从源码入手探究一个因useImperativeHandle引起的Bug

今天本来正在工位上写着一段很普通的业务代码，将其简化后大致如下：

function App(props: any) {		// 父组件
  const subRef = useRef<any>(null)
  const [forceUpdate, setForceUpdate] = useState<number>(0)

  const callRef = () => {
    subRef.current.sayName()	// 调用子组件的方法
  }

  const refreshApp = () => {	// 模拟父组件刷新的方法
    setForceUpdate(forceUpdate + 1)
  }

  return <div>
    <SubCmp1 refreshApp={refreshApp} callRef={callRef} />
    <SubCmp2 ref={subRef} />
  </div>
}

class SubCmp1 extends React.Component<any, any> {	// 子组件1
  constructor(props: any) {
    super(props)
    this.state = {
      count: 0
    }
  }

  add = () => {
    this.props.refreshApp()		// 会导致父组件重渲染的操作

    // 修改自身数据，并在回调函数中调用外部方法
    this.setState({ count: this.state.count + 1 }, () => {
      this.props.callRef()
    })
  }

  render() {
    return <div>
      <button onClick={this.add}>Add</button>
      <span>{this.state.count}</span>
    </div>
  }
}

const SubCmp2 = forwardRef((props: any, ref) => {	// 子组件2

  useImperativeHandle(ref, () => {
    return {
      sayName: () => {
        console.log('SubCmp2')
      }
    }
  })

  return <div>SubCmp2</div>
})

代码结构其实非常简单，一个父组件包含有两个子组件。其中的组件2因为要在父组件中调用它的内部方法，所以用forwardRef包裹，并通过useImperativeHandle向外暴露方法。组件1则是通过props传递了两个父组件的方法，一个是用于间接地访问组件2中的方法，另一个则是可能导致父组件重渲染的方法（当然这种结构的安排明显是不太合理的，但由于项目历史包袱的原因咱就先不考虑这个问题了\doge）。

然后当我满心欢喜地Click组件时，一片红色的Error映入眼帘：

在几个关键位置加上打印：

const callRef = (str) => {
    console.log(str, ' --- ', subRef.current)
}

add = () => {
    this.props.callRef('打印1')

    this.props.refreshApp()
    this.setState({ count: this.state.count + 1 }, () => {
		this.props.callRef('打印2')

        setTimeout(() => {
            this.props.callRef('打印3')
        }, 0)
    })
}

结果：

有点amazing啊。在调用前ref.current是有正确值的，在setState的回调中ref.current变为null了，而在setState的回调中加上一个异步后，立即又变为正确值了。

要debug这个问题，一个非常关键的位置就在setState的回调函数。熟悉React内部渲染流程的同学，应该知道，在React触发更新之后的commit阶段，也就是在React更新完DOM之后，针对fiber节点的类型分别做不同的处理（位于commitLifeCycles方法）。例如class组件中，会同步地执行setState的回调；函数组件的话，则会同步地执行useLayoutEffect的回调函数。

带着这个前提知识的情况下，我们给useImperativeHandle加个断点。因为对于其他常见的hook和class组件生命周期在React更新渲染中的执行时机都是比较熟悉的，唯独这个useImperativeHandle内部机制还不太了解，然我们看看代码在进入该断点时的执行栈是怎样的：

首先，在左侧的callstack面板里看到了commitLifeCycles方法，说明 useImperativeHandle这个hook也是在更新渲染后的commit同步执行的。接着我们进去impreativeHandleEffect，也就是useImperativeHandle回调函数的上一层：

方法体里先判断父组件传入的ref的类型。如果是一个函数，则将执行useImperativeHandle回调函数执行后的对象传入去并执行；否则将对象赋值到ref.current上。但这两种情况都会返回一个清理副作用的函数，而这个清理函数的任务就是——把我的ref.current给置为null ！？

抓到这个最重要的线索了，赶紧给这个清理函数打个断点，然后再触发一次更新看下：

这个清理函数是在commitMutationEffects时期执行的；commitMutationEffects里做的主要工作就是就是fiber节点的类型执行需要操作的副作用（位于commitWork方法），例如对DOM的增删改，以及我们熟知的useLayoutEffect的清理函数也是在这时候完成的。

到目前为止，引发报错问题的整条链路就清晰了：

在触发更新后，在commit阶段的commitMutationEffects部分会先执行useImperativeHandle的清理函数，自这之后ref.current就被置为了null。

接着才到commitLayoutEffects，该部分会执行setState，useLayoutEffect和useImpreativeHandle这些方法的回调。

依据React以深度优先遍历方式生成fiber树且边生成边收集副作用的规则，子组件1中setState回调会比useImpreativeHandle的回调先执行，那么此时ref.current仍然还为null。