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setState 算是 React 里被使用的最高频的 api，但你真的了解 setState 吗？好比下面这段代码，你能清楚的知道输出什么吗？java

import { Component } from 'react'
export class stateDemo extends Component {
    state = {
        count: 0
    }
    componentDidMount() {
        this.setState({ count: this.state.count + 1 })
        console.log(this.state.count)
        this.setState({ count: this.state.count + 1 })
        console.log(this.state.count)
        setTimeout(() => {
            this.setState({ count: this.state.count + 1 })
            console.log(this.state.count)
            this.setState({ count: this.state.count + 1 })
            console.log(this.state.count)
        }, 0)
    }

    render() {
        return null
    }
}

export default stateDemo
复制代码

要完全弄懂这道题，就不得不聊 setState 的异步更新，另外输出结果也要看当前处于哪一种模式下。react

咱们先从 setState 的用法提及，以便全面掌握git

一、为何须要 setState

虽然咱们一直在用 setState，可有没想过为何 React 里会有该 api？github

React 是经过管理状态来实现对组件的管理，即 UI = f(state) f 就是咱们的代码，最主要的就是 this.setState ，调用该函数后 React 会使用更新的 state 从新渲染此组件及其子组件，即达到了 UI 层的变动。web

二、什么是 setState

setState 是 React 官方提供的更新 state 的方法，经过调用 setState，React 会使用最新的 state 值，并调用 render 方法将变化展示到视图。面试

在 React v16.3 版本以前，调用 setState 方法会依次触发如下生命周期函数api

shouldComponentUpdate
componentWillUpdate
render
componentDidUpdate

那么 state 在哪一个生命周期里会更新为最新的值？数组

import React, { Component } from 'react'
export default class stateDemo2 extends Component {
    state = {
        count: 0
    }
    shouldComponentUpdate() {
        console.info('shouldComponentUpdate', this.state.count) // shouldComponentUpdate 0
        return true
    }
    componentWillUpdate() {
        console.info('componentWillUpdate', this.state.count) // componentWillUpdate 0
    }
    increase = () => {
        this.setState({
            count: this.state.count + 1
        })
    }
    render() {
        console.info('render', this.state.count) // render 1
        return (
            <div> <p>{this.state.count}</p> <button onClick={this.increase}>累加</button> </div>
        )
    }
    componentDidUpdate() {
        console.info('componentDidUpdate', this.state.count) // componentDidUpdate 1
    }
}
复制代码

能够看到，直到 render 执行时，state 的值才变动为最新的值，在此以前，state 一直保持为更新前的状态。

见示例库里的 stateDemo2.js

在 React v16.3 版本以后，调用 setState 方法会依次触发如下生命周期函数

getDerivedStateFromProps
shouldComponentUpdate
render
getSnapshotBeforeUpdate
componentDidUpdate

确切的说，应该是 v16.4 版本以后，v16.3 版本 setState 并不会触发 getDerivedStateFromProps 函数

那么 state 在哪一个生命周期里会更新为最新的值？

import React, { Component } from 'react'

export default class stateDemo3 extends Component {
    state = {
        count: 0
    }
    static getDerivedStateFromProps(props, state) {
        console.info('getDerivedStateFromProps', state.count) // getDerivedStateFromProps 1
        return { ...state }
    }
    shouldComponentUpdate() {
        console.info('shouldComponentUpdate', this.state.count) // shouldComponentUpdate 0
        return true
    }
    increase = () => {
        this.setState({
            count: this.state.count + 1
        })
    }
    render() {
        console.info('render', this.state.count) //render 1
        return (
            <div> <p>{this.state.count}</p> <button onClick={this.increase}>累加</button> </div>
        )
    }
    getSnapshotBeforeUpdate() {
        console.info('getSnapshotBeforeUpdate', this.state.count) //getSnapshotBeforeUpdate 1
        return null
    }
    componentDidUpdate() {
        console.info('componentDidUpdate', this.state.count) //componentDidUpdate 1
    }
}

复制代码

能够看到新增的两个生命周期函数 getDerivedStateFromProps 与 getSnapshotBeforeUpdate 获取到的 state 都是新值

见示例库里的 stateDemo3.js

三、setState 用法

3.一、setState(stateChange[, callback])

第一个参数是一个对象，会将传入的对象浅层合并到；第二个参数是个可选的回调函数

例如，调整购物车商品数：

this.setState({quantity: 2})
复制代码

在回调函数参数里，能够获取到最新的 state 值，但推荐使用 componentDidUpdate

3.二、setState(updater, [callback])

第一个参数是个函数，(state, props) => stateChange，第二个参数同上是个可选的回调函数

例如：

this.setState((state, props) => {
  return {counter: state.counter + props.step};
});
复制代码

updater 函数中接收的 state 和 props 都保证为最新。updater 的返回值会与 state 进行浅合并。

四、state 的不可变性

咱们要严格遵行 state 是不可变的原则，即不能够直接修改 state 变量，例如底下的作法就是不可取的

this.state.count ++
this.state.count ++
this.setState({})
复制代码

这样是实现了同步更改 state 的目的，但违背了 state 是不可变的原则

4.一、基本数据类型

this.setState({
  count: 1,
  name: 'zhangsan',
  flag: true
})
复制代码

4.二、对象类型

使用 ES6 的 Object.assign 或解构赋值

this.setState({
    // person: Object.assign({}, this.state.person, { name: 'lisi' })
    person:{...this.state.person,age:22}
})
复制代码

见示例库里的 stateDemo4.js

4.三、数组类型

追加选项: 使用 concat 或者解构赋值

this.setState((prevState) => {
    return {
        // hobbys: prevState.hobbys.concat('writing')
        hobbys:[...prevState.hobbys,'writing']
    }
})
复制代码

截取选项: 使用 slice

this.setState({
    hobbys: this.state.hobbys.slice(0, 2)
})
复制代码

插入选项: 使用 slice 克隆一份，而后用 splice 插入选项

this.setState((prevState) => {
    let currentState = prevState.hobbys.slice() // 先克隆一份
    currentState.splice(1, 0, 'basketball')
    return {
        hobbys: currentState
    }
})
复制代码

过滤选项： 使用 filter

this.setState({
    hobbys: this.state.hobbys.filter((item) => item.length < 5)
})
复制代码

注意，不能直接使用 push pop splice shift unshift 等，由于这些方法都是在原数组的基础上修改，这样违反不可变值

见示例库里的 stateDemo4.js

五、setState 究竟是异步仍是同步？

Promise.then() ，setTimeout 是异步执行.，从 js 执行来讲，setState 确定是同步执行。

这里讨论的同步和异步并非指 setState 是否异步执行，而是指调用 setState 以后 this.state 可否当即更新。

先给出答案：

在 legacy 模式中，即经过 ReactDOM.render(<App />, rootNode) 建立的，在合成事件和生命周期函数里是异步的，在原生事件和 setTimeout、promise 等异步函数是同步的
在 blocking 模式中，即经过 ReactDOM.createBlockingRoot(rootNode).render(<App />) 建立的，任何场景下 setState 都是异步的
在 concurrent 模式中，即经过 ReactDOM.createRoot(rootNode).render(<App />) 建立的，任何场景下 setState 都是异步的

模式的说明详看官网但因为后两种模式目前处于实验阶段，因此咱们先重点分析下 legacy 模式，后面源码分析时，会说明下为何其余两个模式都是异步的。

5.1 合成事件和生命周期函数里是异步的

import React, { Component } from 'react'

export default class stateDemo5 extends Component {
  state = {
    count:0
  }

  componentDidMount() {
    this.setState({
      count:this.state.count+1
    })
    console.info("didMount count:",this.state.count) // didMount count: 0
  }
  handleChangeCount = () => {
    this.setState({
      count:this.state.count+1
    })
    console.info("update count:",this.state.count) // update count: 1
  }
  render() {
    return (
      <div> {this.state.count} <button onClick={this.handleChangeCount}>更改</button> </div>
    )
  }
}
复制代码

能够看到在 componentDidMount 生命周期函数与 handleChangeCount 合成事件里，setState 以后，获取到的 state 的值是旧值。

见示例库里的 stateDemo5.js

5.1.一、setState 合并处理

采用这种设置 state 方式，也会出现合并的现象：

import React, { Component } from 'react'

export default class stateDemo6 extends Component {
  state = {
    count:0
  }
  handleChangeCount = () => {
    this.setState({
      count:this.state.count+1
    },() => {
      console.info("update count:",this.state.count)
    })
    this.setState({
      count:this.state.count+1
    },() => {
      console.info("update count:",this.state.count)
    })
    this.setState({
      count:this.state.count+1
    },() => {
      console.info("update count:",this.state.count)
    })
  }
  render() {
    return (
      <div> {this.state.count} <button onClick={this.handleChangeCount}>更改</button> </div>
    )
  }
}
复制代码

输出控制台信息以下：

update count: 1
update count: 1
update count: 1
复制代码

本质上等同于 Object.assign：

Object.assign(state,
  {count: state.count + 1},
  {count: state.count + 1},
  {count: state.count + 1}
 )
复制代码

即后面的对象会覆盖前面的，因此只有最后的 setState 才是有效

见示例库里的 stateDemo6.js

那么要怎么弄才不会合并呢？

将 setState 的第一个参数设置为函数形式：

import React, { Component } from 'react'

export default class stateDemo7 extends Component {
  state = {
    count:0
  }
  handleChangeCount = () => {
    this.setState(prevState => {
      return {
        count:prevState.count+1
      }
    },() => {
      console.info("update count:",this.state.count)
    })
    this.setState(prevState => {
      return {
        count:prevState.count+1 
      }
    },() => {
      console.info("update count:",this.state.count)
    })
    this.setState(prevState => {
      return {
        count:prevState.count+1 
      }
    },() => {
      console.info("update count:",this.state.count)
    })
  }
  render() {
    return (
      <div> {this.state.count} <button onClick={this.handleChangeCount}>更改</button> </div>
    )
  }
}

复制代码

输出控制台信息以下：

update count: 3
update count: 3
update count: 3
复制代码

函数式 setState 工做机制相似于：

[
    {increment: 1},
    {increment: 1},
    {increment: 1}
].reduce((prevState, props) => ({
    count: prevState.count + props.increment
}), {count: 0})
// {count: 3}
复制代码

见示例库里的 stateDemo7.js

5.2 在原生事件和 setTimeout 里是同步的

import React, { Component } from 'react'

export default class stateDemo8 extends Component {
  state = {
    count:0
  }
  componentDidMount() {
    document.querySelector("#change").addEventListener("click", () => {
      this.setState({
        count: this.state.count + 1,
      });
      console.log("update count1:", this.state.count); // update count1: 1
    });
  }
  handleChangeCount = () => {
      setTimeout(() => {
        this.setState({
          count: this.state.count + 1,
        });
        console.log("update count2:", this.state.count); // update count2: 1
      }, 0);
  }
  render() {
    return (
      <div> <p>{this.state.count}</p> <button id="change">更改1</button> <button onClick={this.handleChangeCount}>更改2</button> </div>
    )
  }
}

复制代码

能够看到原生的事件(经过 addEventListener 绑定的)，或者 setTimeout 等异步方式更改的 state 是同步的。

见示例库里的 stateDemo8.js

六、源码解读

网上的根据 isBatchingUpdates 变量的值来判断是同步仍是异步的方式，实际上 react 16.8 以前的代码实现。我这边是 React 17.0.1 源码

setState 内会调用this.updater.enqueueSetState

// packages/react/src/ReactBaseClasses.js
Component.prototype.setState = function (partialState, callback) {
  // 省略次要代码
  this.updater.enqueueSetState(this, partialState, callback, 'setState');
};
复制代码

在 enqueueSetState 方法中会建立 update 并调度 update

// packages/react-reconciler/src/ReactFiberClassComponent.old.js
enqueueSetState(inst, payload, callback) {
  // 经过组件实例获取对应fiber
  const fiber = getInstance(inst);
  const eventTime = requestEventTime();
  const suspenseConfig = requestCurrentSuspenseConfig();
  // 获取优先级
  const lane = requestUpdateLane(fiber, suspenseConfig);
  // 建立update
  const update = createUpdate(eventTime, lane, suspenseConfig);
  update.payload = payload;
  // 赋值回调函数
  if (callback !== undefined && callback !== null) {
    update.callback = callback;
  }
  // 将update插入updateQueue
  enqueueUpdate(fiber, update);
  // 调度update
  scheduleUpdateOnFiber(fiber, lane, eventTime);
}
复制代码

在 scheduleUpdateOnFiber 方法中会根据 lane 进行不一样的处理（重点）

// packages/react-reconciler/src/ReactFiberWorkLoop.old.js
function scheduleUpdateOnFiber(fiber, lane, eventTime) {
    // 省略与本次讨论无关代码
    if (lane === SyncLane) {  // 同步任务
      if ( // 检查当前是否是在unbatchedUpdates（非批量更新）,（初次渲染的ReactDOM.render就是unbatchedUpdates）
      (executionContext & LegacyUnbatchedContext) !== NoContext && // Check if we're not already rendering
      (executionContext & (RenderContext | CommitContext)) === NoContext) {
        // Register pending interactions on the root to avoid losing traced interaction data.
        schedulePendingInteractions(root, lane); 
        performSyncWorkOnRoot(root);
      } else {
        ensureRootIsScheduled(root, eventTime);
        schedulePendingInteractions(root, lane);
        if (executionContext === NoContext) {
          resetRenderTimer();
          flushSyncCallbackQueue();
        }
      }
    } else { // 异步任务
      // concurrent模式下是跳过了 flushSyncCallbackQueue 同步更新
      // ....
    } 
  }
复制代码

能够看出逻辑主要在判断 lane executionContext 这两个变量。

lane 是由 requestUpdateLane 方法返回的：

// packages/react-reconciler/src/ReactFiberWorkLoop.old.js
export function requestUpdateLane(fiber: Fiber): Lane {
  // Special cases
  const mode = fiber.mode;
  if ((mode & BlockingMode) === NoMode) {
    return (SyncLane: Lane);
  } else if ((mode & ConcurrentMode) === NoMode) {
    return getCurrentPriorityLevel() === ImmediateSchedulerPriority
      ? (SyncLane: Lane)
      : (SyncBatchedLane: Lane);
  }
  // 省略其余代码
  return lane;
}
复制代码

能够看到首先判断模式:

若是是采用 legacy 模式，则返回 SyncLane；

若是是采用 concurrent ，当优先级没达到当即执行时，则返回 SyncBatchedLane，不然返回 SyncLane

接着说下 executionContext 变量：

每次触发事件都会调用 batchedEventUpdates$1 ，而在这方法里会给 executionContext 赋值，并在执行完以后将 executionContext 还原

function batchedEventUpdates$1(fn, a) {
  var prevExecutionContext = executionContext;
  executionContext |= EventContext;

  try {
    return fn(a);
  } finally {
    executionContext = prevExecutionContext;

    if (executionContext === NoContext) {
      // Flush the immediate callbacks that were scheduled during this batch
      resetRenderTimer();
      flushSyncCallbackQueue();
    }
  }
}
复制代码

因此：

若是是 concurrent 模式，因为并不会去判断 executionContext === NoContext ，因此不可能同步。

而在 legacy 模式下，当 executionContext === NoContext 时，就会同步，那么二者什么时候相等呢？

默认 executionContext 就是为 NoContext ，

而在 react 能管控到的范围，好比 batchedEventUpdates$1 方法里都会将 executionContext 设置为非 NoContext ，因此在合成事件和生命周期函数里是异步的。

但在 react 管控不到的，好比经过 addEventListener 绑定的事件，以及异步方法 setTimeout 就是同步的。

异步方法之因此是同步是因为当执行 setTimeout 后，react 会将 NoContext 还原，即上面的 finally 代码处理的，因此等到 setTimeout 回调函数执行时，executionContext 等于 NoContext 了。

根据上面的分析，你们应该能够很清晰的知道开头那个面试题目分别会输出什么了吧。

答案是： 0 0 2 3

见示例库里的 stateDemo