# React 中的位运算 > 面试题：React 中哪些地方用到了位运算？ ## 位运算的基础知识 所谓二进制，指的就是以二为底的一种计数方式。 | 十进制 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | | -------- | :--: | :--: | :--: | :--: | :--: | :--: | :--: | :--: | :--: | :--: | :--: | :--: | :--: | :--: | :--: | :--: | | 二进制 | 0000 | 0001 | 0010 | 0011 | 0100 | 0101 | 0110 | 0111 | 1000 | 1001 | 1010 | 1011 | 1100 | 1101 | 1110 | 1111 | | 八进制 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | | 十六进制 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | A | B | C | D | E | F | 我们经常会使用二进制来进行计算，基于二进制的位运算能够很方便的表达“增、删、查、改”。 例如一个后台管理系统，一般的话会有针对权限的控制，一般权限的控制就使用的是二进制： ```js # 各个权限 permissions = { "SYS_SETTING" : { "value" : 0b10000000, "info" : "系统重要设置权限" }, "DATA_ADMIN" : { "value" : 0b01000000, "info" : "数据库管理权限" }, "USER_MANG" : { "value" : 0b00100000, "info" : "用户管理权限" }, "POST_EDIT" : { "value" : 0b00010000, "info" : "文章编辑操作权限" }, "POST_VIEW" : { "value" : 0b00001000, "info" : "文章查看权限" } } ``` 再例如，在 linux 操作系统里面，x 代表可执行权限，w代表可写权限，r 代表可读权限，对应的权限值分别就是1、2、4（2 的幂次方） 使用二进制来表示权限，首先速度上面会更快一些，其次在表示多种权限的时候，会更加方便一些。 比如，现在有 3 个权限 A、B、C... 根据不同的权限做不同的事情： ```js if(value === A){ // ... } else if(value === B){ // ... } ``` 在上面的代码中，会有一个问题，目前仅仅只是一对一的关系，但是在实际开发中，往往有很多一对多的关系，一个 value 可能会对应好几个值。 image-20230103135329257 复习一下和二进制相关的运算： - 与（ & ）：只要有一位数为 0，那么最终结果就是 0，也就是说，必须两位都是 1，最终结果才是 1 - 或（ | ）: 只要有一位数是 1，那么最终结果就是 1，也就是说必须两个都是 0，最终才是 0 - 非 （ ~ ）: 对一个二进制数逐位取反，也就是说 0、1 互换 - 异或（ ^ ）: 如果两个二进制位不相同，那么结果就为 1，相同就为 0 ```js 1 & 1 = 1 0000 0001 0000 0001 --------- 0000 0001 1 & 0 = 0 0000 0001 0000 0000 --------- 0000 0000 1 | 0 = 1 0000 0001 0000 0000 --------- 0000 0001 1 ^ 0 = 1 0000 0001 0000 0000 --------- 0000 0001 ~3 0000 0011 // 逐位取反 1111 1100 // 计算结果最终为 -4（涉及到补码的知识） ``` 接下来我们来看一下位运算在权限系统里面的实际运用： | 下载 | 打印 | 查看 | 审核 | 详细 | 删除 | 编辑 | 创建 | | :--: | :--: | :--: | :--: | :--: | :--: | :--: | :--: | | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 如果是 0，代表没有权限，如果是 1，代表有权限 0000 0001 代表只有创建的权限，0010 0011 代表有查看、编辑以及创建的权限 **添加权限** 直接使用或运算即可。 0000 0011 目前有创建和编辑的权限，我们要给他添加一个查看的权限 0010 0000 ```js 0000 0011 0010 0000 --------- 0010 0011 ``` **删除权限** 可以使用异或 0010 0011 目前有查看、编辑和创建，取消编辑的权限 0000 0010 ```js 0010 0011 0000 0010 --------- 0010 0001 ``` **判断是否有某一个权限** 可以使用与来进行判断 0011 1100（查看、审核、详细、删除），判断是否有查看（0010 0000）权限、再判断是否有创建（0000 0001）权限 ```js 0011 1100 0010 0000 --------- 0010 0000 // 判断是否有“查看”权限，做与操作时得到了“查看”权限值本身，说明有这个权限 ``` ```js 0011 1100 0000 0001 --------- 0000 0000 // 最终得到的值为 0，说明没有此权限 ``` 通过上面的例子，我们会发现使用位运算确确实实非常的方便，接下来我们就来看一下 React 中针对位运算的使用。 ## React 中的位运算 - fiber 的 flags - lane 模型 - 上下文 **fiber 的 flags** 在 React 中，用来标记 fiber 操作的 flags，使用的就是二进制： ```js export const NoFlags = /* */ 0b000000000000000000000000000; export const PerformedWork = /* */ 0b000000000000000000000000001; export const Placement = /* */ 0b000000000000000000000000010; export const DidCapture = /* */ 0b000000000000000000010000000; export const Hydrating = /* */ 0b000000000000001000000000000; // ... ``` 这些 flags 就是用来标记 fiber 状态的。 之所以要专门抽离 fiber 的状态，是因为这种操作是非常高效的。针对一个 fiber 的操作，可能有增加、删除、修改，但是我不直接进行操作，而是给这个 fiber 打上一个 flag，接下来在后面的流程中针对有 flag 的 fiber 统一进行操作。 通过位运算，就可以很好的解决一个 fiber 有多个 flag 标记的问题，方便合并多个状态 ```js // 初始化一些 flags const NoFlags = 0b00000000000000000000000000; const PerformedWork =0b00000000000000000000000001; const Placement = 0b00000000000000000000000010; const Update = 0b00000000000000000000000100; // 一开始将 flag 变量初始化为没有 flag，也就是 NoFlags let flag = NoFlags // 这里就是在合并多个状态 flag = flag | PerformedWork | Update // 要判断是否有某一个 flag，直接通过 & 来进行判断即可 //判断是否有 PerformedWork 种类的更新 if(flag & PerformedWork){ //执行 console.log('执行 PerformedWork') } //判断是否有 Update 种类的更新 if(flag & Update){ //执行 console.log('执行 Update') } if(flag & Placement){ //不执行 console.log('执行 Placement') } ``` **lane 模型** lane 模型也是一套优先级机制，相比 Scheduler，lane 模型能够对任务进行更细粒度的控制。 ```js export const NoLanes: Lanes = /* */ 0b0000000000000000000000000000000; export const NoLane: Lane = /* */ 0b0000000000000000000000000000000; export const SyncLane: Lane = /* */ 0b0000000000000000000000000000001; export const InputContinuousHydrationLane: Lane = /* */ 0b0000000000000000000000000000010; export const InputContinuousLane: Lane = /* */ 0b0000000000000000000000000000100; // ... ``` 例如在 React 源码中，有一段如下的代码： ```js // lanes 一套 lane 的组合 function getHighestPriorityLanes(lanes) { // 从 lanes 这一套组合中，分离出优先级最高的 lane switch (getHighestPriorityLane(lanes)) { case SyncLane: return SyncLane; case InputContinuousHydrationLane: return InputContinuousHydrationLane; case InputContinuousLane: return InputContinuousLane; // ... return lanes; } } // lane 在表示优先级的时候，大致是这样的： // 0000 0001 // 0000 0010 // 0010 0000 // lanes 表示一套 lane 的组合，比如上面的三个 lane 组合到一起就变成了一个 lanes 0010 0011 // getHighestPriorityLane 这个方法要做的事情就是分离出优先级最高的 // 0010 0011 ----> getHighestPriorityLane -----> 0000 0001 export function getHighestPriorityLane(lanes) { return lanes & -lanes; } ``` 假设现在我们针对两个 lane 进行合并 ```js const SyncLane: Lane = /* */ 0b0000000000000000000000000000001; const InputContinuousLane: Lane = /* */ 0b0000000000000000000000000000100; ``` 合并出来就是一个 lanes，合并出来的结果如下： ```js 0b0000000000000000000000000000001 0b0000000000000000000000000000100 --------------------------------- 0b0000000000000000000000000000101 ``` 0b0000000000000000000000000000101 是我们的 lanes，接下来取负值 ```js -lanes = 0b1111111111111111111111111111011 ``` 最后一步，再和本身的 lanes 做一个 & 操作： ```js 0b0000000000000000000000000000101 0b1111111111111111111111111111011 --------------------------------- 0b0000000000000000000000000000001 ``` 经过 & 操作之后，就把优先级最高的 lane 给分离出来了。 **上下文** 在 React 源码内部，有多个上下文： ```js // 未处于 React 上下文 export const NoContext = /* */ 0b000; // 处于 batchedUpdates 上下文 const BatchedContext = /* */ 0b001; // 处于 render 阶段 export const RenderContext = /* */ 0b010; // 处于 commit 阶段 export const CommitContext = /* */ 0b100; ``` 当执行流程到了 render 阶段，那么接下来就会切换上下文，切换到 RenderContext ```js let executionContext = NoContext; // 一开始初始化为没有上下文 executionContext |= RenderContext; ``` 在执行方法的时候，就会有一个判断，判断当前处于哪一个上下文 ```js // 是否处于 RenderContext 上下文中，结果为 true (executionContext & RenderContext) !== NoContext // 是否处于 CommitContext 上下文中，结果为 false (executionContext & CommitContext) !== NoContext ``` 如果要离开某一个上下文 ```js // 从当前上下文中移除 RenderContext 上下文 executionContext &= ~RenderContext; // 是否处于 RenderContext 上下文中，结果为 false (executionContext & CommitContext) !== NoContext ``` ## 真题解答 > 题目：React 中哪些地方用到了位运算？ > > 参考答案： > > 位运算可以很方便的表达“增、删、改、查”。在 React 内部，像 flags、状态、优先级等操作都大量使用到了位运算。 > > 细分下来主要有如下的三个地方： > > - fiber 的 flags > - lane 模型 > - 上下文