React团队是如何测试并发特性的

大家好，我卡颂。

react18 进入大家视野已经有一段时间了，不知道各位有没有尝试 「并发特性」 呢？

当启用 「并发特性」 后， React 会从 「同步更新」 变为 「异步、带优先级、可中断的更新」 。

这也为编写单元测试带来了一些难度。

本文来聊聊 React 团队如何测试并发特性。

遇到的困境

主要有两个问题需要面对。

1. 如何表达渲染结果？

React 可以对接不同宿主环境的渲染器，大家最熟悉的渲染器想必是 Reactdom ，用于对接 「浏览器」 与 「Node环境」 （SSR）。

对于一些场景，可以用 ReactDOM 的输出结果做测试。

比如，下面是使用 ReactDOM 的输出结果测试 「无状态组件的渲染结果是否符合预期」 （测试框架是 jest ）：

 it('should render stateless component', () => {
  const el = document.createElement('div');
  ReactDOM.render(<FunctionComponent name="A" />, el);
  expect(el.textContent).toBe('A');
 });

这里有个不方便的地方 —— 这个用例依赖浏览器环境与 DOM api （比如用到 document.createElement ）。

对于测试 「React内部运行机制」 这样的场景，掺杂了宿主环境相关信息显然会让测试用例编写起来更繁琐。

2. 如何测试并发环境？

如果将上文的用例中 ReactDOM.render 改为 ReactDOM.createRoot ，那么用例就会失败：

// 之前
ReactDOM.render(<FunctionComponent name="A" />, el);
expect(el.textContent).toBe('A');

// 之后
ReactDOM.createRoot(el).render(<FunctionComponent name="A" />);
expect(el.textContent).toBe('A');

这是因为在新的架构下，很多 「同步更新」 变成了 「并发更新」 ，当 render 执行后，页面还没完成渲染。

要让上述用例成功，最简单的修改方式是：

ReactDOM.createRoot(el).render(<FunctionComponent name="A" />);

setTimeout(() => {
  // 异步获取结果
  expect(el.textContent).toBe('A');
})

如何优雅的应对这种变化？

React的应对策略

接下来我们来看 React 团队的应对方式。

首先来看第一个问题 —— 如何表达渲染结果？

既然 ReactDOM 渲染器对应浏览器、 Node 环境， ReactNative 渲染器对应 Native 环境。

那能不能为测试 「内部运行流程」 专门开发一个渲染器呢？

答案是肯定的。

这个渲染器叫 React-Noop-Renderer 。

简单的说，这个渲染器会渲染出纯 JS 对象。

实现一个渲染器

React 内部有个叫 Reconciler 的包，他会引用一些 「操作宿主环境」 的 API 。

比如如下方法用于 「向容器中插入节点」 ：

function appendChildToContainer(child, container) {
 // 具体实现
}

对于浏览器环境（ ReactDOM ），使用 appendChild 方法实现即可：

function appendChildToContainer(child, container) {
 // 使用appendChild方法
  container.appendChild(child);
}

打包工具（ rollup ）将 Reconciler 包与上述这类 「针对浏览器环境的API」 打包起来，就是 ReactDOM 包。

在 React-Noop-Renderer 中，与 ReactDOM 中的 DOM 节点对标的是如下数据结构：

const instance = {
  id: instanceCounter++,
  type: type,
  children: [],
  parent: -1,
  props
};

注意其中的 children 字段，用于保存子节点。

所以 appendChildToContainer 方法在 React-Noop-Renderer 中可以实现的很简单：

function appendChildToContainer(child, container) {
 const index = container.children.indexOf(child);
 if (index !== -1) {
  container.children.splice(index, 1);
 }
 container.children.push(child);
};

打包工具将 Reconciler 包与上述这类 「针对React-Noop的API」 打包起来，就是 React-Noop-Renderer 包。

基于 React-Noop-Renderer ，可以完全脱离正常的宿主环境，测试 Reconciler 内部的逻辑。

接下来来看第二个问题。

如何测试并发环境？

「并发特性」再复杂，说到底也只是 「各种异步执行代码的策略」 ，最终执行策略的 API 不外乎 setTimeout 、 setInterval 、 Promise 等。

在 jest 中，可以模拟这些异步 API ，控制他们的执行时机。

比如上面的异步代码，在 React 中的测试用例会这么写：

// 测试用例修改后：
await act(() => {
  ReactDOM.createRoot(el).render(<FunctionComponent name="A" />);
})
expect(el.textContent).toBe('A');

act 方法来自 jest-react 包，他的内部会执行 jest.runOnlyPendingTimers 方法，让所有等待中的计时器触发回调。

比如如下代码：

setTimeout(() => {
  console.log('执行')
}, 9999999)

执行 jest.runOnlyPendingTimers 后会立刻打印 「执行」 。

通过这种方式，人为控制 React 并发更新的速度，同时对框架代码0侵入。

除此之外，用于驱动并发更新的 Scheduler （调度器）模块，本身也有一个针对测试的版本。

在这个版本中，开发者可以手动控制 Scheduler 的输入、输出。

比如，我想测试组件卸载时 useEffect 回调的执行顺序。

如下面代码所示，其中 Parent 为挂载的 「被测试组件」 ：

function Parent() {
  useEffect(() => {
    return () => Scheduler.unstable_yieldValue('Unmount parent');
  });
  return <Child />;
}

function Child() {
  useEffect(() => {
    return () => Scheduler.unstable_yieldValue('Unmount child');
  });
  return 'Child';
}

await act(async () => {
  root.render(<Parent />);
});

根据 yieldValue 的插入顺序是否符合预期，就能确定 useEffect 的逻辑是否符合预期：

expect(Scheduler).toHaveYielded(['Unmount parent', 'Unmount child']);

总结

React 中测试用例的编写策略为：

可以用 ReactDOM 测的用例，一般结合 ReactDOM 与 ReactTestUtils （浏览器环境的辅助方法）完成
需要把控中间过程的用例，使用 Scheduler 的测试包，用 Scheduler.unstable_yieldValue 记录过程信息
脱离宿主环境，单独测试 React 内部运行流程的，使用 React-Noop-Renderer
测试并发下的场景，需要结合上述工具与 jest-react 一起使用

如果想深入学习下 React 中与测试相关的技巧，可以看下司徒正美老师的作品 anu 。

这是个类 React 框架，但能跑通800+的 React 用例。里面实现了 ReactTestUtils 、 React-Noop-Renderer 的简化版。

来自：魔术师卡颂

链接: https://www.fly63.com/article/detial/12030