剖析 React 调度源码：揭秘切片原理

引言：React 调度的演变

在 React 16 之前，React 采用传统的栈结构来管理组件更新和渲染。这种方式存在几个限制：

• 阻塞主线程： 渲染任务会阻塞主线程，导致页面交互卡顿和性能问题。
• 无法打断渲染： 一旦开始渲染，无法打断或暂停，即使有更紧急的任务需要执行。

为了解决这些问题，React 16 引入了 Fiber 架构和切片机制。Fiber 是一个轻量级的数据结构，用于表示 React 组件树。切片机制则负责管理 Fiber 的更新和渲染，并将其划分为更小的块。

切片原理：分而治之

切片机制将渲染过程划分为一系列较小的任务或“切片”。每个切片代表组件树的一部分，通常是一个组件或其子树。切片机制允许 React：

• 非阻塞渲染： 将渲染任务分散到多个切片中，不会阻塞主线程。
• 优先级调度： 为不同类型的切片设置优先级，确保关键任务优先执行。
• 可中断渲染： 根据需要，可以随时暂停或打断渲染，以响应更紧急的事件。

React Fiber 树和切片

React Fiber 树是一个以 Fiber 节点为基础的数据结构，表示组件树。每个 Fiber 节点包含有关组件及其状态的信息。切片机制遍历 Fiber 树，将组件标记为需要更新，并创建相应的切片。

切片队列和调度

React 调度器维护一个切片队列，其中包含需要更新的切片。调度器根据优先级对切片进行排序，并安排它们执行。调度器使用一个循环来处理切片队列，直到所有切片都已执行或主线程空闲。

切片生命周期

每个切片都有一个生命周期：

• 准备阶段： 收集组件更新信息并创建 Fiber 节点。
• 提交阶段： 将更新应用于 DOM，更新组件状态。
• 完成阶段： 清除状态并释放资源。

示例：剖析 React Hooks

React Hooks 是 React 16 中引入的一项特性，用于管理组件状态和副作用。Hooks 本质上依赖于切片机制。例如，useState Hook 会创建一个切片，用于跟踪组件的状态。当状态发生变化时，React 调度器将状态更新添加到该切片，并安排其执行。

性能优化与用户体验

切片机制极大地提高了 React 应用程序的性能和用户体验。它允许：

• 平滑渲染： 通过分批执行切片，渲染过程更加平滑，避免卡顿。
• 响应式交互： 允许随时中断渲染，以响应用户交互或其他高优先级事件。
• 更快的更新： 将更新划分为更小的切片，加快了组件更新的速度。

深入理解 React 调度源码

要深入理解 React 调度源码，可以从以下文件开始：

• react-dom/src/client/ReactRoot.js：调度器和 Fiber 树的主要实现。
• react-dom/src/client/scheduler.js：调度算法和切片管理的实现。
• react-dom/src/client/ReactDOM.js：React DOM 入口点，负责协调渲染和生命周期管理。

通过仔细研究这些文件，可以深入了解 React 调度的内部机制和切片机制的实现细节。

总结

React 调度的切片机制是一项创新，它彻底改变了 React 应用程序的渲染方式。通过将渲染划分为更小的块，切片机制实现了非阻塞渲染、优先级调度和可中断渲染，从而显著提高了性能和用户体验。了解切片机制对于深入理解 React 的底层原理和优化应用程序的性能至关重要。