从零实现一个mini-react（二）：Fiber和并发模式的奥秘

前言

在上节中，我们了解了如何构建一个迷你 React 框架，该框架能够递归调用渲染函数以创建虚拟 DOM。然而，这种方法有一个明显的缺陷：一旦渲染开始，它将持续不断，直到渲染出完整的树结构。这会霸占主线程，导致布局、动画等周期性任务无法及时处理，从而影响视觉体验。

因此，本文将探讨 Fiber 架构和并发模式，它们是 React 中至关重要的概念，能够解决递归渲染的瓶颈，实现流畅的渲染体验。

Fiber 架构

Fiber 是 React 中一种轻量级的数据结构，它代表了虚拟 DOM 中的单个节点。Fiber 架构引入了一个额外的抽象层，允许 React 在中断渲染过程时暂停并恢复。

Fiber 包含以下关键属性：

• type： 节点的类型，例如“div”或“input”
• props： 节点的属性
• child： 指向该节点子 Fiber 的指针
• sibling： 指向该节点兄弟 Fiber 的指针

通过这种方式，Fiber 架构为 React 提供了以下好处：

• 暂停和恢复： React 可以通过暂停和恢复 Fiber 节点来中断渲染过程。
• 优先级： React 可以为不同的 Fiber 节点分配优先级，以确保重要的更新先于次要更新。
• 增量渲染： React 可以逐步渲染 Fiber 树，而不是一次性渲染整个树，从而提高性能。

并发模式

并发模式是 React 的一项功能，它允许 React 在用户交互（例如点击或输入）期间并行地重新渲染 UI。这使得 React 能够响应用户输入，而不会阻塞主线程。

在并发模式下，React 会同时维护两个 Fiber 树：

• 当前树： 代表当前正在渲染的树。
• 工作树： 代表在用户交互后需要渲染的更新后的树。

当用户交互发生时，React 将创建工作树并更新其 Fiber 节点。然后，它将暂停当前树的渲染，并在主线程空闲时逐步渲染工作树。这种方法允许 React 对用户交互作出反应，同时避免阻塞主线程。

从零实现 Fiber 和并发模式

要从零实现 Fiber 和并发模式，我们需要更新我们的迷你 React 框架：

1. 引入 Fiber 数据结构： 创建 Fiber 类，并为每个虚拟 DOM 节点创建一个 Fiber 实例。
2. 实现暂停和恢复： 在我们的渲染函数中，实现一种方法来暂停渲染，并将当前 Fiber 节点添加到队列中。
3. 引入优先级： 为 Fiber 节点添加优先级属性，并根据优先级对队列进行排序。
4. 实现增量渲染： 将我们的渲染函数拆分为较小的部分，并使用 Fiber 的指针在各个部分之间导航。
5. 创建工作树： 在用户交互时，创建一个新的 Fiber 树（工作树）。
6. 更新工作树： 使用 Fiber 的指针更新工作树中的节点，以反映用户交互。
7. 暂停当前树： 暂停当前树的渲染，并将其添加到队列中。
8. 在主线程空闲时渲染工作树： 在主线程空闲时，从队列中获取工作树并逐步渲染。

结论

通过实现 Fiber 架构和并发模式，我们可以极大地提升迷你 React 框架的性能和响应能力。这些概念允许我们暂停和恢复渲染，分配优先级，并逐步渲染 Fiber 树，从而避免阻塞主线程并提供流畅的用户体验。