理解 React 的 Fiber 架构

简介: 【8月更文挑战第6天】 理解 React 的 Fiber 架构

React 的 Fiber 架构是 React 16 中引入的一种新的协调机制,旨在解决大型应用中性能瓶颈和用户体验问题。Fiber 架构通过实现增量式、可中断和可恢复的异步更新方式,显著提升了 React 应用的性能和响应能力。以下是对 React Fiber 架构的深入理解,包括其工作原理、核心思想以及代码演示(尽管直接代码演示 Fiber 架构的复杂性较高,但我会通过解释和概念代码来展示其关键部分)。

Fiber 架构的核心思想

Fiber 架构的核心思想是将渲染过程拆分为多个可中断的小任务(Fiber),并使用优先级调度算法来决定这些任务的执行顺序。这样做的好处是,浏览器可以在空闲时间内执行这些任务,或者在遇到更高优先级任务时中断当前任务,从而避免长时间阻塞主线程,提高应用的响应性和流畅性。

Fiber 架构的工作原理

Fiber 架构的工作主要分为两个阶段:render 阶段commit 阶段

  1. Render 阶段

    • 在这个阶段,React 会遍历 Fiber 树(与组件树一一对应),根据组件的更新优先级和调度算法,决定哪些 Fiber 节点需要进行更新。
    • 这个过程是可中断的,当时间片用尽或遇到更高优先级的任务时,React 会保存当前任务的状态,并中断当前任务。
    • React 使用双缓存技术,构建两个链表结构,分别表示当前任务的工作单元和下一次任务的工作单元,以便在中断后恢复执行。
  2. Commit 阶段

    • 在这个阶段,React 会遍历副作用链表(记录了所有需要在实际 DOM 更新阶段执行的操作),并执行实际的 DOM 更新操作。
    • 这个过程是同步的,不能中断。
    • 完成提交阶段后,React 会将更新后的结果渲染到屏幕上,并触发相应的生命周期方法和钩子函数。

Fiber 数据结构

Fiber 实际上是一个 JavaScript 对象,是虚拟 DOM 的增强版本,存储的信息比虚拟 DOM 多。Fiber 节点包含以下关键属性:

  • type:组件类型(如 divspan 或组件构造函数)。
  • stateNode:DOM 对象或与函数组件相关的实例。
  • return:指向父 Fiber 节点的指针。
  • child:指向第一个子 Fiber 节点的指针。
  • sibling:指向下一个兄弟 Fiber 节点的指针。

代码演示(概念性)

由于直接展示 Fiber 架构的代码实现较为复杂,这里提供一个概念性的代码示例来说明 Fiber 节点的基本结构:

// 假设的 Fiber 节点结构
type Fiber = {
   
  type: any,                 // 组件类型
  stateNode: any,            // DOM 节点或与函数组件相关的实例
  return: Fiber | null,      // 父节点
  child: Fiber | null,       // 第一个子节点
  sibling: Fiber | null,     // 下一个兄弟节点
  // 其他属性...
};

// 构建一个简单的 Fiber 树
function createFiber(type, props, children, parent) {
   
  return {
   
    type,
    props,
    stateNode: null, // 初始时未挂载 DOM
    return: parent,
    child: null,
    sibling: null,
    // 初始化其他属性...
  };
}

// 示例:构建一个简单的 Fiber 树
const rootFiber = createFiber('div', {
   }, [], null);
const childFiber1 = createFiber('p', {
   }, [], rootFiber);
const childFiber2 = createFiber('span', {
   }, [], rootFiber);

rootFiber.child = childFiber1;
childFiber1.sibling = childFiber2;

// 注意:这里的代码只是展示了 Fiber 节点的创建和简单的树形结构构建,
// 并没有展示 Fiber 架构的完整工作过程和调度算法。
AI 代码解读

总结

React Fiber 架构通过引入可中断的任务调度和优先级算法,以及双缓存技术,显著提升了 React 应用的性能和用户体验。它将复杂的渲染过程拆分为多个可管理的小任务,使得浏览器可以在空闲时间处理这些任务,并能够在遇到更高优先级任务时及时中断当前任务,从而避免了长时间阻塞主线程的情况。虽然直接展示 Fiber 架构的代码实现较为复杂,但了解其核心思想和工作原理对于深入理解 React 的性能优化和响应性提升具有重要意义。

相关文章
【第32期】一文学会用React Fiber提升性能
【第32期】一文学会用React Fiber提升性能
180 0
React 执行过程中 Fiber 的优先级是如何确定的?
【10月更文挑战第27天】React能够更加智能地管理任务的执行顺序,在保证用户交互体验的同时,充分利用系统资源,提高应用的整体性能和响应速度。
深入理解React Fiber架构及其性能优化
【10月更文挑战第5天】深入理解React Fiber架构及其性能优化
346 1
3D架构图软件 iCraft Editor 正式发布 @icraft/player-react 前端组件, 轻松嵌入3D架构图到您的项目,实现数字孪生
@icraft/player-react 是 iCraft Editor 推出的 React 组件库,旨在简化3D数字孪生场景的前端集成。它支持零配置快速接入、自定义插件、丰富的事件和方法、动画控制及实时数据接入,帮助开发者轻松实现3D场景与React项目的无缝融合。
480 8
3D架构图软件 iCraft Editor 正式发布 @icraft/player-react 前端组件, 轻松嵌入3D架构图到您的项目,实现数字孪生
React 的 fiber
【10月更文挑战第26天】React Fiber 是 React 框架中的一个重要创新,它为 React 应用的性能优化和用户体验提升提供了强大的支持,使得 React 在处理复杂的前端应用场景时更加高效和灵活。
Fiber 架构如何提高性能和响应性的
【8月更文挑战第6天】Fiber 架构如何提高性能和响应性的
130 1
切图仔做全栈:React&Nest.js社区平台(一)——基础架构与邮箱注册、JWT登录实现
切图仔做全栈:React&Nest.js社区平台(一)——基础架构与邮箱注册、JWT登录实现
react fiber架构【详细讲解,看这一篇就够了】
react fiber架构【详细讲解,看这一篇就够了】
733 0
后端服务架构的微服务化转型
本文旨在探讨后端服务从单体架构向微服务架构转型的过程,分析微服务架构的优势和面临的挑战。文章首先介绍单体架构的局限性,然后详细阐述微服务架构的核心概念及其在现代软件开发中的应用。通过对比两种架构,指出微服务化转型的必要性和实施策略。最后,讨论了微服务架构实施过程中可能遇到的问题及解决方案。
云计算的未来:云原生架构与微服务的革命####
【10月更文挑战第21天】 随着企业数字化转型的加速,云原生技术正迅速成为IT行业的新宠。本文深入探讨了云原生架构的核心理念、关键技术如容器化和微服务的优势,以及如何通过这些技术实现高效、灵活且可扩展的现代应用开发。我们将揭示云原生如何重塑软件开发流程,提升业务敏捷性,并探索其对企业IT架构的深远影响。 ####
193 3
AI助理

你好,我是AI助理

可以解答问题、推荐解决方案等