ReactNative开发工具有这一篇足矣

蔚落 2022-05-31 04:12 272阅读 0赞

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## 一 原理概览 ##

当你拿到React Native的源码的时候，它的目录结构是这样的：  
![这里写图片描述][1]

*  jni：ReactNative的好多机制都是由C、C++实现的，这部分便是用来载入SO库。
 *  perftest：测试配置
 *  proguard：混淆
 *  quicklog：log输出
 *  react：ReactNative源码的主要内容，也是我们分析的主要内容。
 *  systrace：system trace
 *  yoga：瑜伽？哈哈，并不是，是facebook开源的前端布局引擎

总体来看，整套React Native框架分为三层，如下图所示：  
![这里写图片描述][1 1]

*  Java层：该层主要提供了Android的UI渲染器UIManager（**将JavaScript映射成Android Widget**）以及一些其他的功能组件（例如：**Fresco、Okhttp**）等。
 *  C++层：该层主要完成了Java与JavaScript的通信以及执行JavaScript代码两件工作。
 *  JavaScript层：该层提供了各种供开发者使用的组件以及一些工具库。

> 注：JSCore，即JavaScriptCore，JS解析的核心部分，IOS使用的是内置的JavaScriptCore，Androis上使用的是 [https://webkit.org][https_webkit.org] 家的jsc.so。

通过上面的分析，我们理解了React Native的框架结构，除此之外，我们还要理解整套框架里的一些重要角色，如下所示：

*  ReactContext：ReactContext继承于ContextWrapper，是ReactNative应用的上下文，通过getContext()去获得，通过它可以访问ReactNative核心类的实现。
 *  ReactInstanceManager：ReactInstanceManager是ReactNative应用总的管理类，创建ReactContext、CatalystInstance等类，解析ReactPackage生成映射表，并且配合ReactRootView管理View的创建与生命周期等功能。
 *  CatalystInstance：CatalystInstance是ReactNative应用Java层、C++层、JS层通信总管理类，总管Java层、JS层核心Module映射表与回调，三端通信的入口与桥梁。
 *  NativeToJsBridge：NativeToJsBridge是Java调用JS的桥梁，用来调用JS Module，回调Java。
 *  JsToNativeBridge：JsToNativeBridge是JS调用Java的桥梁，用来调用Java Module。
 *  JavaScriptModule：JavaScriptModule是JS Module，负责JS到Java的映射调用格式声明，由CatalystInstance统一管理。
 *  NativeModule：NativeModule是ava Module，负责Java到Js的映射调用格式声明，由CatalystInstance统一管理。
 *  JavascriptModuleRegistry：JavascriptModuleRegistry是JS Module映射表，NativeModuleRegistry是Java Module映射表

以上便是整套框架中关键的角色，值得一提的是，当页面真正渲染出来以后，它实际上还是Native代码，React Native的作用就是把JavaScript代码映射成Native代码以及实现两端  
的通信，所以我们在React Native基础框架搭建的过程中，指导思路之一就是弱化Native与RN的边界与区别，让业务开发组感受不到两者的区别，从而简化开发流程。  
好，有了对React Native框架的整体理解，我们来继续分析一个RN页面是如何启动并渲染出来的，这也是我们关心的主要问题。后续的基础框架的搭建、JS Bundle分包加载、渲染性能优化  
等都会围绕着着一块做文章。

## 启动流程 ##

我们知道RN的页面也是依托Activity，React Native框架里有一个ReactActivity，它就是我们RN页面的容器。ReactActivity里有个ReactRootView，正如它的名字那样，它就是  
ReactActivity的root View，最终渲染出来的view都会添加到这个ReactRootView上。ReactRootView调用自己的startReactApplication()方法启动了整个RN页面，在启动的过程  
中先去创建页面上下文ReactContext，然后再去加载、执行并将JavaScript映射成Native Widget，最终一个RN页面就显示在了用户面前。  
整个RN页面的启动流程图如下所示：

![这里写图片描述][1 2]

这个流程看起来有点长，但实际上重要的东西并不多，我们当前只需要重点关注四个问题：

*  ReactInstanceManager是如何被创建的，它在创建的时候都初始化了哪些对象？
 *  RN页面上下文ReactContext在创建的过程中都做了什么，都初始化了哪些对象？
 *  JS Bundle是如何被加载的？
 *  JS入口页面是如何被渲染出来的？

### 创建ReactInstanceManager ###

我们先来看第一个问题，我们都知道要使用RN页面，就需要先初始化一个ReactNativeHost，它是一个抽象类，ReactInstanceManager就是在这个类里被创建的，如下所示：

public abstract class ReactNativeHost {
          protected ReactInstanceManager createReactInstanceManager() {
    
            ReactInstanceManagerBuilder builder = ReactInstanceManager.builder()
              //应用上下文
              .setApplication(mApplication)
              //JSMainModuleP相当于应用首页的js Bundle，可以传递url从服务器拉取js Bundle
              //当然这个只在dev模式下可以使用
              .setJSMainModulePath(getJSMainModuleName())
              //是否开启dev模式
              .setUseDeveloperSupport(getUseDeveloperSupport())
              //红盒的回调
              .setRedBoxHandler(getRedBoxHandler())
              //JS执行器
              .setJavaScriptExecutorFactory(getJavaScriptExecutorFactory())
               //自定义UI实现机制，这个我们一般用不到
              .setUIImplementationProvider(getUIImplementationProvider())
              .setInitialLifecycleState(LifecycleState.BEFORE_CREATE);
    
            //添加我们外面设置的Package
            for (ReactPackage reactPackage : getPackages()) {
              builder.addPackage(reactPackage);
            }
    
            //获取js Bundle的加载路径
            String jsBundleFile = getJSBundleFile();
            if (jsBundleFile != null) {
              builder.setJSBundleFile(jsBundleFile);
            } else {
              builder.setBundleAssetName(Assertions.assertNotNull(getBundleAssetName()));
            }
            return builder.build();
          }
    }

### 创建ReactContext ###

我们再来看第二个问题，ReactContext创建流程序列图如下所示：  
![这里写图片描述][1 3]

可以发现，最终创建ReactContext是createReactContext()方法，我们来看看它的实现。

public class ReactInstanceManager { 
    
        private ReactApplicationContext createReactContext(
             JavaScriptExecutor jsExecutor,
             JSBundleLoader jsBundleLoader) {
           Log.d(ReactConstants.TAG, "ReactInstanceManager.createReactContext()");
           ReactMarker.logMarker(CREATE_REACT_CONTEXT_START);
           //ReactApplicationContext是ReactContext的包装类。
           final ReactApplicationContext reactContext = new ReactApplicationContext(mApplicationContext);
    
           //debug模式里开启异常处理器，就是我们开发中见到的调试工具（红色错误框等）
           if (mUseDeveloperSupport) {
             reactContext.setNativeModuleCallExceptionHandler(mDevSupportManager);
           }
    
           //创建JavaModule注册表
           NativeModuleRegistry nativeModuleRegistry = processPackages(reactContext, mPackages, false);
    
           NativeModuleCallExceptionHandler exceptionHandler = mNativeModuleCallExceptionHandler != null
             ? mNativeModuleCallExceptionHandler
             : mDevSupportManager;
    
           //创建CatalystInstanceImpl的Builder，它是三端通信的管理类
           CatalystInstanceImpl.Builder catalystInstanceBuilder = new CatalystInstanceImpl.Builder()
             .setReactQueueConfigurationSpec(ReactQueueConfigurationSpec.createDefault())
             //JS执行器
             .setJSExecutor(jsExecutor)
             //Java Module注册表
             .setRegistry(nativeModuleRegistry)
             //JS Bundle加载器
             .setJSBundleLoader(jsBundleLoader)
             //Java Exception处理器
             .setNativeModuleCallExceptionHandler(exceptionHandler);
    
           ReactMarker.logMarker(CREATE_CATALYST_INSTANCE_START);
           // CREATE_CATALYST_INSTANCE_END is in JSCExecutor.cpp
           Systrace.beginSection(TRACE_TAG_REACT_JAVA_BRIDGE, "createCatalystInstance");
           final CatalystInstance catalystInstance;
           //构建CatalystInstance实例
           try {
             catalystInstance = catalystInstanceBuilder.build();
           } finally {
             Systrace.endSection(TRACE_TAG_REACT_JAVA_BRIDGE);
             ReactMarker.logMarker(CREATE_CATALYST_INSTANCE_END);
           }
    
           if (mBridgeIdleDebugListener != null) {
             catalystInstance.addBridgeIdleDebugListener(mBridgeIdleDebugListener);
           }
           if (Systrace.isTracing(TRACE_TAG_REACT_APPS | TRACE_TAG_REACT_JS_VM_CALLS)) {
             catalystInstance.setGlobalVariable("__RCTProfileIsProfiling", "true");
           }
           ReactMarker.logMarker(ReactMarkerConstants.PRE_RUN_JS_BUNDLE_START);
           //开启加载执行JS Bundle
           catalystInstance.runJSBundle();
           //关联catalystInstance与reactContext
           reactContext.initializeWithInstance(catalystInstance);
    
           return reactContext;
         } 
    }

在这个方法里完成了RN页面上下文ReactContext的创建，我们先来看看这个方法的两个入参：  
\- JSCJavaScriptExecutor jsExecutor：JSCJavaScriptExecutor继承于JavaScriptExecutor，当该类被加载时，它会自动去加载”reactnativejnifb.so”库，并会调用Native方法initHybrid()初始化C++层RN与JSC通信的框架。  
\- JSBundleLoader jsBundleLoader：缓存了JSBundle的信息，封装了上层加载JSBundle的相关接口，CatalystInstance通过其简介调用ReactBridge去加载JS文件，不同的场景会创建不同的加载器，具体可以查看类JSBundleLoader。

可以看到在ReactContext创建的过程中，主要做了以下几件事情：  
\- 构建ReactApplicationContext对象，ReactApplicationContext是ReactContext的包装类。  
\- 利用jsExecutor、nativeModuleRegistry、jsBundleLoader、exceptionHandler等参数构建CatalystInstance实例，作为以为三端通信的中枢。  
\- 调用CatalystInstance的runJSBundle()开始加载执行JS。

另一个重要的角色CatalystInstance出现了，前面我们也说过它是三端通信的中枢。关于通信的具体实现我们会在接下来的通信机制小节来讲述，我们先来接着看JS的加载过程。

### 加载JS Bundle ###

在分析JS Bundle的加载流程之前，我们先来看一下上面提到CatalystInstance，它是一个接口，其实现类是CatalystInstanceImpl，我们来看看它的构造方法。

public class CatalystInstanceImpl implements CatalystInstance { 
    
         private CatalystInstanceImpl(
              final ReactQueueConfigurationSpec reactQueueConfigurationSpec,
              final JavaScriptExecutor jsExecutor,
              final NativeModuleRegistry nativeModuleRegistry,
              final JSBundleLoader jsBundleLoader,
              NativeModuleCallExceptionHandler nativeModuleCallExceptionHandler) {
            Log.d(ReactConstants.TAG, "Initializing React Xplat Bridge.");
            mHybridData = initHybrid();
    
            //创建三大线程：UI线程、Native线程与JS线程
            mReactQueueConfiguration = ReactQueueConfigurationImpl.create(
                reactQueueConfigurationSpec,
                new NativeExceptionHandler());
            mBridgeIdleListeners = new CopyOnWriteArrayList<>();
            mNativeModuleRegistry = nativeModuleRegistry;
            //创建JS Module注册表实例，这个在以前的代码版本中是在上面的createReactContext()方法中创建的
            mJSModuleRegistry = new JavaScriptModuleRegistry();
            mJSBundleLoader = jsBundleLoader;
            mNativeModuleCallExceptionHandler = nativeModuleCallExceptionHandler;
            mNativeModulesQueueThread = mReactQueueConfiguration.getNativeModulesQueueThread();
            mTraceListener = new JSProfilerTraceListener(this);
    
            Log.d(ReactConstants.TAG, "Initializing React Xplat Bridge before initializeBridge");
            //在C++层初始化通信桥
            initializeBridge(
              new BridgeCallback(this),
              jsExecutor,
              mReactQueueConfiguration.getJSQueueThread(),
              mNativeModulesQueueThread,
              mNativeModuleRegistry.getJavaModules(this),
              mNativeModuleRegistry.getCxxModules());
            Log.d(ReactConstants.TAG, "Initializing React Xplat Bridge after initializeBridge");
    
            mJavaScriptContextHolder = new JavaScriptContextHolder(getJavaScriptContext());
          }          
    }

这个函数的入参大部分我们都已经很熟悉了，我们单独说说这个ReactQueueConfigurationSpec，它用来创建ReactQueueConfiguration的实例，ReactQueueConfiguration  
同样是个接口，它的实现类是ReactQueueConfigurationImpl。

ReactQueueConfiguration的定义如下：

public interface ReactQueueConfiguration {
      //UI线程
      MessageQueueThread getUIQueueThread();
      //Native线程
      MessageQueueThread getNativeModulesQueueThread();
      //JS线程
      MessageQueueThread getJSQueueThread();
      void destroy();
    }

可以看着这个接口的作用就是创建三个带消息队列的线程：

*  UI线程：Android的UI线程，处理和UI相关的事情。
 *  Native线程：主要是完成通信的工作。
 *  JS线程：主要完成JS的执行和渲染工作。

可以看到CatalystInstance对象在构建的时候，主要做了两件事情：

*  创建三大线程：UI线程、Native线程与JS线程。
 *  在C++层初始化通信桥。

我们接着来看JS Bundle的加载流程，JS Bundle的加载实际上是指C++层完成的，我们看一下序列图。  
![这里写图片描述][1 4]

注：JS Bundle有三种加载方式：

*  setSourceURLs(String deviceURL, String remoteURL) ：从远程服务器加载。
 *  loadScriptFromAssets(AssetManager assetManager, String assetURL, boolean loadSynchronously)：从Assets文件夹加载。
 *  loadScriptFromFile(String fileName, String sourceURL, boolean loadSynchronously)：从文件路径加载。

从这个序列图上我们可以看出，真正加载执行JS的地方就是JSCExector.cpp的loadApplicationScript()方法。

void JSCExecutor::loadApplicationScript(std::unique_ptr<const JSBigString> script, std::string sourceURL) {
          SystraceSection s("JSCExecutor::loadApplicationScript",
                            "sourceURL", sourceURL);
            ...
            switch (jsStatus) {
              case JSLoadSourceIsCompiled:
                if (!bcSourceCode) {
                  throw std::runtime_error("Unexpected error opening compiled bundle");
                }
                //调用JavaScriptCore里的方法验证JS是否有效，并解释执行
                evaluateSourceCode(m_context, bcSourceCode, jsSourceURL);
    
                flush();
    
                ReactMarker::logMarker(ReactMarker::CREATE_REACT_CONTEXT_STOP);
                ReactMarker::logTaggedMarker(ReactMarker::RUN_JS_BUNDLE_STOP, scriptName.c_str());
                return;
    
              case JSLoadSourceErrorVersionMismatch:
                throw RecoverableError(explainLoadSourceStatus(jsStatus));
    
              case JSLoadSourceErrorOnRead:
              case JSLoadSourceIsNotCompiled:
                // Not bytecode, fall through.
                break;
            }
          }
         ...

可以看到这个方法主要是调用JavaScriptCore里的evaluateSourceCode()方法验证JS是否有效，并解释执行。然后在调用flush()方法层调用JS层的里 方法执行JS Bundle。

void JSCExecutor::flush() {
          SystraceSection s("JSCExecutor::flush");
    
          if (m_flushedQueueJS) {
              //调用MessageQueue.js的flushedQueue()方法
            callNativeModules(m_flushedQueueJS->callAsFunction({}));
            return;
          }
    
          // When a native module is called from JS, BatchedBridge.enqueueNativeCall()
          // is invoked. For that to work, require('BatchedBridge') has to be called,
          // and when that happens, __fbBatchedBridge is set as a side effect.
          auto global = Object::getGlobalObject(m_context);
          auto batchedBridgeValue = global.getProperty("__fbBatchedBridge");
          // So here, if __fbBatchedBridge doesn't exist, then we know no native calls
          // have happened, and we were able to determine this without forcing
          // BatchedBridge to be loaded as a side effect.
          if (!batchedBridgeValue.isUndefined()) {
            // If calls were made, we bind to the JS bridge methods, and use them to
            // get the pending queue of native calls.
            bindBridge();
            callNativeModules(m_flushedQueueJS->callAsFunction({}));
          } else if (m_delegate) {
            // If we have a delegate, we need to call it; we pass a null list to
            // callNativeModules, since we know there are no native calls, without
            // calling into JS again. If no calls were made and there's no delegate,
            // nothing happens, which is correct.
            callNativeModules(Value::makeNull(m_context));
          }
        }

上面提到flush()方法调用MessageQueue.js的flushedQueue()方法，这是如何做到的呢？

事实上这是由bindBridge()方法来完成的，bindBridge()从\_\_fbBatchedBridge（\_\_fbBatchedBridge也是被MessageQueue.js设置为全局变量，供C++层读取）对象中取出MessageQueue.js里的四个方法：

*  callFunctionReturnFlushedQueue()
 *  invokeCallbackAndReturnFlushedQueue()
 *  flushedQueue()
 *  callFunctionReturnResultAndFlushedQueue()

并分别存在四个C++变量中：

*  m\_callFunctionReturnFlushedQueueJS
 *  m\_invokeCallbackAndReturnFlushedQueueJS
 *  m\_flushedQueueJS
 *  m\_callFunctionReturnResultAndFlushedQueueJS

这样C++就可以调用这四个JS方法。

void JSCExecutor::bindBridge() throw(JSException) {
      SystraceSection s("JSCExecutor::bindBridge");
      std::call_once(m_bindFlag, [this] {
        auto global = Object::getGlobalObject(m_context);
        auto batchedBridgeValue = global.getProperty("__fbBatchedBridge");
        if (batchedBridgeValue.isUndefined()) {
          auto requireBatchedBridge = global.getProperty("__fbRequireBatchedBridge");
          if (!requireBatchedBridge.isUndefined()) {
            batchedBridgeValue = requireBatchedBridge.asObject().callAsFunction({});
          }
          if (batchedBridgeValue.isUndefined()) {
            throw JSException("Could not get BatchedBridge, make sure your bundle is packaged correctly");
          }
        }
    
        auto batchedBridge = batchedBridgeValue.asObject();
        m_callFunctionReturnFlushedQueueJS = batchedBridge.getProperty("callFunctionReturnFlushedQueue").asObject();
        m_invokeCallbackAndReturnFlushedQueueJS = batchedBridge.getProperty("invokeCallbackAndReturnFlushedQueue").asObject();
        m_flushedQueueJS = batchedBridge.getProperty("flushedQueue").asObject();
        m_callFunctionReturnResultAndFlushedQueueJS = batchedBridge.getProperty("callFunctionReturnResultAndFlushedQueue").asObject();
      });
    }

至此，JS Bundle已经加载解析完成，进入MessageQueue.js开始执行。

### 绑定ReactContext与ReactRootView ###

JS Bundle加载完成以后，前面说的createReactContext()就执行完成了，然后开始执行setupReacContext()方法，绑定ReactContext与ReactRootView。 我们来看一下它的实现。

public class ReactInstanceManager {
    
        private void setupReactContext(final ReactApplicationContext reactContext) {
            //...
    
            //执行Java Module的初始化
            catalystInstance.initialize();
            //通知ReactContext已经被创建
            mDevSupportManager.onNewReactContextCreated(reactContext);
            //内存状态回调设置
            mMemoryPressureRouter.addMemoryPressureListener(catalystInstance);
            //复位生命周期
            moveReactContextToCurrentLifecycleState();
    
            ReactMarker.logMarker(ATTACH_MEASURED_ROOT_VIEWS_START);
            synchronized (mAttachedRootViews) {
              //将所有的ReactRootView与catalystInstance进行绑定
              for (ReactRootView rootView : mAttachedRootViews) {
                attachRootViewToInstance(rootView, catalystInstance);
              }
            }
            //...
          }
    
          private void attachRootViewToInstance(
              final ReactRootView rootView,
              CatalystInstance catalystInstance) {
            //...
            UIManagerModule uiManagerModule = catalystInstance.getNativeModule(UIManagerModule.class);
            //将ReactRootView作为根布局
            final int rootTag = uiManagerModule.addRootView(rootView);
            rootView.setRootViewTag(rootTag);
            //执行JS的入口bundle页面
            rootView.invokeJSEntryPoint();
            //...
          }
    x
    }

setupReactContext()方法主要完成每个ReactRootView与catalystInstance的绑定，绑定的过程主要做两件事情:

*  将ReactRootView作为根布局.
 *  执行JS的入口bundle页面.

JS的页面入口我们可以设置mJSEntryPoint来自定义入口，如果不设置则是默认的入口AppRegistry。

private void defaultJSEntryPoint() {
          //...
          try {
            //...
            String jsAppModuleName = getJSModuleName();
            catalystInstance.getJSModule(AppRegistry.class).runApplication(jsAppModuleName, appParams);
          } finally {
            Systrace.endSection(TRACE_TAG_REACT_JAVA_BRIDGE);
          }
      }

这里的调用方式实际上就是原生调用JS的方法，它调用的正是我们很熟悉的AppRegistry.js，AppRegistry.js调用runApplication()开始执行JS页面的渲染，最终转换为Native UI显示在手机上。  
到此为止，整个RN页面的启动流程就分析完了，我们接着来看看RN页面是如何渲染最终显示在手机上的。

## 渲染原理 ##

上面我们也说了，RN页面的入口一般是AppRegistry.js，我们就从这个页面入手开始分析RN页面的渲染流程。先看一下RN页面的渲染流程序列图，如下所示：

![这里写图片描述][1 5]

这个流程比较长，其实主要是方法的调用链多，原理还是很简单的，我们先概括性的总结一下：

*  React Native将代码由JSX转化为JS组件，启动过程中利用instantiateReactComponent将ReactElement转化为复合组件ReactCompositeComponent与元组件ReactNativeBaseComponent，利用  
    ReactReconciler对他们进行渲染。
 *  UIManager.js利用C++层的Instance.cpp将UI信息传递给UIManagerModule.java，并利用UIManagerModule.java构建UI。
 *  UIManagerModule.java接收到UI信息后，将UI的操作封装成对应的Action，放在队列中等待执行。各种UI的操作，例如创建、销毁、更新等便在队列里完成，UI最终  
    得以渲染在屏幕上。

### JavaScript层组件渲染 ###

![这里写图片描述][1 6]

如上图所示AppRegistry.registerComponent用来注册组件，在该方法内它会调用AppRegistry.runApplication()来启动js的渲染流程。AppRegistry.runApplication()  
会将传入的Component转换成ReactElement，并在外面包裹一层AppContaniner，AppContaniner主要用来提供一些debug工具（例如：红盒）。  
如下所示：

function renderApplication<Props: Object>(
      RootComponent: ReactClass<Props>,
      initialProps: Props,
      rootTag: any
    ) {
      invariant(
        rootTag,
        'Expect to have a valid rootTag, instead got ', rootTag
      );
      ReactNative.render(
        <AppContainer rootTag={rootTag}>
          <RootComponent { ...initialProps} rootTag={rootTag} />
        </AppContainer>,
        rootTag
      );
    }

我们抛开函数调用链，分析其中关键的部分，其他部分都是简单的函数调用。

*  ReactNativeMount.renderComponent()
 *  instantiateReactComponent.instantiateReactComponent(node, shouldHaveDebugID)

### ReactNativeMount.renderComponent() ###

/**
       * @param {ReactComponent} instance Instance to render.
       * @param {containerTag} containerView Handle to native view tag
       */
      renderComponent: function(
        nextElement: ReactElement<*>,
        containerTag: number,
        callback?: ?(() => void) ): ?ReactComponent<any, any, any> { //将RectElement使用相同的TopLevelWrapper进行包裹 var nextWrappedElement = React.createElement( TopLevelWrapper, { child: nextElement } ); var topRootNodeID = containerTag; var prevComponent = ReactNativeMount._instancesByContainerID[topRootNodeID]; if (prevComponent) { var prevWrappedElement = prevComponent._currentElement; var prevElement = prevWrappedElement.props.child; if (shouldUpdateReactComponent(prevElement, nextElement)) { ReactUpdateQueue.enqueueElementInternal(prevComponent, nextWrappedElement, emptyObject); if (callback) { ReactUpdateQueue.enqueueCallbackInternal(prevComponent, callback); } return prevComponent; } else { ReactNativeMount.unmountComponentAtNode(containerTag); } } if (!ReactNativeTagHandles.reactTagIsNativeTopRootID(containerTag)) { console.error('You cannot render into anything but a top root'); return null; } ReactNativeTagHandles.assertRootTag(containerTag); //检查之前的节点是否已经mount到目标节点上，如果有则进行比较处理 var instance = instantiateReactComponent(nextWrappedElement, false); ReactNativeMount._instancesByContainerID[containerTag] = instance; // The initial render is synchronous but any updates that happen during // rendering, in componentWillMount or componentDidMount, will be batched // according to the current batching strategy. //将mount任务提交给回调Queue，最终会调用ReactReconciler.mountComponent() ReactUpdates.batchedUpdates( batchedMountComponentIntoNode, instance, containerTag ); var component = instance.getPublicInstance(); if (callback) { callback.call(component); } return component; },

该方法主要做了以下事情：

*  将传入的RectElement使用相同的TopLevelWrapper进行包裹，生成nextWrappedElement。
 *  检查之前的节点是否已经mount到目标节点上，如果有则进行比较处理，将上一步生成的nextWrappedElement传入instantiateReactComponent(nextWrappedElement, false)方法。
 *  将mount任务提交给回调Queue，最终会调用ReactReconciler.mountComponent()，ReactReconciler.mountComponent()又会去调用C++层Instance::mountComponent()  
    方法。

### instantiateReactComponent.instantiateReactComponent(node, shouldHaveDebugID) ###

在分析这个函数之前，我们先来补充一下React组件相关知识。React组件可以分为两种：

*  元组件：框架内置的，可以直接使用的组件。例如：View、Image等。它在React Native中用ReactNativeBaseComponent来描述。
 *  复合组件：用户封装的组件，一般可以通过React.createClass()来构建，提供render()方法来返回渲染目标。它在React Native中用ReactCompositeComponent来描述。

instantiateReactComponent(node, shouldHaveDebugID)方法根据对象的type生成元组件或者复合组件。

/** * Given a ReactNode, create an instance that will actually be mounted. * * @param {ReactNode} node * @param {boolean} shouldHaveDebugID * @return {object} A new instance of the element's constructor. * @protected */
    function instantiateReactComponent(node, shouldHaveDebugID) {
      var instance;
    
      if (node === null || node === false) {
        instance = ReactEmptyComponent.create(instantiateReactComponent);
      } else if (typeof node === 'object') {
        var element = node;
        var type = element.type;
    
        if (typeof type !== 'function' && typeof type !== 'string') {
          var info = '';
          if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
            if (type === undefined || typeof type === 'object' && type !== null && Object.keys(type).length === 0) {
              info += ' You likely forgot to export your component from the file ' + 'it\'s defined in.';
            }
          }
          info += getDeclarationErrorAddendum(element._owner);
          !false ? process.env.NODE_ENV !== 'production' ? invariant(false, 'Element type is invalid: expected a string (for built-in components) or a class/function (for composite components) but got: %s.%s', type == null ? type : typeof type, info) : _prodInvariant('130', type == null ? type : typeof type, info) : void 0;
        }
    
        //如果对象的type为string，则调用ReactHostComponent.createInternalComponent(element)来注入生成组件的逻辑
        if (typeof element.type === 'string') {
          instance = ReactHostComponent.createInternalComponent(element);
        }
        //如果是内部元组件，则创建一个type实例
        else if (isInternalComponentType(element.type)) {
          // This is temporarily available for custom components that are not string
          // representations. I.e. ART. Once those are updated to use the string
          // representation, we can drop this code path.
          instance = new element.type(element);
    
          // We renamed this. Allow the old name for compat. :(
          if (!instance.getHostNode) {
            instance.getHostNode = instance.getNativeNode;
          }
        } 
        //否则，则是用户创建的复合组件，这个时候创建一个ReactCompositeComponentWrapper实例，该实例用来描述复合组件
        else {
          instance = new ReactCompositeComponentWrapper(element);
        }
        //当对象为string或者number时，调用ReactHostComponent.createInstanceForText(node)来注入组件生成逻辑。
      } else if (typeof node === 'string' || typeof node === 'number') {
        instance = ReactHostComponent.createInstanceForText(node);
      } else {
        !false ? process.env.NODE_ENV !== 'production' ? invariant(false, 'Encountered invalid React node of type %s', typeof node) : _prodInvariant('131', typeof node) : void 0;
      }
    
      if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
        process.env.NODE_ENV !== 'production' ? warning(typeof instance.mountComponent === 'function' && typeof instance.receiveComponent === 'function' && typeof instance.getHostNode === 'function' && typeof instance.unmountComponent === 'function', 'Only React Components can be mounted.') : void 0;
      }
    
      // These two fields are used by the DOM and ART diffing algorithms
      // respectively. Instead of using expandos on components, we should be
      // storing the state needed by the diffing algorithms elsewhere.
      instance._mountIndex = 0;
      instance._mountImage = null;
    
      if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
        instance._debugID = shouldHaveDebugID ? getNextDebugID() : 0;
      }
    
      // Internal instances should fully constructed at this point, so they should
      // not get any new fields added to them at this point.
      if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
        if (Object.preventExtensions) {
          Object.preventExtensions(instance);
        }
      }
    
      return instance;
    }

该方法根据对象的type生成元组件或者复合组件，具体流程如下：

*  如果对象的type为string，则调用ReactHostComponent.createInternalComponent(element)来注入生成组件的逻辑，如果是内部元组件，则创建一个type实例，  
    否则，则是用户创建的复合组件，这个时候创建一个ReactCompositeComponentWrapper实例，该实例用来描述复合组件。
 *  当对象为string或者number时，调用ReactHostComponent.createInstanceForText(node)来注入组件生成逻辑。
 *  以上都不是，则报错。

我们通过前面的分析，了解了整个UI开始渲染的时机，以及js层的整个渲染流程，接下来，我们开始分析每个js的组件时怎么转换成Android的组件，最终显示在屏幕上的。  
上面我们提到元组件与复合组件，事实上复合组件也是递归遍历其中的元组件，然后进行渲染。所以我们重点关注元组件的生成逻辑。  
我们可以看到，UI渲染主要通过UIManager来完成，UIManager是一个ReactModule，UIManager.js里的操作都会对应到UIManagerModule里来。我们接着来看看Java层的  
渲染流程。

### Java层组件渲染 ###

![这里写图片描述][1 6]

从上图我们可以很容易看出，Java层的组件渲染分为以下几步：

*  JS层通过C++层把创建View的请求发送给Java层的UIManagerModule。
 *  UIManagerModule通过UIImplentation对操作请求进行包装。
 *  包装后的操作请求被发送到View处理队列UIViewOperationQueue队列中等待处理。
 *  实际处理View时，根据class name查询对应的ViewNManager，然后调用原生View的方法对View进行相应的操作。

## 通信机制 ##

Java层与JavaScript层的相互调用都不是直接完成的，而是间接通过C++层来完成的。在介绍通信机制之前我们先来理解一些基本的概念。

### JavaScript Module注册表 ###

说起JavaScript Module注册表，我们需要先理解3个类/接口：JavaScriptModule、JavaScriptModuleRegistration、JavaScriptModuleRegistry。

*  JavaScriptModule：这是一个接口，JS Module都会继承此接口，它表示在JS层会有一个相同名字的js文件，该js文件实现了该接口定义的方法，JavaScriptModuleRegistry会利用  
    动态代理将这个接口生成代理类，并通过C++传递给JS层，进而调用JS层的方法。
 *  JavaScriptModuleRegistration用来描述JavaScriptModule的相关信息，它利用反射获取接口里定义的Method。
 *  JavaScriptModuleRegistry：JS Module注册表，内部维护了一个HashMap：HashMap

### Java Module注册表 ###

要理解Java Module注册表，我们同样也需要理解3个类/接口：NativeModule、ModuleHolder、NativeModuleRegistry。

*  NativeModule：是一个接口，实现了该接口则可以被JS层调用，我们在为JS层提供Java API时通常会继承BaseJavaModule/ReactContextBaseJavaModule，这两个类就  
    实现了NativeModule接口。
 *  ModuleHolder：NativeModule的一个Holder类，可以实现NativeModule的懒加载。
 *  NativeModuleRegistry：Java Module注册表，内部持有Map：Map

### 创建注册表 ###

关于NativeModuleRegistry和JavaScriptModuleRegistry的创建，我们前面都已经提到，大家还都记得吗。

*  NativeModuleRegistry是在createReactContext()方法里构建的。
 *  JavaScriptModuleRegistry是在CatalystInstanceImpl的构建方法里构建的。

这些都是在CatalystInstanceImpl的构建方法里通过native方法initializeBridge()传入了C++层，如下所示：

CatalystInstanceImpl.cpp

void CatalystInstanceImpl::initializeBridge(
        jni::alias_ref<ReactCallback::javaobject> callback,
        // This executor is actually a factory holder.
        JavaScriptExecutorHolder* jseh,
        jni::alias_ref<JavaMessageQueueThread::javaobject> jsQueue,
        jni::alias_ref<JavaMessageQueueThread::javaobject> moduleQueue,
        jni::alias_ref<jni::JCollection<JavaModuleWrapper::javaobject>::javaobject> javaModules,
        jni::alias_ref<jni::JCollection<ModuleHolder::javaobject>::javaobject> cxxModules) {
    
    
      instance_->initializeBridge(folly::make_unique<JInstanceCallback>(callback),
                                  jseh->getExecutorFactory(),
                                  folly::make_unique<JMessageQueueThread>(jsQueue),
                                  folly::make_unique<JMessageQueueThread>(moduleQueue),
                                  buildModuleRegistry(std::weak_ptr<Instance>(instance_),
                                                      javaModules, cxxModules));
    }

这个方法的参数含义如下所示：

*  ReactCallback callback：CatalystInstanceImpl的静态内部类ReactCallback，负责接口回调。
 *  JavaScriptExecutor jsExecutor：JS执行器，将JS的调用传递给C++层。
 *  MessageQueueThread jsQueue.getJSQueueThread()：JS线程，通过mReactQueueConfiguration.getJSQueueThread()获得，mReactQueueConfiguration通过ReactQueueConfigurationSpec.createDefault()创建。
 *  MessageQueueThread moduleQueue：Native线程，通过mReactQueueConfiguration.getNativeModulesQueueThread()获得，mReactQueueConfiguration通过ReactQueueConfigurationSpec.createDefault()创建。
 *  Collection javaModules：java modules，来源于mJavaRegistry.getJavaModules(this)。
 *  Collection cxxModules)：c++ modules，来源于mJavaRegistry.getCxxModules()。

我们注意这些传入了两个集合：

*  javaModules：传入的是Collection ，JavaModuleWrapper是NativeHolder的一个Wrapper类，它对应了C++层JavaModuleWrapper.cpp，  
    JS在Java的时候最终会调用到这个类的inovke()方法上。
 *  cxxModules：传入的是Collection ，ModuleHolder是NativeModule的一个Holder类，可以实现NativeModule的懒加载。

这两个集合在CatalystInstanceImpl::initializeBridge()被打包成ModuleRegistry传入Instance.cpp.、，如下所示：
    
    **ModuleRegistryBuilder.cpp**
    
    ```java
    std::unique_ptr<ModuleRegistry> buildModuleRegistry(
        std::weak_ptr<Instance> winstance,
        jni::alias_ref<jni::JCollection<JavaModuleWrapper::javaobject>::javaobject> javaModules,
        jni::alias_ref<jni::JCollection<ModuleHolder::javaobject>::javaobject> cxxModules) {
    
      std::vector<std::unique_ptr<NativeModule>> modules;
      for (const auto& jm : *javaModules) {
        modules.emplace_back(folly::make_unique<JavaNativeModule>(winstance, jm));
      }
      for (const auto& cm : *cxxModules) {
        modules.emplace_back(
          folly::make_unique<CxxNativeModule>(winstance, cm->getName(), cm->getProvider()));
      }
      if (modules.empty()) {
        return nullptr;
      } else {
        return folly::make_unique<ModuleRegistry>(std::move(modules));
      }
    }

打包好的ModuleRegistry通过Instance::initializeBridge()传入到NativeToJsBridge.cpp中，并在NativeToJsBridge的构造方法中传给JsToNativeBridge，以后JS如果调用Java就可以通过  
ModuleRegistry来进行调用。  
这里的NativeToJsBridge.cpp与JsToNativeBridge.cpp就是Java与JS相互调用的通信桥，我们来看看它们的通信方式。

### 创建通信桥 ###

关于整个RN的通信机制，可以用一句话来概括：

> JNI作为C++与Java的桥梁，JSC作为C++与JavaScript的桥梁，而C++最终连接了Java与JavaScript。

RN应用通信桥结构图如下所示：  
![这里写图片描述][1 7]

理解了整个通信桥的结构，Java与JS是如何互相掉用的就很清晰了。

### Java调用JS ###

![这里写图片描述][1 8]

### JS调用Java ###

![这里写图片描述][1 9]

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