剖析React任务调度（二）：漫漫演变之旅

2024-01-29 14:54:08

导言

React作为前端最流行的JavaScript库之一，凭借其出色的性能和易用性，深受开发者的喜爱。React的核心之一是其任务调度系统，它负责管理和调度组件的更新。在React的早期版本中，任务调度是通过Stack Reconciler来实现的。然而，随着React的不断发展，Stack Reconciler的局限性也逐渐显现。因此，React团队在React 16中推出了新的任务调度系统——React Scheduler。

本文将深入剖析React任务调度的演变过程，从初始的Stack Reconciler到如今的React Scheduler。我们将详细说明任务调度的历史、原理、调度策略等，让读者全面理解React是如何管理和调度任务的。文中还将对Fiber架构、Concurrent Mode、切片等概念做深入解析，帮助读者更好地理解React的运行机制。

从Stack Reconciler到React Scheduler

在React的早期版本中，任务调度是通过Stack Reconciler来实现的。Stack Reconciler是一种深度优先的递归算法，它会从根组件开始，逐层向下遍历组件树，并更新每个组件的状态和UI。这种算法简单高效，但在某些情况下也存在一些问题。

首先，Stack Reconciler是阻塞式的，这意味着它会在更新组件树的过程中一直占用主线程，直到更新完成。这可能会导致页面出现卡顿或延迟。其次，Stack Reconciler无法中断，这意味着一旦开始更新组件树，就无法中途停止或暂停。这可能会导致一些问题，例如无法在用户交互时停止更新，或者无法在组件卸载时停止更新。

为了解决Stack Reconciler的这些问题，React团队在React 16中推出了新的任务调度系统——React Scheduler。React Scheduler是一种非阻塞式、可中断的调度系统，它可以更好地利用浏览器的空闲时间来更新组件树。此外，React Scheduler还支持并发模式，这使得React能够同时更新多个组件，从而提高了更新效率。

React任务调度的原理

React任务调度的核心是Fiber架构。Fiber是React中的一种数据结构，它表示组件的状态和UI。Fiber架构是一种链表结构，它将组件的状态和UI组织成一个链表，并通过指针连接在一起。这种结构使得React能够以一种非常高效的方式来更新组件树。

React Scheduler通过一组称为“切片”的任务来更新组件树。每个切片都包含一组需要更新的Fiber。React Scheduler会根据浏览器的空闲时间来调度这些切片，并逐个执行它们。这样，React就可以在不阻塞主线程的情况下更新组件树。

React Scheduler还支持并发模式。在并发模式下，React会同时更新多个组件。这使得React能够提高更新效率，并减少页面卡顿或延迟。

React任务调度的调度策略

React Scheduler提供了多种调度策略，以便开发者可以根据不同的需求来选择最合适的调度策略。常用的调度策略包括：

时分复用（Time Slicing）： 这种策略将每个切片分配一个固定的时间片，并在时间片内执行该切片。如果时间片到期，则React Scheduler会暂停执行该切片，并执行下一个切片。
优先级调度（Priority Scheduling）： 这种策略根据组件的优先级来调度切片。优先级高的组件会优先执行。
协同调度（Cooperative Scheduling）： 这种策略允许组件主动放弃自己的执行时间，以便其他组件可以优先执行。

React任务调度的生命周期

React任务调度的生命周期可以分为以下几个阶段：

调度（Scheduling）： 在这个阶段，React Scheduler会根据调度策略来决定哪些切片需要执行。
执行（Execution）： 在这个阶段，React Scheduler会逐个执行切片。
完成（Completion）： 在这个阶段，React Scheduler会检查切片是否执行完成。如果执行完成，则React Scheduler会将该切片从调度队列中移除。
清理（Cleanup）： 在这个阶段，React Scheduler会清理切片中的一些临时数据。