你真的理解setState吗？

面试官：“react中setState是同步的仍是异步？”
我：“异步的，setState不能立马拿到结果。”

面试官：“那什么场景下是异步的，可不多是同步，什么场景下又是同步的？”
我：“......”

setState真的是异步的吗？

这两天本身简单的看了下 setState 的部分实现代码，在这边给到你们一个本身我的的看法，可能文字或图片较多，没耐心的同窗能够直接跳过看总结(源码版本是16.4.1)。

看以前，为了方便理解和简化流程，咱们默认react内部代码执行到performWork 、performWorkOnRoot、performSyncWork、performAsyncWork这四个方法的时候，就是react去update更新而且做用到UI上。

1、合成事件中的setState

首先得了解一下什么是合成事件，react为了解决跨平台，兼容性问题，本身封装了一套事件机制，代理了原生的事件，像在jsx中常见的onClick、onChange这些都是合成事件。

class App extends Component {

  state = { val: 0 }

  increment = () => {
    this.setState({ val: this.state.val + 1 })
    console.log(this.state.val) // 输出的是更新前的val --> 0
  }
  render() {
    return (
      <div onClick={this.increment}> {`Counter is: ${this.state.val}`} </div>
    )
  }
}
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合成事件中的setState写法比较常见，点击事件里去改变 this.state.val 的状态值，在 increment 事件中打个断点能够看到调用栈，这里我贴一张本身画的流程图：

从 dispatchInteractiveEvent 到 callCallBack 为止，都是对合成事件的处理和执行，从 setState 到 requestWork 是调用 this.setState 的逻辑，这边主要看下 requestWork 这个函数（从 dispatchEvent 到 requestWork 的调用栈是属于 interactiveUpdates$1 的 try 代码块，下文会提到）。

function requestWork(root, expirationTime) {
  addRootToSchedule(root, expirationTime);

  if (isRendering) {
    // Prevent reentrancy. Remaining work will be scheduled at the end of
    // the currently rendering batch.
    return;
  }

  if (isBatchingUpdates) {
    // Flush work at the end of the batch.
    if (isUnbatchingUpdates) {
      // ...unless we're inside unbatchedUpdates, in which case we should
      // flush it now.
      nextFlushedRoot = root;
      nextFlushedExpirationTime = Sync;
      performWorkOnRoot(root, Sync, false);
    }
    return;
  }

  // TODO: Get rid of Sync and use current time?
  if (expirationTime === Sync) {
    performSyncWork();
  } else {
    scheduleCallbackWithExpiration(expirationTime);
  }
}
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在 requestWork 中有三个if分支，三个分支中有两个方法 performWorkOnRoot 和 performSyncWork ，就是咱们默认的update函数，可是在合成事件中，走的是第二个if分支，第二个分支中有两个标识 isBatchingUpdates 和 isUnbatchingUpdates 两个初始值都为 false ，可是在 interactiveUpdates$1 中会把 isBatchingUpdates 设为 true ，下面就是 interactiveUpdates$1 的代码：

function interactiveUpdates$1(fn, a, b) {
  if (isBatchingInteractiveUpdates) {
    return fn(a, b);
  }
  // If there are any pending interactive updates, synchronously flush them.
  // This needs to happen before we read any handlers, because the effect of
  // the previous event may influence which handlers are called during
  // this event.
  if (!isBatchingUpdates && !isRendering && lowestPendingInteractiveExpirationTime !== NoWork) {
    // Synchronously flush pending interactive updates.
    performWork(lowestPendingInteractiveExpirationTime, false, null);
    lowestPendingInteractiveExpirationTime = NoWork;
  }
  var previousIsBatchingInteractiveUpdates = isBatchingInteractiveUpdates;
  var previousIsBatchingUpdates = isBatchingUpdates;
  isBatchingInteractiveUpdates = true;
  isBatchingUpdates = true;  // 把requestWork中的isBatchingUpdates标识改成true
  try {
    return fn(a, b);
  } finally {
    isBatchingInteractiveUpdates = previousIsBatchingInteractiveUpdates;
    isBatchingUpdates = previousIsBatchingUpdates;
    if (!isBatchingUpdates && !isRendering) {
      performSyncWork();
    }
  }
}
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在这个方法中把 isBatchingUpdates 设为了 true ,致使在 requestWork 方法中， isBatchingUpdates 为 true ，可是 isUnbatchingUpdates 是 false ，而被直接return了。

那return完的逻辑回到哪里呢，最终正是回到了 interactiveUpdates 这个方法，仔细看一眼，这个方法里面有个try finally语法，前端同窗这个实际上是用的比较少的，简单的说就是会先执行 try 代码块中的语句，而后再执行 finally 中的代码，而 fn(a, b) 是在try代码块中，刚才说到在 requestWork 中被return掉的也就是这个fn（上文提到的 从dispatchEvent 到 requestWork 的一整个调用栈）。

因此当你在 increment 中调用 setState 以后去console.log的时候，是属于 try 代码块中的执行，可是因为是合成事件，try代码块执行完state并无更新，因此你输入的结果是更新前的 state 值，这就致使了所谓的"异步"，可是当你的try代码块执行完的时候（也就是你的increment合成事件），这个时候会去执行 finally 里的代码，在 finally 中执行了 performSyncWork 方法，这个时候才会去更新你的 state 而且渲染到UI上。

2、生命周期函数中的setState

class App extends Component {

  state = { val: 0 }

 componentDidMount() {
    this.setState({ val: this.state.val + 1 })
   console.log(this.state.val) // 输出的仍是更新前的值 --> 0
 }
  render() {
    return (
      <div> {`Counter is: ${this.state.val}`} </div>
    )
  }
}
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钩子函数中setState的调用栈：

其实仍是和合成事件同样，当 componentDidmount 执行的时候，react内部并无更新，执行完 componentDidmount 后才去 commitUpdateQueue 更新。这就致使你在 componentDidmount 中 setState 完去console.log拿的结果仍是更新前的值。

3、原生事件中的setState

class App extends Component {

  state = { val: 0 }

  changeValue = () => {
    this.setState({ val: this.state.val + 1 })
    console.log(this.state.val) // 输出的是更新后的值 --> 1
  }

 componentDidMount() {
    document.body.addEventListener('click', this.changeValue, false)
 }
 
  render() {
    return (
      <div> {`Counter is: ${this.state.val}`} </div>
    )
  }
}

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原生事件是指非react合成事件，原生自带的事件监听 addEventListener ，或者也能够用原生js、jq直接 document.querySelector().onclick 这种绑定事件的形式都属于原生事件。

原生事件的调用栈就比较简单了，由于没有走合成事件的那一大堆，直接触发click事件，到 requestWork ,在 requestWork里因为 expirationTime === Sync 的缘由，直接走了 performSyncWork 去更新，并不像合成事件或钩子函数中被return，因此当你在原生事件中setState后，能同步拿到更新后的state值。

4、setTimeout中的setState

class App extends Component {

  state = { val: 0 }

 componentDidMount() {
    setTimeout(_ => {
      this.setState({ val: this.state.val + 1 })
      console.log(this.state.val) // 输出更新后的值 --> 1
    }, 0)
 }

  render() {
    return (
      <div> {`Counter is: ${this.state.val}`} </div>
    )
  }
}
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在 setTimeout 中去 setState 并不算是一个单独的场景，它是随着你外层去决定的，由于你能够在合成事件中 setTimeout ，能够在钩子函数中 setTimeout ，也能够在原生事件setTimeout，可是不论是哪一个场景下，基于event loop的模型下， setTimeout 中里去 setState 总能拿到最新的state值。

举个栗子，好比以前的合成事件，因为你是 setTimeout(_ => { this.setState()}, 0) 是在 try 代码块中,当你 try 代码块执行到 setTimeout 的时候，把它丢到列队里，并无去执行，而是先执行的 finally 代码块，等 finally 执行完了， isBatchingUpdates 又变为了 false ，致使最后去执行队列里的 setState 时候， requestWork 走的是和原生事件同样的 expirationTime === Sync if分支，因此表现就会和原生事件同样，能够同步拿到最新的state值。

5、setState中的批量更新

class App extends Component {

  state = { val: 0 }

  batchUpdates = () => {
    this.setState({ val: this.state.val + 1 })
    this.setState({ val: this.state.val + 1 })
    this.setState({ val: this.state.val + 1 })
 }

  render() {
    return (
      <div onClick={this.batchUpdates}> {`Counter is ${this.state.val}`} // 1 </div>
    )
  }
}
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上面的结果最终是1，在 setState 的时候react内部会建立一个 updateQueue ，经过 firstUpdate 、 lastUpdate 、 lastUpdate.next 去维护一个更新的队列，在最终的 performWork 中，相同的key会被覆盖，只会对最后一次的 setState 进行更新，下面是部分实现代码：

function createUpdateQueue(baseState) {
  var queue = {
    expirationTime: NoWork,
    baseState: baseState,
    firstUpdate: null,
    lastUpdate: null,
    firstCapturedUpdate: null,
    lastCapturedUpdate: null,
    firstEffect: null,
    lastEffect: null,
    firstCapturedEffect: null,
    lastCapturedEffect: null
  };
  return queue;
}

function appendUpdateToQueue(queue, update, expirationTime) {
  // Append the update to the end of the list.
  if (queue.lastUpdate === null) {
    // Queue is empty
    queue.firstUpdate = queue.lastUpdate = update;
  } else {
    queue.lastUpdate.next = update;
    queue.lastUpdate = update;
  }
  if (queue.expirationTime === NoWork || queue.expirationTime > expirationTime) {
    // The incoming update has the earliest expiration of any update in the
    // queue. Update the queue's expiration time.
    queue.expirationTime = expirationTime;
  }
}
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看个🌰

class App extends React.Component {
  state = { val: 0 }

  componentDidMount() {
    this.setState({ val: this.state.val + 1 })
    console.log(this.state.val)

    this.setState({ val: this.state.val + 1 })
    console.log(this.state.val)

    setTimeout(_ => {
      this.setState({ val: this.state.val + 1 })
      console.log(this.state.val);

      this.setState({ val: this.state.val + 1 })
      console.log(this.state.val)
    }, 0)
  }

  render() {
    return <div>{this.state.val}</div>
  }
}
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结合上面分析的，钩子函数中的 setState 没法立马拿到更新后的值，因此前两次都是输出0，当执行到 setTimeout 里的时候，前面两个state的值已经被更新，因为 setState 批量更新的策略， this.state.val 只对最后一次的生效，为1，而在 setTimmout 中 setState 是能够同步拿到更新结果，因此 setTimeout 中的两次输出2，3，最终结果就为 0, 0, 2, 3 。

总结 :

1. setState 只在合成事件和钩子函数中是“异步”的，在原生事件和 setTimeout 中都是同步的。
2. setState的“异步”并非说内部由异步代码实现，其实自己执行的过程和代码都是同步的，只是合成事件和钩子函数的调用顺序在更新以前，致使在合成事件和钩子函数中无法立马拿到更新后的值，形式了所谓的“异步”，固然能够经过第二个参数 setState(partialState, callback) 中的callback拿到更新后的结果。
3. setState 的批量更新优化也是创建在“异步”（合成事件、钩子函数）之上的，在原生事件和setTimeout 中不会批量更新，在“异步”中若是对同一个值进行屡次 setState ， setState 的批量更新策略会对其进行覆盖，取最后一次的执行，若是是同时 setState 多个不一样的值，在更新时会对其进行合并批量更新。

以上就是我看了部分代码后的粗浅理解，对源码细节的那块分析的较少，主要是想让你们理解setState在不一样的场景，不一样的写法下到底发生了什么样的一个过程和结果，但愿对你们有帮助，因为是我的的理解和看法，若是哪里有说的不对的地方，欢迎你们一块儿指出并讨论。

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