16源码分析 react

2019-07-08 22:10:50 qq_32281471 阅读数 2192

源码分析是大多数开发者忽略的问题,然而想要在技术上有更深的造诣,源码分析必不可少!

React 项目托管在 GitHub
项目开发指引也可见官网 How to Contribute
文章使用的版本为v16.8.6

开始

克隆代码到本地

git clone https://github.com/facebook/react.git

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查看分支,git branch -a
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切换到 16.8.6 分支,git checkout 16.8.6
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安装依赖,yarn install

由源码编译

项目目录结构如图。
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官网对编译的提示
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从源码编译出 react.development.jsreact-dom.development.js
执行

yarn run build react/index, react-dom/index

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构建出的文件,保存在 build/node_modules/react,有 commonjs 和 umd 两个版本。
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直接打开 fixtures/packaging/babel-standalone/dev.html
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页面使用的是最新编译出来的 react.development.js 和 react-dom.development.js
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更改代码测试效果

在 setState 内部添加一个 log,更改 packages/react/src/ReactBaseClasses.js
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重新编译 react ,yarn run build react/index
在这里插入图片描述
查看 react.development.js,在 build/node_modules/react/umd/react.development.js
在这里插入图片描述
至此,代码编译都已经成功了。

使用自己编译出来的 react、react-dom

使用 create-react-app 初始化一个项目,删除 package.json 中 dependencies 中的 react、react-dom。
在这里插入图片描述
进入之前编译好的 react、react-dom 目录,分别执行 yarn link
再到项目目录,输入yarn link react react-dom,启动 yarn start 即可。

2018-12-08 22:41:53 sinat_17775997 阅读数 1181

React源码系列(一): 总结看源码心得及方法感受

React源码系列(二): 从jsx到createElement

React源码系列(三): ReactRoot的创建以及调度工作scheduleWork的执行

React源码系列(四): Fiber Tree && commit

React源码系列(五): 新 ContextAPI

 

我们先思考两个问题

  • 浏览器是怎么识别我们写的jsx?
  • 为什么甚至在我们的代码并没有使用 React 的情况下,也需要在文件顶部写 import React from 'react'

jsx

首先,什么是jsx?

jsx 一种 JavaScript 的语法扩展,你可以在里面写你的 html + js。

jsx

然后babel就会帮我们调用 React.createElement。 这也是为什么我们就算文件内没用到 React,也需要引入的原因。 以下两种写法的结果是一样的,一个是手动调用,一个是babel帮忙做了这层操作。

jsx-createelement

createElement(type, [config], [childrens])文件传送

createElement 是将jsx转为 ReactElement的函数, 我们把 Element 标签打印出来可以看到这个对象就是我们所说的ReactElement
reactelement

这里面主要是处理一下 key, ref, defaultProps, 然后将其他的参数和 childrens 放到props对象,最后调用ReactElement。

我们再来看个复杂一点的例子,这个例子我们有多个childrend,而且有多个层级,这时候 babel会根据我们的jsx结构,从子级一层一层调用createElement,并把返回的 reactElement 作为父级的children,所以这里的 childrens 其实可以理解成是一棵 React Element Tree。

jsx-createelement2
react-element-tree

上面我们写的都是直接写jsx,如果是一个 Class 形式的ReactComponent,其实也一样,只是type从原来的dom标签变成传入的类。

react-element-class

关于React.Component其实可以理解为只是简单的为一个类,里面包含一些属性,原型链上写了几个公用的方法,后面会针对某些方法(setState)拿出来讲。
react-component

到这一步,我们只是做了从jsx语法到React Element的转换,但基本上React库的部分就到这里了。

你没有看错,react库其实提供的API就那么几个,如 createElement, Component, createContext等。剩下的大部分其实都抽象到 React-dom,react-scheduler等其他库,也是这种抽象使得React拥有跨平台的优势。

2016-05-30 08:55:07 u014486880 阅读数 18132

学习React-Native有一段时间了。今天就从源码的角度来分析下React-Native底层的通信机制。了解下底层是如何通信的对开发也有所好处。

概要

先大概讲一下React-Native的通信过程。RN主要的通信在于java与js之间,平常我们写的jsx代码最终会调用到原生的View。上一篇博客我们也了解到了要新建一个原生模块需要在java层和js层分别写一个Module,那这彼此之间联系是如何实现的呢?

层次结构

RN总共分为三层,java层,C++层,js层。借用一幅图来看下:
这里写图片描述
Java层:java层就是app原生代码,它通过启动C++层的javascript解析器javascriptCore来执行js代码,从而构建原生UI等。java层依赖于众多优秀开源库,在图片处理使用的是Fresco,网络通信使用的是okhttp,Json解析工具用jackson,动画库用NineOldAndroids等,在java层原生的功能均封装为Module,如Toast和Log等。
C++层:c++层最主要是封装了JavaScriptCore,它是一个全新的支持ES6的webKit。Bridge连接了java与js之间的通信。解析js文件是通过JSCExectutor进行的。
Js层:主要处理事件分发及UI Layout,平常开发最常用的。通用jsx来写业务代码,通过flexbox来实现布局。不依赖DOM。由于react有 DOM diff这个算法,所以它的效率非常高。

通信机制

在Java层与Js层的bridge分别存有相同一份模块配置表,Java与Js互相通信时,通过将里配置表中的moduleID,methodID转换成json数据的形式传递给到C++层,C++层传送到js层,通过js层的的模块配置表找到对应的方法进行执行,如果有callback,则回传给java层。这里只是大概介绍,后面会有详细讲解。

主要流程与主要类

先看下java层的流程图:
这里写图片描述

  • ReactInstanceManager:主要是用来创建及管理CatalyInstance的实例的上层接口,控制开发调试,生命周期与ReactRootView所在activity保持一致。
  • ReactRootView:为启动入口核心类,负责监听及分发事件并重新渲染元素,App启动后,其将作为App的root view。
  • CatalystInstance:提供Java与Js互通的环境,创建Java模块注册表及Javascript模块注册表,并遍历实例化模块,最后通过ReactBridge将Js Bundle传送到Js引擎。
  • JSBuilderLoader:缓存了JsBundle的信息,封装了上层加载JsBundle相关接口,CatalystInstance通过其间接调用ReactBridge去加载文件。
  • NativeModuleRegistry:Java层模块注册表,即暴露给Js的API集合。
  • JavascriptModuleRegistry:Js层模块注册表,负责将所有JavaScriptModule注册到CatalystInstance。
  • CoreModulePackage:CoreModulesPackage里面定义了RN框架核心的一些Java和JS的module,创建NativeModules&JsModules组件模块。

源码分析

加载Module

首先看MainActivity的

  protected List<ReactPackage> getPackages() {
        return Arrays.<ReactPackage>asList(
            new MainReactPackage(),
        new  AppReactPackage()
        );
    }

AppReactPackage是我们自定义的一个ReactPackage,也就是说如果自己定义了新组件,要在这里添加。看下ReactActivity,看它的onCreate方法:

 protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        if(this.getUseDeveloperSupport() && VERSION.SDK_INT >= 23 && !Settings.canDrawOverlays(this)) {
            Intent mReactRootView = new Intent("android.settings.action.MANAGE_OVERLAY_PERMISSION");
            this.startActivity(mReactRootView);
            FLog.w("React", "Overlay permissions needs to be granted in order for react native apps to run in dev mode");
            Toast.makeText(this, "Overlay permissions needs to be granted in order for react native apps to run in dev mode", 1).show();
        }

        this.mReactInstanceManager = this.createReactInstanceManager();
        ReactRootView mReactRootView1 = this.createRootView();
        mReactRootView1.startReactApplication(this.mReactInstanceManager, this.getMainComponentName(), this.getLaunchOptions());
        this.setContentView(mReactRootView1);
    }

主要完成三个功能,通过createReactInstanceManager创建ReactInstanceManager,它主要是用来创建及管理CatalyInstance的实例的上层接口。第二步是通过createRootView来创建ReactRootView。最后调用ReactRootView的startReactApplication来启动应用,并把它当作rootview setContentView到界面上。重点看startReactApplication方法:

   public void startReactApplication(ReactInstanceManager reactInstanceManager, String moduleName, @Nullable Bundle launchOptions) {
        UiThreadUtil.assertOnUiThread();
        Assertions.assertCondition(this.mReactInstanceManager == null, "This root view has already been attached to a catalyst instance manager");
        this.mReactInstanceManager = reactInstanceManager;
        this.mJSModuleName = moduleName;
        this.mLaunchOptions = launchOptions;
        if(!this.mReactInstanceManager.hasStartedCreatingInitialContext()) {
            this.mReactInstanceManager.createReactContextInBackground();
        }

        if(this.mWasMeasured && this.mIsAttachedToWindow) {
            this.mReactInstanceManager.attachMeasuredRootView(this);
            this.mIsAttachedToInstance = true;
            this.getViewTreeObserver().addOnGlobalLayoutListener(this.getKeyboardListener());
        } else {
            this.mAttachScheduled = true;
        }

    }

mJSModuleName是与前端约定好所要启动的JS Application Name。先看createReactContextInBackground方法,它位于ReactInstanceManager的实现类ReactInstanceManagerImpl中:

public void recreateReactContextInBackground() {
    Assertions.assertCondition(this .mHasStartedCreatingInitialContext , "recreateReactContextInBackground should only be called after the initial createReactContextInBackground call.") ;
    this. recreateReactContextInBackgroundInner() ;
}

createReactContextInBackground最终调用到recreateReactContextInBackgroundInner:

private void recreateReactContextInBackgroundInner() {
    UiThreadUtil.assertOnUiThread();
    if( this.mUseDeveloperSupport && this.mJSMainModuleName != null) {
        if (this.mDevSupportManager.hasUpToDateJSBundleInCache()) {
            this .onJSBundleLoadedFromServer() ;
        } else if(this .mJSBundleFile == null) {
            this .mDevSupportManager.handleReloadJS() ;
        } else {
            this .mDevSupportManager.isPackagerRunning( new PackagerStatusCallback() {
                public void onPackagerStatusFetched( final boolean packagerIsRunning) {
                    UiThreadUtil.runOnUiThread( new Runnable() {
                        public void run() {
                            if(packagerIsRunning) {
                                ReactInstanceManagerImpl.this .mDevSupportManager.handleReloadJS() ;
                            } else {
                                ReactInstanceManagerImpl.this .recreateReactContextInBackgroundFromBundleFile() ;
                            }

                        }
                    }) ;
                }
            });
        }

    } else {
        this .recreateReactContextInBackgroundFromBundleFile() ;
    }
}

接着调用recreateReactContextInBackgroundFromBundleFile:

   private void recreateReactContextInBackgroundFromBundleFile() {
        this.recreateReactContextInBackground(new com.facebook.react.bridge.JSCJavaScriptExecutor.Factory(), JSBundleLoader.createFileLoader(this.mApplicationContext, this.mJSBundleFile));
    }

经过一系列的周转,最后调用到了recreateReactContextInBackground:

private void recreateReactContextInBackground(com.facebook.react.bridge.JavaScriptExecutor.Factory jsExecutorFactory, JSBundleLoader jsBundleLoader) {
    UiThreadUtil.assertOnUiThread();
    ReactInstanceManagerImpl.ReactContextInitParams initParams = new ReactInstanceManagerImpl.ReactContextInitParams(jsExecutorFactory , jsBundleLoader);
    if( this.mReactContextInitAsyncTask == null) {
        this .mReactContextInitAsyncTask = new ReactInstanceManagerImpl.ReactContextInitAsyncTask( null);
        this.mReactContextInitAsyncTask.execute( new ReactInstanceManagerImpl.ReactContextInitParams[]{initParams}) ;
    } else {
        this .mPendingReactContextInitParams = initParams ;
    }

}

上面代码通过ReactContextInitAsyncTask这个AsyncTask来初始化ReactCotext。

 private final class ReactContextInitAsyncTask extends AsyncTask<ReactInstanceManagerImpl.ReactContextInitParams, Void, ReactInstanceManagerImpl.Result<ReactApplicationContext>> {
        private ReactContextInitAsyncTask() {
        }

        protected void onPreExecute() {
            if(ReactInstanceManagerImpl.this.mCurrentReactContext != null) {
                ReactInstanceManagerImpl.this.tearDownReactContext(ReactInstanceManagerImpl.this.mCurrentReactContext);
                ReactInstanceManagerImpl.this.mCurrentReactContext = null;
            }

        }

        protected ReactInstanceManagerImpl.Result<ReactApplicationContext> doInBackground(ReactInstanceManagerImpl.ReactContextInitParams... params) {
            Assertions.assertCondition(params != null && params.length > 0 && params[0] != null);

            try {
                JavaScriptExecutor e = params[0].getJsExecutorFactory().create(ReactInstanceManagerImpl.this.mJSCConfig == null?new WritableNativeMap():ReactInstanceManagerImpl.this.mJSCConfig.getConfigMap());
                return ReactInstanceManagerImpl.Result.of((Object)ReactInstanceManagerImpl.this.createReactContext(e, params[0].getJsBundleLoader()));
            } catch (Exception var3) {
                return ReactInstanceManagerImpl.Result.of(var3);
            }
        }

        protected void onPostExecute(ReactInstanceManagerImpl.Result<ReactApplicationContext> result) {
            try {
                ReactInstanceManagerImpl.this.setupReactContext((ReactApplicationContext)result.get());
            } catch (Exception var6) {
                ReactInstanceManagerImpl.this.mDevSupportManager.handleException(var6);
            } finally {
                ReactInstanceManagerImpl.this.mReactContextInitAsyncTask = null;
            }

            if(ReactInstanceManagerImpl.this.mPendingReactContextInitParams != null) {
                ReactInstanceManagerImpl.this.recreateReactContextInBackground(ReactInstanceManagerImpl.this.mPendingReactContextInitParams.getJsExecutorFactory(), ReactInstanceManagerImpl.this.mPendingReactContextInitParams.getJsBundleLoader());
                ReactInstanceManagerImpl.this.mPendingReactContextInitParams = null;
            }

        }

ReactContextInitAsyncTask为创建ReactContext的核心类,随后,调用createReactContext进一步创建ReactContext。在创建完React Context后会调用setUpReactContext,将ReactRootView做为Root View传递给UIManagerModule,调用AppRegistry的runApplication去启动Js Application等。看createReactContext的代码:

private ReactApplicationContext createReactContext(JavaScriptExecutor jsExecutor , JSBundleLoader jsBundleLoader) {
    FLog.i("React" , "Creating react context.");
    ReactMarker.logMarker( "CREATE_REACT_CONTEXT_START" );
    this.mSourceUrl = jsBundleLoader.getSourceUrl() ;
    Builder nativeRegistryBuilder = new Builder();
    com.facebook.react.bridge.JavaScriptModulesConfig.Builder jsModulesBuilder = new com.facebook.react.bridge.JavaScriptModulesConfig.Builder() ;
    ReactApplicationContext reactContext = new ReactApplicationContext( this.mApplicationContext);
    if( this.mUseDeveloperSupport) {
        reactContext.setNativeModuleCallExceptionHandler(this.mDevSupportManager) ;
    }

    ReactMarker.logMarker("PROCESS_PACKAGES_START" );
    Systrace.beginSection( 0L, "createAndProcessCoreModulesPackage" );

    try {
        CoreModulesPackage nativeModuleRegistry = new CoreModulesPackage( this, this.mBackBtnHandler , this.mUIImplementationProvider);
        this.processPackage(nativeModuleRegistry , reactContext, nativeRegistryBuilder, jsModulesBuilder) ;
    } finally {
        Systrace.endSection(0L );
    }

    Iterator nativeModuleRegistry2 = this .mPackages.iterator();

    while(nativeModuleRegistry2.hasNext()) {
        ReactPackage javaScriptModulesConfig = (ReactPackage)nativeModuleRegistry2.next();
        Systrace.beginSection( 0L, "createAndProcessCustomReactPackage" );

        try {
            this .processPackage(javaScriptModulesConfig , reactContext, nativeRegistryBuilder, jsModulesBuilder) ;
        } finally {
            Systrace.endSection(0L) ;
        }
    }

    ReactMarker.logMarker("PROCESS_PACKAGES_END" );
    ReactMarker.logMarker( "BUILD_NATIVE_MODULE_REGISTRY_START" );
    Systrace.beginSection( 0L, "buildNativeModuleRegistry" );

    NativeModuleRegistry nativeModuleRegistry1 ;
    try {
        nativeModuleRegistry1 = nativeRegistryBuilder.build();
    } finally {
        Systrace.endSection(0L );
        ReactMarker.logMarker( "BUILD_NATIVE_MODULE_REGISTRY_END" );
    }

    ReactMarker.logMarker("BUILD_JS_MODULE_CONFIG_START" );
    Systrace.beginSection( 0L, "buildJSModuleConfig" );

    JavaScriptModulesConfig javaScriptModulesConfig1 ;
    try {
        javaScriptModulesConfig1 = jsModulesBuilder.build();
    } finally {
        Systrace.endSection(0L );
        ReactMarker.logMarker( "BUILD_JS_MODULE_CONFIG_END" );
    }

    Object exceptionHandler = this .mNativeModuleCallExceptionHandler != null?this .mNativeModuleCallExceptionHandler: this.mDevSupportManager;
    com.facebook.react.bridge.CatalystInstanceImpl.Builder catalystInstanceBuilder = ( new com.facebook.react.bridge.CatalystInstanceImpl.Builder()).setReactQueueConfigurationSpec(ReactQueueConfigurationSpec.createDefault()).setJSExecutor(jsExecutor).setRegistry(nativeModuleRegistry1).setJSModulesConfig(javaScriptModulesConfig1).setJSBundleLoader(jsBundleLoader).setNativeModuleCallExceptionHandler((NativeModuleCallExceptionHandler)exceptionHandler) ;
    ReactMarker.logMarker( "CREATE_CATALYST_INSTANCE_START" );
    Systrace.beginSection( 0L, "createCatalystInstance" );

    CatalystInstanceImpl catalystInstance ;
    try {
        catalystInstance = catalystInstanceBuilder.build();
    } finally {
        Systrace.endSection(0L );
        ReactMarker.logMarker( "CREATE_CATALYST_INSTANCE_END" );
    }

    if (this.mBridgeIdleDebugListener != null) {
        catalystInstance.addBridgeIdleDebugListener(this.mBridgeIdleDebugListener) ;
    }

    reactContext.initializeWithInstance(catalystInstance);
    ReactMarker.logMarker( "RUN_JS_BUNDLE_START" );
    Systrace.beginSection( 0L, "runJSBundle" );

    try {
        catalystInstance.runJSBundle();
    } finally {
        Systrace.endSection(0L );
        ReactMarker.logMarker( "RUN_JS_BUNDLE_END" );
    }

    return reactContext;
}

代码很长,我们来分段分析。

第一步

com.facebook.react.bridge.JavaScriptModulesConfig.Builder jsModulesBuilder = new com.facebook.react.bridge.JavaScriptModulesConfig.Builder();

创建JavaScriptModulesConfig。

第二步

ReactApplicationContext reactContext = new ReactApplicationContext(this.mApplicationContext);

创建ReactApplicationContext上下文。

第三步

 try {
            CoreModulesPackage nativeModuleRegistry = new CoreModulesPackage(this, this.mBackBtnHandler, this.mUIImplementationProvider);
            this.processPackage(nativeModuleRegistry, reactContext, nativeRegistryBuilder, jsModulesBuilder);
        } finally {
            Systrace.endSection(0L);
        }

        Iterator nativeModuleRegistry2 = this.mPackages.iterator();

        while(nativeModuleRegistry2.hasNext()) {
            ReactPackage javaScriptModulesConfig = (ReactPackage)nativeModuleRegistry2.next();
            Systrace.beginSection(0L, "createAndProcessCustomReactPackage");

            try {
                this.processPackage(javaScriptModulesConfig, reactContext, nativeRegistryBuilder, jsModulesBuilder);
            } finally {
                Systrace.endSection(0L);
            }
        }

创建ReactPackage。ReactPackage主要通过createNativeModules、createJSModules和createViewManagers等API去创建本地模块,JS模块及视图组件等。ReactPackage分为framework的CoreModulesPackage和业务方可选的基础MainReactPackage,CoreModulesPackage封装了大部分通信,调试核心类,如UIManagerModule,这个负责控制Js层Dom到Native View的核心类;看下processPackage方法:

 private void processPackage(ReactPackage reactPackage, ReactApplicationContext reactContext, Builder nativeRegistryBuilder, com.facebook.react.bridge.JavaScriptModulesConfig.Builder jsModulesBuilder) {
        Iterator i$ = reactPackage.createNativeModules(reactContext).iterator();

        while(i$.hasNext()) {
            NativeModule jsModuleClass = (NativeModule)i$.next();
            nativeRegistryBuilder.add(jsModuleClass);
        }

        i$ = reactPackage.createJSModules().iterator();

        while(i$.hasNext()) {
            Class jsModuleClass1 = (Class)i$.next();
            jsModulesBuilder.add(jsModuleClass1);
        }

    }

很简单,拿到具体的native和JS的module把它们添加到对应的builder中。先是添加CoreModulesPackage中的module再添加我们自定义的module,先看CoreModulesPackage中的createNativeModules方法:

    public List<NativeModule> createNativeModules(ReactApplicationContext catalystApplicationContext) {
        Systrace.beginSection(0L, "createUIManagerModule");

        UIManagerModule uiManagerModule;
        try {
            List viewManagersList = this.mReactInstanceManager.createAllViewManagers(catalystApplicationContext);
            uiManagerModule = new UIManagerModule(catalystApplicationContext, viewManagersList, this.mUIImplementationProvider.createUIImplementation(catalystApplicationContext, viewManagersList));
        } finally {
            Systrace.endSection(0L);
        }

        return Arrays.asList(new NativeModule[]{new AnimationsDebugModule(catalystApplicationContext, this.mReactInstanceManager.getDevSupportManager().getDevSettings()), new AndroidInfoModule(), new DeviceEventManagerModule(catalystApplicationContext, this.mHardwareBackBtnHandler), new ExceptionsManagerModule(this.mReactInstanceManager.getDevSupportManager()), new Timing(catalystApplicationContext), new SourceCodeModule(this.mReactInstanceManager.getSourceUrl(), this.mReactInstanceManager.getDevSupportManager().getSourceMapUrl()), uiManagerModule, new DebugComponentOwnershipModule(catalystApplicationContext)});
    }

就是将UIManagerModule、AnimationsDebugModule等装到build中。
接着添加我们自定义的组件,以自定义Log为例,需要如下内容吗:

public class AppReactPackage implements ReactPackage{

    @Override
    public List<NativeModule> createNativeModules(ReactApplicationContext reactApplicationContext) {
        List<NativeModule> modules=new ArrayList<>();
        modules.add(new LogModule(reactApplicationContext));
        return modules;
    }

    @Override
    public List<Class<? extends JavaScriptModule>> createJSModules() {
        return Collections.emptyList();
    }

    @Override
    public List<ViewManager> createViewManagers(ReactApplicationContext reactApplicationContext) {
        return Collections.emptyList();
    }
}

很简单,装到自定义的List中。

第四步

CatalystInstanceImpl catalystInstance;
        try {
            catalystInstance = catalystInstanceBuilder.build();
        } finally {
            Systrace.endSection(0L);
            ReactMarker.logMarker("CREATE_CATALYST_INSTANCE_END");
        }

创建CatalystInstance。CatalystInstance并不直接面向开发者,开发者通ReactInstanceManger间接操作CatalystInstance。CatalystInstance持有对ReactBridge的引用,主要通过ReactBridge这个JNI类去实现Java层与Js层的通信,ReactBridge由CatalystInstance的Constructor创建。同时初始化的时候调用了ReactQueueConfigurationSpec.createDefault创建了ReactNative通信的两个线程 JsQueueThread&NativeModulesQueueThread;
在这里ReactBridge由CatalystInstance的Constructor创建。看下它的构造函数:

private CatalystInstanceImpl(ReactQueueConfigurationSpec ReactQueueConfigurationSpec, final JavaScriptExecutor jsExecutor, NativeModuleRegistry registry, final JavaScriptModulesConfig jsModulesConfig, JSBundleLoader jsBundleLoader, NativeModuleCallExceptionHandler nativeModuleCallExceptionHandler) {
        this.mPendingJSCalls = new AtomicInteger(0);
        this.mJsPendingCallsTitleForTrace = "pending_js_calls_instance" + sNextInstanceIdForTrace.getAndIncrement();
        this.mDestroyed = false;
        this.mJSToJavaCallsTeardownLock = new Object();
        this.mJavaToJSCallsTeardownLock = new Object();
        this.mInitialized = false;
        FLog.d("React", "Initializing React Bridge.");
        this.mReactQueueConfiguration = ReactQueueConfigurationImpl.create(ReactQueueConfigurationSpec, new CatalystInstanceImpl.NativeExceptionHandler(null));
        this.mBridgeIdleListeners = new CopyOnWriteArrayList();
        this.mJavaRegistry = registry;
        this.mJSModuleRegistry = new JavaScriptModuleRegistry(this, jsModulesConfig);
        this.mJSBundleLoader = jsBundleLoader;
        this.mNativeModuleCallExceptionHandler = nativeModuleCallExceptionHandler;
        this.mTraceListener = new CatalystInstanceImpl.JSProfilerTraceListener(null);

        try {
            this.mBridge = (ReactBridge)this.mReactQueueConfiguration.getJSQueueThread().callOnQueue(new Callable() {
                public ReactBridge call() throws Exception {
                    Systrace.beginSection(0L, "initializeBridge");

                    ReactBridge var1;
                    try {
                        var1 = CatalystInstanceImpl.this.initializeBridge(jsExecutor, jsModulesConfig);
                    } finally {
                        Systrace.endSection(0L);
                    }

                    return var1;
                }
            }).get();
        } catch (Exception var8) {
            throw new RuntimeException("Failed to initialize bridge", var8);
        }
    }

注意到这行代码:

 this.mJSModuleRegistry = new JavaScriptModuleRegistry(this, jsModulesConfig);

这里通过jsModulesConfig(封装了module)创建了JSModuleRegistry。好了js注册表终于创建成功了。这里有两个问题,native注册表在哪创建呢,还有就是注册表什么时候传给js层呢。先留着这两个问题。
接下来看下initializeBridge方法:

private ReactBridge initializeBridge (JavaScriptExecutor jsExecutor, JavaScriptModulesConfig jsModulesConfig) {
    this .mReactQueueConfiguration.getJSQueueThread().assertIsOnThread() ;
    Assertions.assertCondition( this.mBridge == null, "initializeBridge should be called once" );
    Systrace.beginSection( 0L, "ReactBridgeCtor" );

    ReactBridge bridge ;
    try {
        bridge = new ReactBridge(jsExecutor, new CatalystInstanceImpl.NativeModulesReactCallback( null), this.mReactQueueConfiguration.getNativeModulesQueueThread()) ;
        this.mMainExecutorToken = bridge.getMainExecutorToken() ;
    } finally {
        Systrace.endSection(0L );
    }

    Systrace.beginSection(0L , "setBatchedBridgeConfig");

    try {
        bridge.setGlobalVariable("__fbBatchedBridgeConfig" , this.buildModulesConfigJSONProperty( this.mJavaRegistry, jsModulesConfig));
        bridge.setGlobalVariable( "__RCTProfileIsProfiling" , Systrace.isTracing( 0L)?"true" :"false") ;
    } finally {
        Systrace.endSection(0L );
    }

    this .mJavaRegistry.notifyReactBridgeInitialized(bridge) ;
    return bridge ;
}

ReactBridge将注册表信息存入与前端互通的全局变量 __fbBatchedBridgeConfig 中,使得Js层与Java层存在同样的模块注册表。bridge.setGlobalVariable是一个native函数。让我们猜一下下它的功能,就是用jsModulesConfig这个参数在js层中生成模块注册表,先看一下参数 buildModulesConfigJSONProperty的代码:

 private String buildModulesConfigJSONProperty(NativeModuleRegistry nativeModuleRegistry, JavaScriptModulesConfig jsModulesConfig) {
        StringWriter stringWriter = new StringWriter();
        JsonWriter writer = new JsonWriter(stringWriter);

        String ioe;
        try {
            writer.beginObject();
            writer.name("remoteModuleConfig");
            nativeModuleRegistry.writeModuleDescriptions(writer);
            writer.name("localModulesConfig");
            jsModulesConfig.writeModuleDescriptions(writer);
            writer.endObject();
            ioe = stringWriter.toString();
        } catch (IOException var14) {
            throw new RuntimeException("Unable to serialize JavaScript module declaration", var14);
        } finally {
            try {
                writer.close();
            } catch (IOException var13) {
                ;
            }

        }

        return ioe;
    }

看到JsonWriter就知道是把NativeModuleRegistry 和JavaScriptModulesConfig 转换成Json字符串,其中remoteModuleConfig指NativeModuleRegistry 信息,localModulesConfig指JavaScriptModulesConfig 信息。看下JavaScriptModulesConfig 的writeModuleDescriptions方法:

 public void writeModuleDescriptions(JsonWriter writer) throws IOException {
        writer.beginObject();
        Iterator i$ = this.mModules.iterator();

        while(i$.hasNext()) {
            JavaScriptModuleRegistration registration = (JavaScriptModuleRegistration)i$.next();
            writer.name(registration.getName()).beginObject();
            this.appendJSModuleToJSONObject(writer, registration);
            writer.endObject();
        }

        writer.endObject();
    }

看下appendJSModuleToJSONObject方法:

private void appendJSModuleToJSONObject(JsonWriter writer, JavaScriptModuleRegistration registration) throws IOException {
        writer.name("moduleID").value((long)registration.getModuleId());
        writer.name("methods").beginObject();
        Iterator i$ = registration.getMethods().iterator();

        while(i$.hasNext()) {
            Method method = (Method)i$.next();
            writer.name(method.getName()).beginObject();
            writer.name("methodID").value((long)registration.getMethodId(method));
            writer.endObject();
        }

        writer.endObject();
        if(registration.getModuleInterface().isAnnotationPresent(SupportsWebWorkers.class)) {
            writer.name("supportsWebWorkers").value(true);
        }

    }

从上代码可知生成的json字符串包含moduleID和methodID信息。NativeModuleRegistry 也同理,我们大概看下它的代码:

 void writeModuleDescriptions(JsonWriter writer) throws IOException {
        Systrace.beginSection(0L, "CreateJSON");

        try {
            writer.beginObject();
            Iterator i$ = this.mModuleTable.iterator();

            while(i$.hasNext()) {
                NativeModuleRegistry.ModuleDefinition moduleDef = (NativeModuleRegistry.ModuleDefinition)i$.next();
                writer.name(moduleDef.name).beginObject();
                writer.name("moduleID").value((long)moduleDef.id);
                writer.name("supportsWebWorkers").value(moduleDef.target.supportsWebWorkers());
                writer.name("methods").beginObject();

                for(int i = 0; i < moduleDef.methods.size(); ++i) {
                    NativeModuleRegistry.MethodRegistration method = (NativeModuleRegistry.MethodRegistration)moduleDef.methods.get(i);
                    writer.name(method.name).beginObject();
                    writer.name("methodID").value((long)i);
                    writer.name("type").value(method.method.getType());
                    writer.endObject();
                }

                writer.endObject();
                moduleDef.target.writeConstantsField(writer, "constants");
                writer.endObject();
            }

            writer.endObject();
        } finally {
            Systrace.endSection(0L);
        }
    }

接下来我们要找到setGlobalVariable的Native层代码,C++层代码我不太懂,这里参考了下别人的分析过程。大概过程是这样,首先入口是OnLoad.cpp。在其中找到如下代码:

void Bridge::setGlobalVariable(const std::string& propName, const std::string& jsonValue) {
  runOnExecutorQueue(*m_mainExecutorToken, [=] (JSExecutor* executor) {
    executor->setGlobalVariable(propName, jsonValue);
  });
}

都是塞进runOnExecutorQueue执行队列里面等待调用,最后回调到JSExecutor,而JSExecutor的实现类是JSCExecutor,最后来看看它的setGlobalVariable方法。

void JSCExecutor::setGlobalVariable(const std::string& propName, const std::string& jsonValue) {
  auto globalObject = JSContextGetGlobalObject(m_context);
  String jsPropertyName(propName.c_str());

  String jsValueJSON(jsonValue.c_str());
  auto valueToInject = JSValueMakeFromJSONString(m_context, jsValueJSON);

  JSObjectSetProperty(m_context, globalObject, jsPropertyName, valueToInject, 0, NULL);
}

懂个大概吧,参数propName是从Java层传递过来的,相当于java代码中的__fbBatchedBridgeConfig和__RCTProfileIsProfiling。jsPropertyName方法就是buildModulesConfigJSONProperty封装好的对象。JSContextGetGlobalObject是WeiKit的方法,接下来会调用到js层的MessageQueue中:

const MessageQueue = require('MessageQueue');

const BatchedBridge = new MessageQueue(
  __fbBatchedBridgeConfig.remoteModuleConfig,
  __fbBatchedBridgeConfig.localModulesConfig,
);

生成两个映射表,从上面的代码我们己经分析过了,remoteModuleConfig是NativeModuleRegisty映射表内容。localModulesConfig则是JavaScriptModule内容。
到这里,js就生成了两张映射表了,这样java层和js层就都存在同样的映射表,相互通信就是通过它来实现。扯远了,回到createReactView。

第五步

try {
            catalystInstance.runJSBundle();
        } finally {
            Systrace.endSection(0L);
            ReactMarker.logMarker("RUN_JS_BUNDLE_END");
        }

调用catalystInstance.runJSBundle加载解析Jsbundle。
回到createReactView方法,看catalystInstance.runJSBundle:

public void runJSBundle() {
    try {
        this.mJSBundleHasLoaded = ((Boolean)this.mReactQueueConfiguration.getJSQueueThread().callOnQueue(new Callable() {
            public Boolean call() throws Exception {
                Assertions.assertCondition(!CatalystInstanceImpl.this.mJSBundleHasLoaded, "JS bundle was already loaded!");
                CatalystInstanceImpl.this.incrementPendingJSCalls();
                Systrace.beginSection(0L, "loadJSScript");

                try {
                    CatalystInstanceImpl.this.mJSBundleLoader.loadScript(CatalystInstanceImpl.this.mBridge);
                    Systrace.registerListener(CatalystInstanceImpl.this.mTraceListener);
                } catch (JSExecutionException var5) {
                    CatalystInstanceImpl.this.mNativeModuleCallExceptionHandler.handleException(var5);
                } finally {
                    Systrace.endSection(0L);
                }

                return Boolean.valueOf(true);
            }
        }).get()).booleanValue();
    } catch (Exception var2) {
        throw new RuntimeException(var2);
    }
}

调用catalystInstance.runJSBundle加载解析Jsbundle。假如在解析过程中出现Exception,统一交给NativeModuleCallExceptionHandler处理。
在创建完React Context后会执行ReactContextInitAsyncTask的onPostExecute。来看下onPostExecute的代码:

private void setupReactContext(ReactApplicationContext reactContext) {
        UiThreadUtil.assertOnUiThread();
        Assertions.assertCondition(this.mCurrentReactContext == null);
        this.mCurrentReactContext = (ReactContext)Assertions.assertNotNull(reactContext);
        CatalystInstance catalystInstance = (CatalystInstance)Assertions.assertNotNull(reactContext.getCatalystInstance());
        catalystInstance.initialize();
        this.mDevSupportManager.onNewReactContextCreated(reactContext);
        this.mMemoryPressureRouter.addMemoryPressureListener(catalystInstance);
        this.moveReactContextToCurrentLifecycleState();
        Iterator listeners = this.mAttachedRootViews.iterator();

        while(listeners.hasNext()) {
            ReactRootView arr$ = (ReactRootView)listeners.next();
            this.attachMeasuredRootViewToInstance(arr$, catalystInstance);
        }

        ReactInstanceEventListener[] var8 = new ReactInstanceEventListener[this.mReactInstanceEventListeners.size()];
        var8 = (ReactInstanceEventListener[])this.mReactInstanceEventListeners.toArray(var8);
        ReactInstanceEventListener[] var9 = var8;
        int len$ = var8.length;

        for(int i$ = 0; i$ < len$; ++i$) {
            ReactInstanceEventListener listener = var9[i$];
            listener.onReactContextInitialized(reactContext);
        }

    }

这里主要实现两个功能,第一,调用catalystInstance.initialize()来创建NativeModuleRegistry,好啦,回答了一个问题了哈。

public void initialize() {
        UiThreadUtil.assertOnUiThread();
        Assertions.assertCondition(!this.mInitialized, "This catalyst instance has already been initialized");
        this.mInitialized = true;
        this.mJavaRegistry.notifyCatalystInstanceInitialized();
    }

第二,调用attachMeasuredRootView方法。将ReactRootView做为Root View传递给UIManagerModule,此后Js通过UIManager创建的View都会add到该View上。如下:

public void attachMeasuredRootView(ReactRootView rootView) {
    UiThreadUtil.assertOnUiThread();
    this.mAttachedRootViews.add(rootView) ;
    if( this.mReactContextInitAsyncTask == null && this.mCurrentReactContext != null) {
        this .attachMeasuredRootViewToInstance(rootView , this.mCurrentReactContext.getCatalystInstance()) ;
    }

}

再来看下attachMeasuredRootViewToInstance这个方法:

private void attachMeasuredRootViewToInstance(ReactRootView rootView , CatalystInstance catalystInstance) {
    UiThreadUtil.assertOnUiThread();
    rootView.removeAllViews() ;
    rootView.setId(- 1);
    UIManagerModule uiManagerModule = (UIManagerModule)catalystInstance.getNativeModule(UIManagerModule.class );
    int rootTag = uiManagerModule.addMeasuredRootView(rootView) ;
    Bundle launchOptions = rootView.getLaunchOptions() ;
    WritableMap initialProps = launchOptions != null?Arguments.fromBundle(launchOptions):Arguments.createMap();
    String jsAppModuleName = rootView.getJSModuleName() ;
    WritableNativeMap appParams = new WritableNativeMap();
    appParams.putDouble( "rootTag", ( double)rootTag);
    appParams.putMap( "initialProps" , initialProps);
    ((AppRegistry)catalystInstance.getJSModule(AppRegistry. class)).runApplication(jsAppModuleName, appParams) ;

在绑定完RootView后,通过CatalystInstance获取AppRegistry这个JSModule后,进一步调用runApplication启动Js Application。这个方法的最后用了我们的CatalystInstanceImpl的getJSModule方法,它会去调用JavaScriptModuleRegistry的getJSModule方法,获取对应的JavaScriptModule,也就是从注册表中获取对应的模块。这个地方很新颖,用的是用动态代理方式调用到 JavaScriptModule,具体看JavaScriptModuleInvocationHandler中的invoke方法。

@Override
public @Nullable Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
  ExecutorToken executorToken = mExecutorToken.get();
  if (executorToken == null) {
    FLog.w(ReactConstants.TAG, "Dropping JS call, ExecutorToken went away...");
    return null;
  }
  String tracingName = mModuleRegistration.getTracingName(method);
  mCatalystInstance.callFunction(
    executorToken,
      mModuleRegistration.getModuleId(),
      mModuleRegistration.getMethodId(method),
      Arguments.fromJavaArgs(args),
      tracingName);
  return null;
}

这里获取了调用了方法的moduleId,methodId和参数args,然后调用了CatalystInstanceImpl的callFunction去执行。callFunction也是一个native方法。跟上面的setGlobalVariable流程是一样的,调用的是JSCExecutor的callFunction方法。

void JSCExecutor::callFunction(const std::string& moduleId, const std::string& methodId, const folly::dynamic& arguments) {
  // TODO:  Make this a first class function instead of evaling. #9317773
  std::vector<folly::dynamic> call{
    moduleId,
    methodId,
    std::move(arguments),
  };
  std::string calls = executeJSCallWithJSC(m_context, "callFunctionReturnFlushedQueue", std::move(call));
  m_bridge->callNativeModules(*this, calls, true);
}

看下executeJSCallWithJSC方法:

static std::string executeJSCallWithJSC(
    JSGlobalContextRef ctx,
    const std::string& methodName,
    const std::vector<folly::dynamic>& arguments) {

  ...

  // Evaluate script with JSC
  folly::dynamic jsonArgs(arguments.begin(), arguments.end());
  auto js = folly::to<folly::fbstring>(
      "__fbBatchedBridge.", methodName, ".apply(null, ",
      folly::toJson(jsonArgs), ")");
  auto result = evaluateScript(ctx, String(js.c_str()), nullptr);
  return Value(ctx, result).toJSONString();
}

如上:

auto js = folly::to<folly::fbstring>(
      "__fbBatchedBridge.", methodName, ".apply(null, ",
      folly::toJson(jsonArgs), ")");

用于生成js语名,evaluateScript用于执行js语句。methodName的值为callFunctionReturnFlushedQueue,所以它会调用到MessageQueue.callFunctionReturnFlushedQueue方法,这时就到了js层了:

callFunctionReturnFlushedQueue(module, method, args) {
    guard(() => {
      this.__callFunction(module, method, args);
      this.__callImmediates();
    });

    return this.flushedQueue();
  }

var guard = (fn) => {
  try {
    fn();
  } catch (error) {
    ErrorUtils.reportFatalError(error);
  }
};

看下__callFunction方法:

_callFunction(module, method, args) {
    ...
    if (isFinite(module)) {
      method = this._methodTable[module][method];
      module = this._moduleTable[module];
    }
    ...
    var moduleMethods = this._callableModules[module];
    invariant(
      !!moduleMethods,
      'Module %s is not a registered callable module.',
      module
    );

    moduleMethods[method].apply(moduleMethods, args);
    ...
  }

通过moduleID和methodID来查询两张映射Table了,获取到了具体的moduleName和methodName,接着肯定要做调用Javascript对应组件了。这样就完成了java层调用js层的module了。说了这么多看下流程图吧:
这里写图片描述

js与java通信

这里还有一个问题就是反过来的调用 。js调用java的Module。
RN的js调java的流程具体就是是将对应的的参数(moduleId和methodId)push到一个messageQueue中,然后等待java层的事件来驱动它,当java层的事件传递过来时,js层把messageQueue中数据一次性回调给了给java层,最后再通过注册表去调用相应Module的方法。
这里以Toast为例。我们在js层给java层回调参数时会这么写:

 RCTToastAndroid.show(message, duration);

而RCTToastAndroid又是NativeModules里的一个属性,最终会调用MessageQueue.RemoteModules:

 let modulesConfig = this._genModulesConfig(remoteModules);
    this._genModules(modulesConfig);

remoteModules就是上面分析过的,NativeModuleRegistry映射表。看下_genModules方法。

_genModules(remoteModules) {
    remoteModules.forEach((config, moduleID) => {
      this._genModule(config, moduleID);
    });
  }

再看下_genModule方法:

_genModule(config, moduleID) {
    if (!config) {
      return;
    }

    let moduleName, constants, methods, asyncMethods;
    if (moduleHasConstants(config)) {
      [moduleName, constants, methods, asyncMethods] = config;
    } else {
      [moduleName, methods, asyncMethods] = config;
    }

    let module = {};
    methods && methods.forEach((methodName, methodID) => {
      const methodType =
        asyncMethods && arrayContains(asyncMethods, methodID) ?
          MethodTypes.remoteAsync : MethodTypes.remote;
      module[methodName] = this._genMethod(moduleID, methodID, methodType);
    });
    Object.assign(module, constants);

    if (!constants && !methods && !asyncMethods) {
      module.moduleID = moduleID;
    }

    this.RemoteModules[moduleName] = module;
    return module;
  }

主要调用_genMethod方法,它里面实现跳到了__nativeCall方法。所以,说了这么之所有的js最终都会调用到__nativeCall方法。

__nativeCall(module, method, params, onFail, onSucc) {

    ...

    this._callID++;

    this._queue[MODULE_IDS].push(module);
    this._queue[METHOD_IDS].push(method);
    this._queue[PARAMS].push(params);

    ...
  }

将ModuleID和MethodID和要传的参数push到_queue中。
当java事件驱动到来时,调用callFunctionReturnFlushedQueue方法:

callFunctionReturnFlushedQueue(module, method, args) {
guard(() => {
  this.__callFunction(module, method, args);
  this.__callImmediates();
});

return this.flushedQueue();
}

返回_queue。如上面分析过的,事件驱动到来会执行JSCExecutor的callFunction。最终会执行:

m_callback->onCallNativeModules(getTokenForExecutor(executor), parseMethodCalls(callJSON), isEndOfBatch);

m_callback真正的引用是PlatformBridgeCallback,直接看它的onCallNativeModules方法:

 virtual void onCallNativeModules(ExecutorToken executorToken, std::vector<MethodCall>&& calls, bool isEndOfBatch) override {
    executeCallbackOnCallbackQueueThread([executorToken, calls, isEndOfBatch] (ResolvedWeakReference& callback) {
      JNIEnv* env = Environment::current();
      for (auto& call : calls) {
        makeJavaCall(env, executorToken, callback, call);
        if (env->ExceptionCheck()) {
          return;
        }
      }
      if (isEndOfBatch) {
        signalBatchComplete(env, callback);
      }
    });
  }
  ...
  }

在回调队列线程中执行回调,被执行的回调方法里面对calls进行遍历,分别执行makeJavaCall并把多个执行结果放到一次回调给Native。

env->CallVoidMethod(
      callback,
      gCallbackMethod,
      static_cast<JExecutorTokenHolder*>(executorToken.getPlatformExecutorToken().get())->getJobj(),
      call.moduleId,
      call.methodId,
      newArray.get());
jclass callbackClass = env->FindClass("com/facebook/react/bridge/ReactCallback");
    bridge::gCallbackMethod = env->GetMethodID(callbackClass, "call", "(Lcom/facebook/react/bridge/ExecutorToken;IILcom/facebook/react/bridge/ReadableNativeArray;)V");

makeJavaCall将来自Javascript层的moduleId、methodId、args,被调用到Java层的ReactCallback的call方法里面。
java层中,JNI层调用的ReactCallback其实就是NativeModulesReactCallback对象,NativeModulesReactCallback是CatalystInstanceImpl的一个内部类,直接看它的call方法:

   public void call(ExecutorToken executorToken, int moduleId, int methodId, ReadableNativeArray parameters) {
            CatalystInstanceImpl.this.mReactQueueConfiguration.getNativeModulesQueueThread().assertIsOnThread();
            synchronized(CatalystInstanceImpl.this.mJSToJavaCallsTeardownLock) {
                if(!CatalystInstanceImpl.this.mDestroyed) {
                    CatalystInstanceImpl.this.mJavaRegistry.call(CatalystInstanceImpl.this, executorToken, moduleId, methodId, parameters);
                }
            }
        }

mJavaRegistry就是java层保存的NativeModuleRegistry映射表,这里就是通过Js传过来moduleId, methodId来匹配方法,看下它的call方法:

void call(CatalystInstance catalystInstance, ExecutorToken executorToken, int moduleId, int methodId, ReadableNativeArray parameters) {
        NativeModuleRegistry.ModuleDefinition definition = (NativeModuleRegistry.ModuleDefinition)this.mModuleTable.get(moduleId);
        if(definition == null) {
            throw new RuntimeException("Call to unknown module: " + moduleId);
        } else {
            definition.call(catalystInstance, executorToken, methodId, parameters);
        }
    }

ModuleDefinition则是NativeModuleRegistry的一个内部类,mModuleTable是保持着NativeModule的映射表,通过get方法获得所有调用的Module,在这里就是ToastModule。看下ModuleDefinition的call方法:

 public void call(CatalystInstance catalystInstance, ExecutorToken executorToken, int methodId, ReadableNativeArray parameters) {
            NativeModuleRegistry.MethodRegistration method = (NativeModuleRegistry.MethodRegistration)this.methods.get(methodId);
            Systrace.beginSection(0L, method.tracingName);

            try {
                ((NativeModuleRegistry.MethodRegistration)this.methods.get(methodId)).method.invoke(catalystInstance, executorToken, parameters);
            } finally {
                Systrace.endSection(0L);
            }

        }

ModuleDefinition是NativeModule内方法信息的封装类,代码也在NativeModuleRegistry中。

   private static class MethodRegistration {
        public String name;
        public String tracingName;
        public NativeMethod method;

        public MethodRegistration(String name, String tracingName, NativeMethod method) {
            this.name = name;
            this.tracingName = tracingName;
            this.method = method;
        }
    }

NativeModule.NativeMethod对象,真正的实现则是JavaMethod类,所以this.methods.get(methodId)).method.invoke最终是调用javaMethod的invoke方法。

  public void invoke(CatalystInstance catalystInstance, ExecutorToken executorToken, ReadableNativeArray parameters) {
            SystraceMessage.beginSection(0L, "callJavaModuleMethod").arg("method", this.mTraceName).flush();

            try {
                if(this.mJSArgumentsNeeded != parameters.size()) {
                    throw new NativeArgumentsParseException(BaseJavaModule.this.getName() + "." + this.mMethod.getName() + " got " + parameters.size() + " arguments, expected " + this.mJSArgumentsNeeded);
                }

                int i = 0;
                int jsArgumentsConsumed = 0;
                byte executorTokenOffset = 0;
                if(BaseJavaModule.this.supportsWebWorkers()) {
                    this.mArguments[0] = executorToken;
                    executorTokenOffset = 1;
                }

                try {
                    while(i < this.mArgumentExtractors.length) {
                        this.mArguments[i + executorTokenOffset] = this.mArgumentExtractors[i].extractArgument(catalystInstance, executorToken, parameters, jsArgumentsConsumed);
                        jsArgumentsConsumed += this.mArgumentExtractors[i].getJSArgumentsNeeded();
                        ++i;
                    }
                } catch (UnexpectedNativeTypeException var17) {
                    throw new NativeArgumentsParseException(var17.getMessage() + " (constructing arguments for " + BaseJavaModule.this.getName() + "." + this.mMethod.getName() + " at argument index " + this.getAffectedRange(jsArgumentsConsumed, this.mArgumentExtractors[i].getJSArgumentsNeeded()) + ")", var17);
                }

                try {
                    this.mMethod.invoke(BaseJavaModule.this, this.mArguments);
                } catch (IllegalArgumentException var14) {
                    throw new RuntimeException("Could not invoke " + BaseJavaModule.this.getName() + "." + this.mMethod.getName(), var14);
                } catch (IllegalAccessException var15) {
                    throw new RuntimeException("Could not invoke " + BaseJavaModule.this.getName() + "." + this.mMethod.getName(), var15);
                } catch (InvocationTargetException var16) {
                    if(var16.getCause() instanceof RuntimeException) {
                        throw (RuntimeException)var16.getCause();
                    }

                    throw new RuntimeException("Could not invoke " + BaseJavaModule.this.getName() + "." + this.mMethod.getName(), var16);
                }
            } finally {
                Systrace.endSection(0L);
            }

        }

上面代码中,从js层传过来的参数被封装到mArguments中,最后调用以下代码来完成 最终操作:

this.mMethod.invoke(BaseJavaModule.this, this.mArguments);

BaseJavaModule.this指代当前NativeModule对象的实例,如果是Toast组件的话就是ToastModule了,利用反射就找到了ToastModule模块。到此,js调用java流程就完成了。画了个流程图方便理解:
这里写图片描述

总结

最后来对这篇文章做一个总结。

  • 在程序启动的时候,首先会调用ReactActivity的onCreate函数中,我们会去创建一个ReactInstanceManagerImpl对象。通过ReactRootView的startReactApplication方法开启整个RN世界的大门。
  • 在这个方法中,我们会通过一个AsyncTask去创建ReactContext
  • 在创建ReactContext中,我们把我们自己注入和CoreModulesPackage通过processPackage方法将其中的各个modules注入到了对应的Registry中。最后通过CatalystInstanceImpl中的ReactBridge将NativeModule和JSModule注册表通过jni传输到了JS层。
  • java调用js时,会在ReactApplicationContext创建的时候存入注册表类JavaScriptModuleRegistry中,同时通过动态代理生成代理实例,并在代理拦截类JavaScriptModuleInvocationHandler中统一处理发向Javascript的所有通信请求。
  • JSCExecutor将所有来自Java层的通信请求封装成Javascript执行语句。
  • 接着在js层中的MessageQueue里匹配ModuleId和MethodId。找到调用模块。
  • 如果是js层调用java层,js最终都会调用__nativeCall方法,通过flushedQueue将this._queue返回给Bridger。
  • C++层调用PlatformBridgeCallback对象的onCallNativeModules方法,执行makeJavaCall方法,里面最终通过env->CallVoidMethod调用了Java层的方法。
  • 调用Java层NativeModulesReactCallback的call方法,通过moduleID从保存在其内部的NativeModule映射表,匹配到需要被执行的NativeModule对象,再通过methodID匹配到所要调用的方法。通过invoke反射方式执行NativeModule的方法。

ReactNative的源码流程就分析完了,当然还有很多不懂的地方,以后学习中再争取弄懂。

2018-04-28 11:40:25 qiqingjin 阅读数 7655

本文的demo仓库在https://github.com/qiqingjin/blog/tree/master/React_Redux,喜欢请star哟~

为什么要重写React

React16 以前

React16 以前,对virtural dom的更新和渲染是同步的。就是当一次更新或者一次加载开始以后,diff virtual dom并且渲染的过程是一口气完成的。如果组件层级比较深,相应的堆栈也会很深,长时间占用浏览器主线程,一些类似用户输入、鼠标滚动等操作得不到响应。借Lin的两张图,视频 A Cartoon Intro to Fiber - React Conf 2017

这里写图片描述

React16 Fiber Reconciler

React16 用了分片的方式解决上面的问题。
就是把一个任务分成很多小片,当分配给这个小片的时间用尽的时候,就检查任务列表中有没有新的、优先级更高的任务,有就做这个新任务,没有就继续做原来的任务。这种方式被叫做异步渲染(Async Rendering)。

这里写图片描述

Fiber 对开发者有什么影响

目前看有以下:

  • componentWillMount componentWillReceiveProps componentWillUpdate 几个生命周期方法不再安全,由于任务执行过程可以被打断,这几个生命周期可能会执行多次,如果它们包含副作用(比如AJax),会有意想不到的bug。React团队提供了替换的生命周期方法。建议如果使用以上方法,尽量用纯函数,避免以后采坑。
  • 需要关注下react为任务片设置的优先级,特别是页面用动画的情况

如何试用Fiber异步渲染

默认情况下,异步渲染没有打开,如果你想试用,可以:

import React from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom';
import App from 'components/App';

const AsyncMode = React.unstable_AsyncMode;
const createApp = (store) => (
      <AsyncMode>
        <App store={store} />
      </AsyncMode>
);

export default createApp;

代码将开启严格模式和异步模式,React16不建议试用的API会在控制台有错误提示,比如componentWillMount

Fiber如何工作

一些原理

懂了原理看代码就简单点。

首先,Fiber是什么:

A Fiber is work on a Component that needs to be done or was done. There can be more than one per component.

Fiber就是通过对象记录组件上需要做或者已经完成的更新,一个组件可以对应多个Fiber。

在render函数中创建的React Element树在第一次渲染的时候会创建一颗结构一模一样的Fiber节点树。不同的React Element类型对应不同的Fiber节点类型。一个React Element的工作就由它对应的Fiber节点来负责。

一个React Element可以对应不止一个Fiber,因为Fiber在update的时候,会从原来的Fiber(我们称为current)clone出一个新的Fiber(我们称为alternate)。两个Fiber diff出的变化(side effect)记录在alternate上。所以一个组件在更新时最多会有两个Fiber与其对应,在更新结束后alternate会取代之前的current的成为新的current节点。

其次,Fiber的基本规则:
更新任务分成两个阶段,Reconciliation Phase和Commit Phase。Reconciliation Phase的任务干的事情是,找出要做的更新工作(Diff Fiber Tree),就是一个计算阶段,计算结果可以被缓存,也就可以被打断;Commmit Phase 需要提交所有更新并渲染,为了防止页面抖动,被设置为不能被打断。

PS: componentWillMount componentWillReceiveProps componentWillUpdate 几个生命周期方法,在Reconciliation Phase被调用,有被打断的可能(时间用尽等情况),所以可能被多次调用。其实 shouldComponentUpdate 也可能被多次调用,只是它只返回true或者false,没有副作用,可以暂时忽略。

一些数据结构

下面这些数据结构,可以在源码中查看

  • fiber是个链表,有childsibing属性,指向第一个子节点和相邻的兄弟节点,从而构成fiber tree。return属性指向其父节点。详见源码
  • 更新队列,updateQueue,是一个链表,有firstlast两个属性,指向第一个和最后一个update对象。详见源码
  • 每个fiber有一个属性updateQueue指向其对应的更新队列。
  • 每个fiber(当前fiber可以称为current)有一个属性alternate,开始时指向一个自己的clone体,update的变化会先更新到alternate上,当更新完毕,alternate替换current

fiber tree的结构如下图:

这里写图片描述

走进源码

敲黑板,本文重点

不要去github看源码,目录结构是真的复杂。可以自己写个React16的demo或者直接clone我的demo,使用webpack develop mode,来debug node_modules中的react.development.jsreact-dom.development.js

更新入口肯定是setState方法,下面是我画的Fiber的调用关系图,比较简化,没有画判断条件。请注意,该图基于 React v16.3.2 ,后面源码可能改动,注意时效性。

这里写图片描述

  1. 用户操作引起setState被调用以后,先调用enqueueSetState方法,该方法可以划分成两个阶段(非官方说法,是我个人观点),第一阶段Data Preparation,是初始化一些数据结构,比如fiber, updateQueue, update
  2. 新的update会通过insertUpdateIntoQueue方法,根据优先级插入到队列的对应位置,ensureUpdateQueues方法初始化两个更新队列,queue1current.updateQueue对应,queue2current.alternate.updateQueue对应。
  3. 第二阶段,Fiber Reconciler,就开始进行任务分片调度,scheduleWork首先更新每个fiber的优先级,这里并没有updatePriority这个方法,但是干了这件事,我用虚线框表示。当fiber.return === null,找到父节点,把所有diff出的变化(side effect)归结到root上。
  4. requestWork,首先把当前的更新添加到schedule list中(addRootToSchedule),然后根据当前是否为异步渲染(isAsync参数),异步渲染调用。scheduleCallbackWithExpriation 方法,下一步高能
  5. scheduleCallbackWithExpriation这个方法在不同环境,实现不一样,chrome等览器中使用requestIdleCallback API,没有这个API的浏览器中,通过requestAnimationFrame模拟一个requestIdleCallback,来在浏览器空闲时,完成下一个分片的工作,注意,这个函数会传入一个expirationTime,超过这个时间活没干完,就放弃了。
  6. 执行到performWorkOnRoot,就是fiber文档中提到的Commit Phase和Reconciliation Phase两阶段(官方说法)。
  7. 第一阶段Reconciliation Phase,在workLoop中,通过一个while循环,完成每个分片任务。
  8. performUnitOfWork也可以分成两阶段,蓝色框表示。beginWork是一个入口函数,根据workInProgress的类型去实例化不同的react element class。workInProgress是通过alternate挂载一些新属性获得的。
  9. 实例化不同的react element class时候会调用和will有关的生命周期方法。
  10. completeUnitOfWork是进行一些收尾工作,diff完一个节点以后,更新props和调用生命周期方法等。
  11. 然后进入Commit Phase阶段,这个阶段不能被打断,不再赘述。

任务如何分片及分片的优先级

任务分片,或者叫工作单元(work unit),是怎么拆分的呢。因为在Reconciliation Phase任务分片可以被打断,如何拆分一个任务就很重要了。React16中按照fiber进行拆分,也就是原来的虚拟dom节点。记不记得,开篇我们说到,初始化时候,一个虚拟dom树对应着一个结构一样的fiber tree,只是两个树的节点带的信息有差异。

那么这些任务分片的优先级如何呢?

React v16.0.0的优先级是这样划分的:

{
  NoWork: 0, // No work is pending.
  SynchronousPriority: 1, // For controlled text inputs. Synchronous side-effects.
  TaskPriority: 2, // Completes at the end of the current tick.
  HighPriority: 3, // Interaction that needs to complete pretty soon to feel responsive.
  LowPriority: 4, // Data fetching, or result from updating stores.
  OffscreenPriority: 5, // Won't be visible but do the work in case it becomes visible.
}

可以把Priority分为同步和异步两个类别,同步优先级的任务会在当前帧完成,包括SynchronousPriority和TaskPriority。异步优先级的任务则可能在接下来的几个帧中被完成,包括HighPriority、LowPriority以及OffscreenPriority。

React v16.3.2的优先级,不再这么划分,分为三类:NoWorksyncasync,前两类可以认为是同步任务,需要在当前tick完成,过期时间为null,最后一类异步任务会计算一个expirationTime,在workLoop中,根据过期时间来判断是否进行下一个分片任务,scheduleWork中更新任务优先级,也就是更新这个expirationTime。至于这个时间怎么计算,可以查看源码

我的一个疑问

既然是每完成一个任务分片,就看看剩余时间是否够用,不够用就停止,让出主线程,够用就更新任务分片优先级并继续下一个高优先级任务分片,且任务分片的结果是可以被缓存的,为什么与will有关的三个生命周期函数会被多次执行? 一个任务分片要么就是被完成、要么就是没有被完成,怎么会多次被执行?

从源码看,原因是异步渲染时候,会调用requestIdleCallback API,在回调函数中可以获得当前callback参数(也就是fiber的分片任务)还能执行多久,如果时间不够,分片任务会被打断(使用cancelIdleCallback API),下次就只能空闲时重新执行。可以参考

源码中,处理这个逻辑的函数scheduleCallbackWithExpiration:

// cancelDeferredCallback在chrome等浏览器中就是cancelIdleCallback,没有实现这个API的浏览器,React会用requestAnimationFrame模拟一个该函数
// scheduleDeferredCallback同理,chrome等浏览器中是requestIdleCallback
function scheduleCallbackWithExpiration(expirationTime) {
    if (callbackExpirationTime !== NoWork) {
      // A callback is already scheduled. Check its expiration time (timeout).
      if (expirationTime > callbackExpirationTime) {
        // Existing callback has sufficient timeout. Exit.
        return;
      } else {
        // Existing callback has insufficient timeout. Cancel and schedule a
        // new one.
        cancelDeferredCallback(callbackID);
      }
      // The request callback timer is already running. Don't start a new one.
    } else {
      startRequestCallbackTimer();
    }

    // Compute a timeout for the given expiration time.
    var currentMs = now() - originalStartTimeMs;
    var expirationMs = expirationTimeToMs(expirationTime);
    var timeout = expirationMs - currentMs;

    callbackExpirationTime = expirationTime;
    callbackID = scheduleDeferredCallback(performAsyncWork, { timeout: timeout });
  }

最后

现在有关React Fiber,在v16.3.2版本下的运行,相关博客比较少,v16.0.0源码与v16.3.2有一些差异。个人能力有限,如果你有新的看法,欢迎评论。

react源码分析

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