深入剖析 React 17 中 Fiber 副作用链表构建算法

在 React 17 中，Fiber 架构的引入带来了显著的性能改进。其中一个关键变化是采用副作用链表而不是数组来跟踪组件的副作用。这种转变对 React 的内部工作方式产生了深远的影响。本文深入探究 Fiber 副作用链表构建算法，揭示其背后的原理和对 React 性能的积极影响。

为什么 React 弃用数组而采用链表？

传统上，React 使用数组来存储组件的副作用。然而，随着组件树的不断扩大，这种方法的局限性开始显现。数组更新效率低，因为它需要重新分配内存并移动大量元素。此外，在深层嵌套的树中，数组遍历变得非常耗时。

相比之下，链表在更新和遍历方面更具效率。链表的每个元素都指向下一个元素，从而形成一个线性数据结构。通过遍历链表，React 可以快速识别受影响的组件并应用其副作用。

Fiber 副作用链表构建过程

Fiber 副作用链表的构建是一个分步过程，在渲染阶段发生。让我们逐步分解这个过程：

1. 创建 Fiber 节点：React 创建一个 Fiber 节点，它代表组件树中的每个组件。Fiber 节点包含有关组件状态、属性和副作用的信息。

2. 创建 Effect Tag：React 为每个 Fiber 节点分配一个 Effect Tag。Effect Tag 指定了组件的副作用类型，例如插入、删除或更新。

3. 附加到副作用链表：根据 Effect Tag，React 将 Fiber 节点附加到副作用链表的适当位置。副作用链表是一个按顺序排列的 Fiber 节点的双向链表。

4. 逐级提交：React 逐级提交副作用链表中的副作用。从根 Fiber 开始，React 遍历链表，并根据每个 Fiber 节点的 Effect Tag 应用相应的副作用。

5. 清除已完成的副作用：一旦副作用被应用，React 会将其从副作用链表中移除。这有助于防止重复应用副作用。

算法的优点

采用链表来构建副作用链表为 React 带来了多项优点：

• 效率提高： 与数组相比，链表更新和遍历更有效，从而减少了渲染时间。
• 内存优化： 链表不需要重新分配内存，从而优化了内存使用。
• 更好的缓存： 副作用链表允许 React 更有效地缓存组件更新，从而进一步提高性能。

应用示例

让我们考虑一个简单的计数器组件的示例。当组件的计数器状态改变时，需要更新 DOM 以反映新值。使用 Fiber 架构，React 将执行以下步骤：

1. 为计数器组件创建 Fiber 节点。
2. 为该 Fiber 节点分配 Effect Tag 为更新 DOM。
3. 将 Fiber 节点附加到副作用链表。
4. 逐级提交副作用链表，找到计数器组件的 Fiber 节点。
5. 应用更新 DOM 的副作用，更新计数器元素。