深入了解 React Fiber：应用与源码实现-51CTO.COM

React Fiber 是 React 16 中引入的新的协调引擎，它的设计目标是提高 React 应用的性能和交互体验。在本文中，我们将深入了解 React Fiber 的应用场景，并通过源码实现来解释其工作原理。

1. React Fiber 的背景

在 React 16 之前，React 使用的是 Stack Reconciler，该协调引擎使用递归调用来处理组件的协调（reconciliation）。这种设计在处理大型组件树时可能导致浏览器卡顿，因为它会阻塞主线程。

React Fiber 的出现是为了解决这个问题。Fiber 是一种更灵活、可中断的协调引擎，可以更好地适应浏览器的空闲时间，提高渲染的性能。

2. React Fiber 的应用场景

2.1 异步渲染

React Fiber 支持异步渲染，可以将渲染工作分解成多个步骤，并在多个浏览器帧之间分布执行。这样可以保持页面的响应性，提高用户体验。

import React, { useState, useEffect } from 'react';

const ExampleComponent = ({ count }) => {
  const [value, setValue] = useState(0);

  useEffect(() => {
    const fetchData = async () => {
      try {
        await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 1000));
        setValue(count);
      } catch (error) {
        console.error('Error fetching data:', error);
      }
    };

    fetchData();
  }, [count]);

  return (
    <div>
      <p>Value: {value}</p>
    </div>
  );
};

const ParentComponent = () => {
  const [count, setCount] = useState(0);

  const handleClick = () => {
    setCount(prevCount => prevCount + 1);
  };

  return (
    <div>
      <button onClick={handleClick}>Increment Count</button>
      <ExampleComponent count={count} />
    </div>
  );
};

export default ParentComponent;

在上述示例中，当点击按钮时，count 的值递增，触发 ExampleComponent 的重新渲染。由于 React Fiber 的异步渲染特性，即使 count 多次变化，React 也会智能地处理渲染任务，提高性能。

2.2 生命周期优化

React Fiber 的异步渲染机制还使得开发者能够更灵活地进行生命周期的优化。例如，可以使用 React.memo 来封装组件，只在特定的 props 发生变化时触发渲染，而不是每次父组件更新都触发。

import React, { memo } from 'react';

const MemoizedComponent = memo(({ data }) => {
  // 仅在 data 发生变化时重新渲染
  return <div>Data: {data}</div>;
});

在这个例子中，MemoizedComponent 只会在 data 发生变化时重新渲染，而不会受到父组件更新的影响，提高了组件的性能。

3. React Fiber 的源码实现

React Fiber 的源码实现涉及到许多细节和数据结构。以下是一个简化版的 React Fiber 的实现，用于说明其基本原理：

// 定义 React Fiber 节点的数据结构
class FiberNode {
  constructor(tag, props, key) {
    this.tag = tag; // 组件类型（函数组件、类组件、原生组件等）
    this.props = props; // 组件的属性
    this.key = key; // 组件的 key
    this.child = null; // 第一个子节点
    this.sibling = null; // 兄弟节点
    this.return = null; // 父节点
    this.effectTag = null; // 标记节点需要进行的操作（更新、插入、删除等）
  }
}

// 任务类型
const HostRoot = 3; // 根节点
const HostComponent = 5; // 原生组件

// 工作单元
let nextUnitOfWork = null;

// 创建 Fiber 节点
function createFiber(tag, props, key) {
  return new FiberNode(tag, props, key);
}

// 构建 Fiber 树
function reconcileChildren(workInProgress, children) {
  let prevFiber = null;
  let oldFiber = workInProgress.alternate && workInProgress.alternate.child;

  for (let i = 0; i < children.length || oldFiber !== null; i++) {
    const child = children[i];
    let newFiber = null;

    const sameType = oldFiber && child && child.type === oldFiber.type;

    if (sameType) {
      // 类型相同，复用旧 Fiber 节点
      newFiber = createFiber(child.type, child.props, child.key);
      newFiber.alternate = oldFiber;
      newFiber.return = workInProgress;
      newFiber.effectTag = 'UPDATE';
    }

    if (!sameType && child) {
      // 类型不同，创建新的 Fiber 节点
      newFiber = createFiber(child.type, child.props, child.key);
      newFiber.return = workInProgress;
      newFiber.effectTag = 'PLACEMENT';
    }

    if (!sameType && oldFiber) {
      // 类型不同，删除旧的 Fiber 节点
      oldFiber.effectTag = 'DELETION';
      workInProgress.effectTag = 'UPDATE';
    }

    if (oldFiber) {
      oldFiber = oldFiber.sibling;
    }

    if (i === 0) {
      workInProgress.child = newFiber;
    } else if (prevFiber) {
      prevFiber.sibling = newFiber;
    }

    prevFiber = newFiber;
  }
}

// 创建任务
function performUnitOfWork(workInProgress) {
  // 处理当前任务
  const { type, props } = workInProgress;
  if (typeof type === 'string') {
    // 原生组件
    updateHostComponent(workInProgress);
  } else if (

typeof type === 'function') {
    // 函数组件
    updateFunctionComponent(workInProgress);
  }

  // 返回下一个任务
  if (workInProgress.child) {
    return workInProgress.child;
  }

  let nextFiber = workInProgress;
  while (nextFiber) {
    if (nextFiber.sibling) {
      return nextFiber.sibling;
    }
    nextFiber = nextFiber.return;
  }

  return null;
}

// 更新原生组件
function updateHostComponent(workInProgress) {
  // 简化版本，不处理属性更新等逻辑
  if (!workInProgress.stateNode) {
    workInProgress.stateNode = document.createElement(workInProgress.type);
  }

  reconcileChildren(workInProgress, workInProgress.props.children);
}

// 更新函数组件
function updateFunctionComponent(workInProgress) {
  // 简化版本，不处理 Hook 等逻辑
  const children = workInProgress.type(workInProgress.props);
  reconcileChildren(workInProgress, children);
}

// 开始渲染
function render(element, container) {
  const rootFiber = createFiber(HostRoot, { children: [element] });
  nextUnitOfWork = rootFiber;
}

// 工作循环
function workLoop(deadline) {
  while (nextUnitOfWork && deadline.timeRemaining() > 1) {
    nextUnitOfWork = performUnitOfWork(nextUnitOfWork);
  }

  if (!nextUnitOfWork) {
    console.log('Render complete');
  }

  requestIdleCallback(workLoop);
}

// 启动渲染
requestIdleCallback(workLoop);

// 示例应用
const element = <div>Hello, Fiber!</div>;
const container = document.getElementById('root');
render(element, container);

上述代码是一个简化版的 React Fiber 源码实现，主要包含了 Fiber 节点的创建、任务的执行、原生组件和函数组件的更新逻辑等。在实际的 React 源码中，有更多复杂的细节和优化，但这个简化版本足以帮助理解 React Fiber 的基本工作原理。

通过深入了解 React Fiber 的应用场景和源码实现，我们可以更好地理解 React 中的异步渲染机制以及如何优化组件的生命周期。React Fiber 的引入使得 React 应用在性能和用户体验方面迈出了重要的一步。