React-Native 渲染实现分析
前言
React Native与传统的HybirdApp最大区别就是抛开WebView，使用JSC+原生组件的方式进行渲染，那么整个App启动/渲染流程又是怎样的呢？
React Native启动流程
首先从组件的角度来看下RN的启动流程：（Android为例）
- Native初始化，主要流程：ReactNativeHost -> Activity -> ReactRootView -> startReactApplication -> createReactContextInBackground（期间有模块/UI组件信息收集、JSC初始化等工作）
- 后台异步加载、执行JSBundle
- Native端执行
setupReactContext初始化React上下文，调用JS端AppRegistry.runApplication(key,params)，key为模块/组件名称，参数包含rootTag、initialProps - JS端找到注册的对应启动组件，执行
renderApplication渲染整个应用
renderApplication函数中会执行：
ReactNative.render(
<AppContainer>
<RootComponent
{...initialProps}
rootTag={rootTag}
/>
</AppContainer>,
rootTag
);
其中ReactNative是在React库中定义的，AppContainer是一个JS组件，使用View包裹了根组件，开发时工具Inspector、YellowBox都是在这个组件中加载，RootComponent是传入的根组件。
JS端注册组件：（在第2步执行JSBundle时）
AppRegistry.registerComponent('TiebaNext', rootComponent);
*仅在JS端处理，记录在一个Map中。
Android端定义启动组件，Activity中，继承ReactActivity：（在第1步时调用）
@Override
protected String getMainComponentName() {
return "TiebaNext";
}
iOS端定义启动组件：
self.rctRootView = [[RCTRootView alloc] initWithBundleURL:jsCodeLocation
moduleName:@"TiebaNext"
initialProperties:nil
launchOptions:nil];
简单说就是Native初始化 -> 加载JS，JS端注册组件 -> 端上调用JS端run方法，传入入口组件名称 -> JS端启动渲染流程。
React Native渲染流程
React的渲染都是以组件为单位，上面已经分析了，启动的最后阶段就是JS端开始渲染根组件。首先我们先看下React的组件是怎么编写的，以及他的生命周期：（熟悉React可略过）
一个例子，无网络提示组件：
（例子语言Typescript）
// 组件的属性定义
interface PropsDefine {
// 组件宽度
width: number
// 组件高度
height: number
// 点击刷新按钮回调，可选
onClickRefresh?: () => void
}
export class NoNetwork extends React.Component<PropsDefine, {}> { // 组件无状态，定义为空：{}
// 组件的默认属性定义，单例，实例间共享
static defaultProps = {
onClickRefresh: () => { }
}
render() {
let {width, height} = this.props
return (
<View style={[Styles.panel, {
width: width,
height: height,
}]}>
<View style={Styles.picBlock}>
<Image source={Styles.picUrl}/>
</View>
<View style={Styles.textBlock}>
<Text style={Styles.text}>你的网络好像不给力</Text>
<Text style={Styles.text}>点击按钮刷新</Text>
</View>
<TouchableOpacity style={Styles.button} onPress={this.props.onClickRefresh}>
<Text style={Styles.buttonText}>刷新</Text>
</TouchableOpacity>
</View>
)
}
}
跟端上组件开发一样，React组件也定义了组件的生命周期：
实例化
getDefaultProps
组件类型首次实例化时初始化默认props属性，多实例共享getInitialState
实例化时初始化默认state属性componentWillMount
在渲染之前触发一次render
渲染函数，返回DOM结构componentDidMount
在渲染之后触发一次
有需要重新渲染（props变更或者setState改变state时）
componentWillReceiveProps
组件接收到新的props时调用，并将其作为参数nextProps使用，可在此更改组件stateshouldComponentUpdate
判断是否需要更新组件（在首次渲染期间或者调用了forceUpdate方法后，该方法不会被调用）componentWillUpdate
更新渲染前调用render
渲染函数，返回DOM结构componentDidUpdate
更新渲染后调用
销毁
componentWillUnmount
组件移除之前调用
那么这个组件到底是怎么用原生组件渲染的呢？首先我们先来看看最主要的render做了什么。jsx不太直观，我们先翻译一下render：
render() {
let { width, height } = this.props;
return (React.createElement(View, { style: [Styles.panel, {
width: width,
height: height,
}] },
React.createElement(View, { style: Styles.picBlock },
React.createElement(Image, { source: Styles.picUrl })),
React.createElement(View, { style: Styles.textBlock },
React.createElement(Text, { style: Styles.text }, "\u4F60\u7684\u7F51\u7EDC\u597D\u50CF\u4E0D\u7ED9\u529B"),
React.createElement(Text, { style: Styles.text }, "\u70B9\u51FB\u6309\u94AE\u5237\u65B0")),
React.createElement(TouchableOpacity, { style: Styles.button, onPress: this.props.onClickRefresh },
React.createElement(Text, { style: Styles.buttonText }, "\u5237\u65B0"))));
}
这下清晰多了吧？
React.createElement的方法签名：
ReactElement.createElement = function (type, config, children){ ... }
ReactNative的UI组件通过requireNativeComponent -> createReactNativeComponentClass -> ReactNativeBaseComponent下mountComponent的调用关系，最终在mountComponent中调用UIManager组件创建View：UIManager.createView(tag, this.viewConfig.uiViewClassName, nativeTopRootTag, updatePayload);，在Native端，UIManager调用对应组件类型的ViewManager（单例，管理类）创建实例。
*UIManager是一个NativeModule，待下面分析
接下来我们来详细分析下原生组件的实现方法，以Image组件为例：
iOS和Android实现有一定差异，首先是Image组件JS端代码，都需要requireNativeComponent加载原生组件：
const RCTImageView = requireNativeComponent('RCTImageView', Image);
Image的JS端实际上也是一个React JS组件，他也有render，返回的是：（iOS）
<RCTImageView
{...this.props}
style={style}
resizeMode={resizeMode}
tintColor={tintColor}
source={sources}
/>
因为业务逻辑是写在JS端的，创建出了Native组件就需要进行控制，自然就涉及到属性传递、方法调用、事件回调这3个需求。
Native组件跟JS端通讯方式
JS端组件跟Native真正实现的组件主要涉及三件事：
- 属性同步
- JS端调用Native方法
- Native事件回调JS端
属性同步
属性同步很简单，实际上是在组件重新render的时候调用ReactNativeBaseComponent下receiveComponent -> UIManager.updateView完成的。
JS端调用Native方法
两种方法，一种是调用NativeModules（后面有简单分析），如果想直接调用一个具体View的方法，那就需要使用UIManager模块：
Android端UIManager中的定义：
@ReactMethod
public void dispatchViewManagerCommand(int reactTag, int commandId, ReadableArray commandArgs) {
mUIImplementation.dispatchViewManagerCommand(reactTag, commandId, commandArgs);
}
iOS端UIManager中的定义：
RCT_EXPORT_METHOD(dispatchViewManagerCommand:(nonnull NSNumber *)reactTag
commandID:(NSInteger)commandID
commandArgs:(NSArray<id> *)commandArgs)
{
RCTShadowView *shadowView = _shadowViewRegistry[reactTag];
RCTComponentData *componentData = _componentDataByName[shadowView.viewName];
Class managerClass = componentData.managerClass;
RCTModuleData *moduleData = [_bridge moduleDataForName:RCTBridgeModuleNameForClass(managerClass)];
id<RCTBridgeMethod> method = moduleData.methods[commandID];
NSArray *args = [@[reactTag] arrayByAddingObjectsFromArray:commandArgs];
[method invokeWithBridge:_bridge module:componentData.manager arguments:args];
}
这个方法是从端上映射到JS的，所以在JS端可以这样调用：
UIManager.dispatchViewManagerCommand(
findNodeHandle(this), // 找到与NativeUI组件对应的JS组件实例
UIManager.[UI组件名].Commands.[方法],
[] // 参数
)
findNodeHandle方法是在React中定义，可以找到组件实例的reactTag（执行在JS端），UIManager可以把调用命令分发到Native端对应的组件类型的ViewManager，再通过ViewManager调用View组件实例的对应方法。
Native事件回调JS端
Android端使用的是类似JS端调用Native的方式，使用了事件机制，不过事件的接收者是从JS端映射过来的，React下ReactNativeEventEmitter.receiveEvent(tag, topLevelType, nativeEventParam)，所以需要先实现一个Event：（Switch的onValueChange事件）
class ReactSwitchEvent extends Event<ReactSwitchEvent> {
public static final String EVENT_NAME = "topChange"; // topChange会被映射成onChange，具体映射关系参见 UIManagerModuleConstants.java
public ReactSwitchEvent(int viewId, boolean isChecked) {
super(viewId);
mIsChecked = isChecked;
}
public boolean getIsChecked() {
return mIsChecked;
}
@Override
public String getEventName() {
return EVENT_NAME;
}
@Override
public short getCoalescingKey() {
// All switch events for a given view can be coalesced.
return 0;
}
@Override
public void dispatch(RCTEventEmitter rctEventEmitter) {
rctEventEmitter.receiveEvent(getViewTag(), getEventName(), serializeEventData());
}
private WritableMap serializeEventData() {
WritableMap eventData = Arguments.createMap();
eventData.putInt("target", getViewTag());
eventData.putBoolean("value", getIsChecked());
return eventData;
}
}
然后在ViewManager或View中进行事件派发：
ReactContext reactContext = (ReactContext) buttonView.getContext();
reactContext.getNativeModule(UIManagerModule.class).getEventDispatcher().dispatchEvent(
new ReactSwitchEvent(
buttonView.getId(),
isChecked));
iOS端实现有所区别，iOS端将JS函数直接映射到Native，所以可以直接调用（可多次调用）：（View为RCTSwitch）
// ViewManager中声明事件为RCTBubblingEventBlock或RCTDirectEventBlock
RCT_EXPORT_VIEW_PROPERTY(onChange, RCTBubblingEventBlock);
// View中声明
@property (nonatomic, copy) RCTBubblingEventBlock onChange;
// view实例化时监听onChange
- (void)onChange:(RCTSwitch *)sender
{
if (sender.wasOn != sender.on) {
if (sender.onChange) {
sender.onChange(@{ @"value": @(sender.on) });
}
sender.wasOn = sender.on;
}
}
这样就可以从JS端创建NativeUI组件了，可以看到UI组件的Native和JS端是通过reactTag进行的关联，通过UIManager模块，在Native端的DOM和React的DOM进行同步操作，保持结构一致。
UIManager
模块数据结构，JS端可访问：
UIManager.[UI组件名].[Constants（静态值）/Commands（命令/方法）]
从端上映射的方法：（部分）
createView(int tag, String className, int rootViewTag, ReadableMap props)
创建ViewupdateView(int tag, String className, ReadableMap props)
更新ViewmanageChildren(int viewTag, Array moveFrom, Array moveTo, Array addChildTags, Array addAtIndices, Array removeFrom)
批量添加/删除/移动一个view下面的viewmeasure(int reactTag, Callback callback)
测量View的位置、size等，结果异步回调measureInWindow(int reactTag, Callback callback)
测量View相对屏幕的位置、size等，结果异步回调dispatchViewManagerCommand(int reactTag, int commandId, ReadableArray commandArgs)
派发View命令，也就是用来调用对应View的方法
这个模块是NativeModule方式定义的，在RN的JS端启动时，端上会通过JSC把收集到的模块信息（名称）打到JS端全局变量global.__fbBatchedBridgeConfig中，并采用延迟加载策略：设置NativeModules.[模块名]的getter，延迟通过JSC读取模块详细信息（方法、命令号等信息）。在调用的时候会放到MessageQueue的队列里，批量提交，两次批量提交限制的最小间隔为5ms。
关于React Native通讯更详尽的分析参见：React Native通讯原理
