不用一行代码,搞懂React调度器原理

大家好,我卡颂。

Scheduler(调度器)React重要的组成部分。

同时,他也是个独立的包,任何连续、可中断的流程都可以用Scheduler来调度,比如:

const work = {count: 100};

function doWork(work) {
  work.count--;
  console.log('do work!')
}

work满足两个条件:

  1. 工作是连续的。一共需要执行100次,每次执行时调用doWork
  2. 工作是可中断的。中断恢复后,接着中断前的work.count继续执行就行

满足这两个条件的工作都可以用Scheduler来调度。

调度后,Scheduler内部会生成对应task,并在正确的时机执行task.callback

const task1 = {
  // 过期时间 等于 当前时间 + 优先级对应时间
  expirationTime: currentTime + priority,
  callback: doWork.bind(null, work)
}

本文会讲解Scheduler的实现原理。知道你不喜欢看大段的代码,所以本文没有一行代码。文末有Scheduler的源码地址,感兴趣的话可以去看看。

开整~

工作流程概览

Scheduler的工作原理如下图,接下来会详细解释:

不用一行代码,搞懂React调度器原理_第1张图片

Scheduler中有两个容易混淆的概念:

  1. delay

delay代表task需要延迟执行的时间。配置了delaytask会先进入timerQueue中。

delay对应时间到期后,该task会转移到taskQueue中。

  1. expirationTime

expirationTime代表task的过期时间

不是所有task都会配置delay,没有配置delaytask会直接进入taskQueue。这就导致taskQueue中可能存在多个task

如何决定哪个task.callback先执行呢?Scheduler根据task.expirationTime作为排序依据,值越小优先级越高。

如果task.expirationTime小于当前时间,不仅优先级最高,而且task.callback的执行不会被中断。

总结一下task的几种情况:

  1. 配置delaydelay未到期:task一定不会执行
  2. 配置delay且到期,或者未配置delaytask,同时task.expirationTime未到期:根据task.expirationTime排序后,按顺序执行
  3. task.expirationTime到期的task:优先级最高,且同步、不可中断

工作流程详解

将流程概览图替换为Scheduler中具体方法后,如下:

不用一行代码,搞懂React调度器原理_第2张图片

完整工作流程如下:

  1. 执行Scheduler.scheduleCallback生成task

根据是否传递delay参数,生成的task会进入timerQueuetaskQueue

  1. timerQueue中第一个task延迟的时间到期后,执行advanceTimers到期的tasktimerQueue中移到taskQueue

其中,timerQueuetaskQueue的数据结构为小顶堆实现的优先级队列

  1. 接下来,执行requestHostCallback方法,他会在新的宏任务中执行workLoop方法

在宏任务中执行回调的方法很多,Scheduler在浏览器环境默认使用MessageChannel实现。

如果不支持MessageChannel,会降级到setTimeoutNode老版IE下会使用setImmediate

  1. workLoop方法会循环消费taskQueue中的task(即执行task.callback),直到满足如下条件之一,中断循环:
  • taskQueue中不存在task
  • 时间切片用尽
  1. 循环中断后,如果taskQueue不为空,则进入步骤3。如果timerQueue不为空,则进入步骤2

总结

总结一下,Scheduler的完整执行流程包括两个循环:

  1. taskQueue的生产(从timerQueue中移入或执行scheduleCallback生成)到消费的过程(即图中灰色部分),这是个异步循环
  2. taskQueue的具体消费过程(即workLoop方法的执行),这是个同步循环

如果你想了解React中如何使用Scheduler,可以参考100行代码实现React核心调度功能

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