大家好，我卡頌。

React18進入大家視野已經有一段時間了，不知道各位有沒有嘗試「并發特性」呢？

當啟用「并發特性」后，React會從「同步更新」變為「異步、帶優先級、可中斷的更新」。

這也為編寫單元測試帶來了一些難度。

本文來聊聊React團隊如何測試并發特性。

遇到的困境

主要有兩個問題需要面對。

1. 如何表達渲染結果？

React可以對接不同宿主環境的渲染器，大家最熟悉的渲染器想必是ReactDOM，用于對接「瀏覽器」與「Node環境」（SSR）。

對于一些場景，可以用ReactDOM的輸出結果做測試。

比如，下面是使用ReactDOM的輸出結果測試「無狀態組件的渲染結果是否符合預期」（測試框架是jest）：

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

這里有個不方便的地方 —— 這個用例依賴瀏覽器環境與DOM API（比如用到document.createElement）。

對于測試「React內部運行機制」這樣的場景，摻雜了宿主環境相關信息顯然會讓測試用例編寫起來更繁瑣。

2. 如何測試并發環境？

如果將上文的用例中ReactDOM.render改為ReactDOM.createRoot，那么用例就會失敗：

// 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');

這是因為在新的架構下，很多「同步更新」變成了「并發更新」，當render執行后，頁面還沒完成渲染。

要讓上述用例成功，最簡單的修改方式是：

ReactDOM.createRoot(el).render(<FunctionComponent name="A" />);
setTimeout(() => {
 // 異步獲取結果
 expect(el.textContent).toBe('A');
})

如何優雅的應對這種變化？

React的應對策略

接下來我們來看React團隊的應對方式。

首先來看第一個問題 —— 如何表達渲染結果？

既然ReactDOM渲染器對應瀏覽器、Node環境，ReactNative渲染器對應Native環境。

那能不能為測試「內部運行流程」專門開發一個渲染器呢？

答案是肯定的。

這個渲染器叫React-Noop-Renderer。

簡單的說，這個渲染器會渲染出純JS對象。

實現一個渲染器

React內部有個叫Reconciler的包，他會引用一些「操作宿主環境」的API。

比如如下方法用于「向容器中插入節點」：

function appendChildToContainer(child, container) {
// 具體實現
}

對于瀏覽器環境（ReactDOM），使用appendChild方法實現即可：

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

打包工具（rollup）將Reconciler包與上述這類「針對瀏覽器環境的API」打包起來，就是ReactDOM包。

在React-Noop-Renderer中，與ReactDOM中的DOM節點對標的是如下數據結構：

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

注意其中的children字段，用于保存子節點。

所以appendChildToContainer方法在React-Noop-Renderer中可以實現的很簡單：

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

打包工具將Reconciler包與上述這類「針對React-Noop的API」打包起來，就是React-Noop-Renderer包。

基于React-Noop-Renderer，可以完全脫離正常的宿主環境，測試Reconciler內部的邏輯。

接下來來看第二個問題。

如何測試并發環境？

「并發特性」再復雜，說到底也只是「各種異步執行代碼的策略」，最終執行策略的API不外乎setTimeout、setInterval、Promise等。

在jest中，可以模擬這些異步API，控制他們的執行時機。

比如上面的異步代碼，在React中的測試用例會這么寫：

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

act方法來自jest-react包，他的內部會執行jest.runOnlyPendingTimers方法，讓所有等待中的計時器觸發回調。

比如如下代碼：

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

執行jest.runOnlyPendingTimers后會立刻打印「執行」。

通過這種方式，人為控制React并發更新的速度，同時對框架代碼0侵入。

除此之外，用于驅動并發更新的Scheduler（調度器）模塊，本身也有一個針對測試的版本。

在這個版本中，開發者可以手動控制Scheduler的輸入、輸出。

比如，我想測試組件卸載時useEffect回調的執行順序。

如下面代碼所示，其中Parent為掛載的「被測試組件」：

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 />);
});

根據yieldValue的插入順序是否符合預期，就能確定useEffect的邏輯是否符合預期：

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

總結

React中測試用例的編寫策略為：

可以用ReactDOM測的用例，一般結合ReactDOM與ReactTestUtils（瀏覽器環境的輔助方法）完成

需要把控中間過程的用例，使用Scheduler的測試包，用Scheduler.unstable_yieldValue記錄過程信息

脫離宿主環境，單獨測試React內部運行流程的，使用React-Noop-Renderer

測試并發下的場景，需要結合上述工具與jest-react一起使用

如果想深入學習下React中與測試相關的技巧，可以看下司徒正美老師的作品anu[1]。

這是個類React框架，但能跑通800+的React用例。里面實現了ReactTestUtils、React-Noop-Renderer的簡化版。