Error Boundaries是这么实现的，还挺巧妙

大家好，我卡颂。

本文会讲解React中Error Boundaries的完整实现逻辑。

一张图概括：

这里简单讲解下React工作流程，后文有用。分为三步：

触发更新
render阶段：计算更新会造成的副作用
commit阶段：在宿主环境执行副作用

副作用有很多，比如：

插入DOM节点
执行useEffect回调

好了，让我们进入主题。

什么是Error Boundaries

React提供了两个与「错误处理」相关的API：

getDerivedStateFromError：静态方法，当错误发生后提供一个机会渲染fallback UI
componentDidCatch：组件实例方法，当错误发生后提供一个机会记录错误信息

使用了这两个API的ClassComponent通常被称为Error Boundaries（错误边界）。

在Error Boundaries的「子孙组件」中发生的所有「React工作流程内」的错误都会被Error Boundaries捕获。

通过开篇的介绍可以知道，「React工作流程」指：

render阶段
commit阶段

考虑如下代码：

代码语言：javascript复制

class ErrorBoundary extends Component {
  componentDidCatch(e) {
    console.warn(“发生错误”, e);
  }
  render() {
    return <div>{this.props.children}</div>;
  }
}

const App = () => (
 <ErrorBoundary>
    <A><B/></A>
    <C/>
 <ErrorBoundary>
)

A、B、C作为ErrorBoundary的子孙组件，当发生「React工作流程内」的错误，都会被ErrorBoundary中的componentDidCatch方法捕获。

步骤1:捕获错误

首先来看「工作流程中的错误都是何时被捕获的」。

render阶段的核心代码如下，发生的错误会被handleError处理：

代码语言：javascript复制

do {
  try {
    // 对于并发更新则是workLoopConcurrent
workLoopSync();
    break;
  } catch (thrownValue) {
    handleError(root, thrownValue);
  }
} while (true);

commit阶段包含很多工作，比如：

componentDidMount/Update执行
绑定/解绑ref
useEffect/useLayoutEffect callback与destroy执行

这些工作会以如下形式执行，发生的错误被captureCommitPhaseError处理：

代码语言：javascript复制

try {
// …执行某项工作 
} catch (error) {
  captureCommitPhaseError(fiber, fiber.return, error);
}

步骤2:构造callback

可以发现，即使没有Error Boundaries，「工作流程」中的错误已经被React捕获了。而正确的逻辑应该是：

如果存在Error Boundaries，执行对应API
抛出React的提示信息
如果不存在Error Boundaries，抛出「未捕获的错误」

所以，不管是handleError还是captureCommitPhaseError，都会从发生错误的节点的父节点开始，逐层向上遍历，寻找最近的Error Boundaries。

一旦找到，就会构造：

用于「执行Error Boundaries API」的callback
用于「抛出React提示信息」的callback

React错误提示信息，包括提示语和错误堆栈

代码语言：javascript复制

  // ...为了可读性，逻辑有删减
function createClassErrorUpdate() {
  if (typeof getDerivedStateFromError === 'function') {
// 用于执行getDerivedStateFromError的callback
    update.payload = () => {
      return getDerivedStateFromError(error);
};
// 用于抛出React提示信息的callback
    update.callback = () => {
      logCapturedError(fiber, errorInfo);
    };
  }
  if (inst !== null && typeof inst.componentDidCatch === 'function') {
// 用于执行componentDidCatch的callback
    update.callback = function callback() {
      this.componentDidCatch(error);
    };
  }
  return update;
}

如果没有找到Error Boundaries，继续向上遍历直到根节点。

此时会构造：

用于「抛出未捕获错误」的callback
用于「抛出React提示信息」的callback

代码语言：javascript复制

// ...为了可读性，逻辑有删减
funffction createRootErrorUpdate() {
  // 用于抛出“未捕获的错误”及“React的提示信息”的callback
  update.callback = () => {
    onUncaughtError(error);
    logCapturedError(fiber, errorInfo);
  };
  return update;
}

执行callback

构造好的callback在什么时候执行呢？

在React中有两个「执行用户自定义callback」的API：

对于ClassComponent， this.setState(newState, callback)中newState和callback参数都能传递Function作为callback

所以，对于Error Boundaries，相当于主动触发了一次更新：

代码语言：javascript复制

this.setState(() => {
  // 用于执行getDerivedStateFromError的callback
}, () => {
  // 用于执行componentDidCatch的callback
  //  以及 用于抛出React提示信息的callback
})

对于根节点，执行ReactDOM.render(element, container, callback)中callback参数能传递Function作为callback

所以，对于「没有Error Boundaries」的情况，相当于主动执行了如下函数：

代码语言：javascript复制

ReactDOM.render(element, container, () => {
// 用于抛出“未捕获的错误”及“React的提示信息”的callback
})

所以，Error Boundaries的实现可以看作是：React利用已有API实现的新功能。

总结

经常有人问：为什么Hooks没有Error Boundaries？

可以看到，Error Boundaries的实现借助了this.setState可以传递callback的特性，useState暂时无法完全对标。

最后，给你留个作业，在官方文档[1]介绍了4种情况的错误不会被Error Boundaries捕获。

利用本文知识，你能分析下他们为什么不会被捕获么？

参考资料

[1]官方文档: https://reactjs.org/docs/error-boundaries.html#introducing-error-boundaries

react api 官方文档

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