - targetElement = target();
 - } else if ('current' in target) {
 - targetElement = target.current;
 - } else {
 - targetElement = target;
 - }
 - return targetElement;
 - }
 - // 鼠标点击事件,click 不会监听右键
 - const defaultEvent = 'click';
 - type EventType = MouseEvent | TouchEvent;
 - export default function useClickAway(
 - onClickAway: (event: EventType) => void,
 - target: BasicTarget | BasicTarget[],
 - eventName: string = defaultEvent,
 - ) {
 - // 使用useRef保存回调函数
 - const onClickAwayRef = useRef(onClickAway);
 - onClickAwayRef.current = onClickAway;
 - useEffect(() => {
 - const handler = (event: any) => {
 - const targets = Array.isArray(target) ? target : [target];
 - if (
 - targets.some((targetItem) => {
 - const targetElement = getTargetElement(targetItem) as HTMLElement;
 - return !targetElement || targetElement?.contains(event.target);
 - })
 - ) {
 - return;
 - }
 - onClickAwayRef.current(event);
 - };
 - document.addEventListener(eventName, handler);
 - return () => {
 - document.removeEventListener(eventName, handler);
 - };
 - }, [target, eventName]);
 - }
 
以上自定义hooks均出自ahooks
还有许多好用的自定义hook以及仓库比如react-use都基于useRef自定义了很多好用的hook。
                新闻标题:Reactref从原理到应用
                
                文章地址:http://www.csdahua.cn/qtweb/news35/478735.html
            
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