React框架的Fiber架构

以下是关于 Fiber 架构 的系统梳理：

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一、Fiber 架构的出现背景

1. React 15 及之前的问题

   • 同步递归渲染：虚拟DOM的diff过程不可中断，导致主线程长时间阻塞。
   • 掉帧问题：复杂组件树渲染时，用户交互无法及时响应。
   • 无法实现增量渲染：无法拆分任务优先级，无法利用浏览器空闲时间。

2. 核心设计目标

   • 可中断的异步渲染：将渲染任务拆分为小任务单元。
   • 优先级调度：高优先级任务（如用户输入）优先处理。
   • 增量更新：利用浏览器空闲时间执行任务。

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二、Fiber 的核心概念

1. Fiber 是什么

   • 数据结构：每个React元素对应一个Fiber节点，保存组件状态、DOM引用等信息。
   • 调度单位：最小的可中断任务单元。
   • 工作单元：描述“当前需要完成的工作”（如更新组件、挂载DOM）。

2. Fiber 节点结构（简化版）

   interface Fiber {type: Function | string;       // 组件类型（函数/类组件、DOM标签）key: string | null;            // 唯一标识stateNode: any;                // 对应实例（DOM节点/组件实例）child: Fiber | null;           // 第一个子节点sibling: Fiber | null;         // 下一个兄弟节点return: Fiber | null;          // 父节点alternate: Fiber | null;       // 指向另一棵树的对应节点（双缓存）effectTag: number;             // 标记需要执行的副作用（如插入、更新、删除）memoizedState: any;            // 存储状态（如hooks链表）pendingProps: any;             // 新传入的propsmemoizedProps: any;            // 当前生效的props// ...其他字段（如优先级标记）
   }
   

3. Fiber 树 vs 虚拟DOM树

   • 虚拟DOM树：静态的树结构，用于diff算法。
   • Fiber 树：动态的链表结构，包含调度和状态信息。

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三、Fiber 架构的工作原理

1. 双缓存机制（Double Buffering）

   • Current 树：当前屏幕上显示的树。
   • WorkInProgress 树：正在构建的新树。
   • 交替更新：更新完成后，WorkInProgress 树成为新的 Current 树。

2. 渲染阶段拆分

   • 协调阶段（Reconciliation Phase）
     • 可中断：遍历Fiber树，标记需要更新的节点（生成effect list）。
     • 执行操作：调用生命周期方法、执行Hooks、计算diff。
   • 提交阶段（Commit Phase）
     • 不可中断：将effect list应用到真实DOM。
     • 执行操作：DOM更新、调用componentDidUpdate等。

3. 调度流程