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合成事件

React 合成事件

概览

从v17.0.0开始, React 不会再将事件处理添加到 document 上, 而是将事件处理添加到渲染 React 树的根 DOM 容器中.

引入官方提供的图片:

图中清晰的展示了v17.0.0的改动, 无论是在document还是根 DOM 容器上监听事件, 都可以归为事件委托(代理)(mdn).

注意: react的事件体系, 不是全部都通过事件委托来实现的. 有一些特殊情况, 是直接绑定到对应 DOM 元素上的(如:scroll, load), 它们都通过listenToNonDelegatedEvent函数进行绑定.

上述特殊事件最大的不同是监听的 DOM 元素不同, 除此之外, 其他地方的实现与正常事件大体一致.

本节讨论的是可以被根 DOM 容器代理的正常事件.

事件绑定

在前文React 应用的启动过程中介绍了React在启动时会创建全局对象, 其中在创建fiberRoot对象时, 调用createRootImpl:

function createRootImpl(
  container: Container,
  tag: RootTag,
  options: void | RootOptions,
) {
  // ... 省略无关代码
  if (enableEagerRootListeners) {
    const rootContainerElement =
      container.nodeType === COMMENT_NODE ? container.parentNode : container;
    listenToAllSupportedEvents(rootContainerElement);
  }
  // ... 省略无关代码
}

listenToAllSupportedEvents函数, 实际上完成了事件代理:

// ... 省略无关代码
export function listenToAllSupportedEvents(rootContainerElement: EventTarget) {
  if (enableEagerRootListeners) {
    // 1. 节流优化, 保证全局注册只被调用一次
    if ((rootContainerElement: any)[listeningMarker]) {
      return;
    }
    (rootContainerElement: any)[listeningMarker] = true;
    // 2. 遍历allNativeEvents 监听冒泡和捕获阶段的事件
    allNativeEvents.forEach(domEventName => {
      if (!nonDelegatedEvents.has(domEventName)) {
        listenToNativeEvent(
          domEventName,
          false, // 冒泡阶段监听
          ((rootContainerElement: any): Element),
          null,
        );
      }
      listenToNativeEvent(
        domEventName,
        true, // 捕获阶段监听
        ((rootContainerElement: any): Element),
        null,
      );
    });
  }
}

核心逻辑:

节流优化, 保证全局注册只被调用一次.
遍历allNativeEvents, 调用listenToNativeEvent监听冒泡和捕获阶段的事件.
- allNativeEvents包括了大量的原生事件名称, 它是在DOMPluginEventSystem.js中被初始化

listenToNativeEvent:

// ... 省略无关代码
export function listenToNativeEvent(
  domEventName: DOMEventName,
  isCapturePhaseListener: boolean,
  rootContainerElement: EventTarget,
  targetElement: Element | null,
  eventSystemFlags?: EventSystemFlags = 0,
): void {
  let target = rootContainerElement;

  const listenerSet = getEventListenerSet(target);
  const listenerSetKey = getListenerSetKey(
    domEventName,
    isCapturePhaseListener,
  );
  // 利用set数据结构, 保证相同的事件类型只会被注册一次.
  if (!listenerSet.has(listenerSetKey)) {
    if (isCapturePhaseListener) {
      eventSystemFlags |= IS_CAPTURE_PHASE;
    }
    // 注册事件监听
    addTrappedEventListener(
      target,
      domEventName,
      eventSystemFlags,
      isCapturePhaseListener,
    );
    listenerSet.add(listenerSetKey);
  }
}

addTrappedEventListener:

// ... 省略无关代码
function addTrappedEventListener(
  targetContainer: EventTarget,
  domEventName: DOMEventName,
  eventSystemFlags: EventSystemFlags,
  isCapturePhaseListener: boolean,
  isDeferredListenerForLegacyFBSupport?: boolean,
) {
  // 1. 构造listener
  let listener = createEventListenerWrapperWithPriority(
    targetContainer,
    domEventName,
    eventSystemFlags,
  );
  let unsubscribeListener;
  // 2. 注册事件监听
  if (isCapturePhaseListener) {
    unsubscribeListener = addEventCaptureListener(
      targetContainer,
      domEventName,
      listener,
    );
  } else {
    unsubscribeListener = addEventBubbleListener(
      targetContainer,
      domEventName,
      listener,
    );
  }
}

// 注册原生事件 冒泡
export function addEventBubbleListener(
  target: EventTarget,
  eventType: string,
  listener: Function,
): Function {
  target.addEventListener(eventType, listener, false);
  return listener;
}

// 注册原生事件 捕获
export function addEventCaptureListener(
  target: EventTarget,
  eventType: string,
  listener: Function,
): Function {
  target.addEventListener(eventType, listener, true);
  return listener;
}

从listenToAllSupportedEvents开始, 调用链路比较长, 最后调用addEventBubbleListener和addEventCaptureListener监听了原生事件.

原生 listener

在注册原生事件的过程中, 需要重点关注一下监听函数, 即listener函数. 它实现了把原生事件派发到react体系之内, 非常关键.

比如点击 DOM 触发原生事件, 原生事件最后会被派发到react内部的onClick函数. listener函数就是这个由外至内的关键环节.

listener是通过createEventListenerWrapperWithPriority函数产生:

export function createEventListenerWrapperWithPriority(
  targetContainer: EventTarget,
  domEventName: DOMEventName,
  eventSystemFlags: EventSystemFlags,
): Function {
  // 1. 根据优先级设置 listenerWrapper
  const eventPriority = getEventPriorityForPluginSystem(domEventName);
  let listenerWrapper;
  switch (eventPriority) {
    case DiscreteEvent:
      listenerWrapper = dispatchDiscreteEvent;
      break;
    case UserBlockingEvent:
      listenerWrapper = dispatchUserBlockingUpdate;
      break;
    case ContinuousEvent:
    default:
      listenerWrapper = dispatchEvent;
      break;
  }
  // 2. 返回 listenerWrapper
  return listenerWrapper.bind(
    null,
    domEventName,
    eventSystemFlags,
    targetContainer,
  );
}

可以看到, 不同的domEventName调用getEventPriorityForPluginSystem后返回不同的优先级, 最终会有 3 种情况:

DiscreteEvent: 优先级最高, 包括click, keyDown, input等事件, 源码
- 对应的listener是dispatchDiscreteEvent
UserBlockingEvent: 优先级适中, 包括drag, scroll等事件, 源码
- 对应的listener是dispatchUserBlockingUpdate
ContinuousEvent: 优先级最低,包括animation, load等事件, 源码
- 对应的listener是dispatchEvent

这 3 种listener实际上都是对dispatchEvent的包装:

// ...省略无关代码
export function dispatchEvent(
  domEventName: DOMEventName,
  eventSystemFlags: EventSystemFlags,
  targetContainer: EventTarget,
  nativeEvent: AnyNativeEvent,
): void {
  if (!_enabled) {
    return;
  }
  const blockedOn = attemptToDispatchEvent(
    domEventName,
    eventSystemFlags,
    targetContainer,
    nativeEvent,
  );
}

事件触发

当原生事件触发之后, 首先会进入到dispatchEvent这个回调函数. 而dispatchEvent函数是react事件体系中最关键的函数, 其调用链路较长, 核心步骤如图所示:

重点关注其中 3 个核心环节:

attemptToDispatchEvent
SimpleEventPlugin.extractEvents
processDispatchQueue

关联 fiber

attemptToDispatchEvent把原生事件和fiber树关联起来.

export function attemptToDispatchEvent(
  domEventName: DOMEventName,
  eventSystemFlags: EventSystemFlags,
  targetContainer: EventTarget,
  nativeEvent: AnyNativeEvent,
): null | Container | SuspenseInstance {
  // ...省略无关代码

  // 1. 定位原生DOM节点
  const nativeEventTarget = getEventTarget(nativeEvent);
  // 2. 获取与DOM节点对应的fiber节点
  let targetInst = getClosestInstanceFromNode(nativeEventTarget);
  // 3. 通过插件系统, 派发事件
  dispatchEventForPluginEventSystem(
    domEventName,
    eventSystemFlags,
    nativeEvent,
    targetInst,
    targetContainer,
  );
  return null;
}

核心逻辑:

定位原生 DOM 节点: 调用getEventTarget
获取与 DOM 节点对应的 fiber 节点: 调用getClosestInstanceFromNode
通过插件系统, 派发事件: 调用 dispatchEventForPluginEventSystem

收集 fiber 上的 listener

dispatchEvent函数的调用链路中, 通过不同的插件, 处理不同的事件. 其中最常见的事件都会由SimpleEventPlugin.extractEvents进行处理:

function extractEvents(
  dispatchQueue: DispatchQueue,
  domEventName: DOMEventName,
  targetInst: null | Fiber,
  nativeEvent: AnyNativeEvent,
  nativeEventTarget: null | EventTarget,
  eventSystemFlags: EventSystemFlags,
  targetContainer: EventTarget,
): void {
  const reactName = topLevelEventsToReactNames.get(domEventName);
  if (reactName === undefined) {
    return;
  }
  let SyntheticEventCtor = SyntheticEvent;
  let reactEventType: string = domEventName;

  const inCapturePhase = (eventSystemFlags & IS_CAPTURE_PHASE) !== 0;
  const accumulateTargetOnly = !inCapturePhase && domEventName === 'scroll';
  // 1. 收集所有监听该事件的函数.
  const listeners = accumulateSinglePhaseListeners(
    targetInst,
    reactName,
    nativeEvent.type,
    inCapturePhase,
    accumulateTargetOnly,
  );
  if (listeners.length > 0) {
    // 2. 构造合成事件, 添加到派发队列
    const event = new SyntheticEventCtor(
      reactName,
      reactEventType,
      null,
      nativeEvent,
      nativeEventTarget,
    );
    dispatchQueue.push({ event, listeners });
  }
}

核心逻辑:

收集所有listener回调

这里的是fiber.memoizedProps.onClick/onClickCapture等绑定在fiber节点上的回调函数

具体逻辑在accumulateSinglePhaseListeners:

export function accumulateSinglePhaseListeners(
  targetFiber: Fiber | null,
  reactName: string | null,
  nativeEventType: string,
  inCapturePhase: boolean,
  accumulateTargetOnly: boolean,
): Array<DispatchListener> {
  const captureName = reactName !== null ? reactName + 'Capture' : null;
  const reactEventName = inCapturePhase ? captureName : reactName;
  const listeners: Array<DispatchListener> = [];

  let instance = targetFiber;
  let lastHostComponent = null;

  // 从targetFiber开始, 向上遍历, 直到 root 为止
  while (instance !== null) {
    const { stateNode, tag } = instance;
    // 当节点类型是HostComponent时(如: div, span, button等类型)
    if (tag === HostComponent && stateNode !== null) {
      lastHostComponent = stateNode;
      if (reactEventName !== null) {
        // 获取标准的监听函数 (如onClick , onClickCapture等)
        const listener = getListener(instance, reactEventName);
        if (listener != null) {
          listeners.push(
            createDispatchListener(instance, listener, lastHostComponent),
          );
        }
      }
    }
    // 如果只收集目标节点, 则不用向上遍历, 直接退出
    if (accumulateTargetOnly) {
      break;
    }
    instance = instance.return;
  }
  return listeners;
}

构造合成事件(SyntheticEvent), 添加到派发队列(dispatchQueue)

构造合成事件

SyntheticEvent, 是react内部创建的一个对象, 是原生事件的跨浏览器包装器, 拥有和浏览器原生事件相同的接口(stopPropagation,preventDefault), 抹平不同浏览器 api 的差异, 兼容性好.

具体的构造过程并不复杂, 可以直接查看源码.

此处我们需要知道, 在Plugin.extractEvents过程中, 遍历fiber树找到listener之后, 就会创建SyntheticEvent, 加入到dispatchQueue中, 等待派发.

执行派发

extractEvents完成之后, 逻辑来到processDispatchQueue, 终于要真正执行派发了.

export function processDispatchQueue(
  dispatchQueue: DispatchQueue,
  eventSystemFlags: EventSystemFlags,
): void {
  const inCapturePhase = (eventSystemFlags & IS_CAPTURE_PHASE) !== 0;
  for (let i = 0; i < dispatchQueue.length; i++) {
    const { event, listeners } = dispatchQueue[i];
    processDispatchQueueItemsInOrder(event, listeners, inCapturePhase);
  }
  // ...省略无关代码
}

function processDispatchQueueItemsInOrder(
  event: ReactSyntheticEvent,
  dispatchListeners: Array<DispatchListener>,
  inCapturePhase: boolean,
): void {
  let previousInstance;
  if (inCapturePhase) {
    // 1. capture事件: 倒序遍历listeners
    for (let i = dispatchListeners.length - 1; i >= 0; i--) {
      const { instance, currentTarget, listener } = dispatchListeners[i];
      if (instance !== previousInstance && event.isPropagationStopped()) {
        return;
      }
      executeDispatch(event, listener, currentTarget);
      previousInstance = instance;
    }
  } else {
    // 2. bubble事件: 顺序遍历listeners
    for (let i = 0; i < dispatchListeners.length; i++) {
      const { instance, currentTarget, listener } = dispatchListeners[i];
      if (instance !== previousInstance && event.isPropagationStopped()) {
        return;
      }
      executeDispatch(event, listener, currentTarget);
      previousInstance = instance;
    }
  }
}

在processDispatchQueueItemsInOrder遍历dispatchListeners数组, 执行executeDispatch派发事件, 在fiber节点上绑定的listener函数被执行.

在processDispatchQueueItemsInOrder函数中, 根据捕获(captuer)或冒泡(bubble)的不同, 采取了不同的遍历方式:

capture事件: 从上至下调用fiber树中绑定的回调函数, 所以倒序遍历dispatchListeners.
bubble事件: 从下至上调用fiber树中绑定的回调函数, 所以顺序遍历dispatchListeners.

总结

从架构上来讲, SyntheticEvent打通了从外部原生事件到内部fiber树的交互渠道, 使得react能够感知到浏览器提供的原生事件, 进而做出不同的响应, 修改fiber树, 变更视图等.

从实现上讲, 主要分为 3 步:

监听原生事件: 对齐DOM元素和fiber元素
收集listeners: 遍历fiber树, 收集所有监听本事件的listener函数.
派发合成事件: 构造合成事件, 遍历listeners进行派发.

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事件绑定

原生 listener

事件触发

关联 fiber

收集 fiber 上的 listener

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执行派发

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原生 listener

事件触发

关联 fiber

收集 fiber 上的 listener

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执行派发

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