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 阶段和commit 阶段。
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。
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div、span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。
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。
