React源码解读：Fiber构建之旅——深入剖析beginWork

2023-09-16 01:53:37

React：揭秘Fiber与Reconciler背后的更新机制

React，一个改变前端开发领域的革命性框架，以其声明式编程范式、卓越的性能和组件化理念而著称。其核心的构建过程Fiber，以及Reconciler协调更新的机制，是React高效运行的基石。让我们踏上揭秘之旅，深入探索React更新背后的奥秘。

Fiber：协调更新的核心

Fiber是一个由React元素构建的树形结构，充当了React协调更新的核心数据结构。当React检测到状态或道具的更改时，它会创建一个新的Fiber树，并将新旧Fiber树进行比较，找出差异。这个过程称为调和，是React更新的核心。

Reconciler：Diff算法的掌门人

Reconciler是一个负责协调更新的关键机制。它采用自顶向下的方式遍历Fiber树，比较新旧虚拟DOM（DOM的轻量级表示），生成差异列表，并根据差异列表更新真实DOM（浏览器中的实际DOM）。这一过程便是Diff算法的精髓所在。

Diff算法：差异计算的奥秘

Diff算法高效地计算新旧虚拟DOM之间的差异，采用“双指针”技术，分别从新旧虚拟DOM树的根节点出发，逐层比较节点。如果节点类型相同，则继续递归比较子节点；如果节点类型不同或属性有差异，则标记为需要更新的节点。这种逐层比较的方式大大提高了Diff算法的效率。

任务调度：掌控更新流程的节奏

React将任务分为同步任务和异步任务，并根据任务的优先级和浏览器环境决定任务的执行时机。同步任务，如状态更新，会在当前渲染周期内立即执行；异步任务，如事件处理，则会在渲染周期结束后执行。这种任务调度机制，保证了React在处理用户输入、动画和网络请求等不同任务时能够游刃有余。

虚拟DOM：前端渲染的奥秘

虚拟DOM是React独创的一项技术，是React高效更新的关键所在。虚拟DOM是一个轻量级的数据结构，它了UI的理想状态。React在每次更新时都会创建一个新的虚拟DOM，并与上一个虚拟DOM进行比较，生成差异列表。这种差异列表只包含需要更新的部分，从而极大地减少了实际DOM的更新次数，提升了性能。

React更新流程：掌握更新的艺术

React的更新流程是一项精妙的编排，它确保了组件状态的更新能够顺利地反映到UI上。在React中，更新流程主要分为三个阶段：

Reconciliation阶段： 在此阶段，React比较新旧虚拟DOM，生成差异列表。
Commit阶段： 在此阶段，React根据差异列表更新真实DOM。
Paint阶段： 在此阶段，浏览器将更新后的真实DOM绘制到屏幕上。

这三个阶段紧密配合，共同完成了React的更新流程，为用户呈现出动态而流畅的UI。

代码示例：一个简单的React更新

// 一个简单的React组件
class MyComponent extends React.Component {
  render() {
    return <div>{this.props.text}</div>;
  }
}

// 创建一个MyComponent的实例
const component = <MyComponent text="Hello" />;

// 渲染组件
ReactDOM.render(component, document.getElementById("root"));

// 更新组件的道具
setTimeout(() => {
  const updatedComponent = <MyComponent text="World" />;
  ReactDOM.render(updatedComponent, document.getElementById("root"));
}, 1000);

在这个例子中，React首先渲染Hello到页面上。一秒后，它更新了组件的道具，并将World渲染到页面上。React的Fiber和Reconciler机制高效地协调了这一更新，只更新了DOM中需要更新的部分。

常见的问答解答

什么是Fiber？
Fiber是React协调更新的核心数据结构，它是一个由React元素构建的树形结构。
什么是Reconciler？
Reconciler是一个负责协调更新的关键机制，它通过Diff算法比较新旧虚拟DOM，生成差异列表，并根据差异列表更新真实DOM。
什么是Diff算法？
Diff算法高效地计算新旧虚拟DOM之间的差异，采用“双指针”技术逐层比较节点，并标记需要更新的节点。
什么是虚拟DOM？
虚拟DOM是React独创的一项技术，它是一个轻量级的数据结构，了UI的理想状态，并通过与旧虚拟DOM比较生成差异列表，以高效地更新真实DOM。
什么是React更新流程？
React更新流程分为Reconciliation阶段（比较虚拟DOM生成差异列表）、Commit阶段（根据差异列表更新真实DOM）和Paint阶段（浏览器将更新后的真实DOM绘制到屏幕上）三个阶段。