React Fiber源码深入分析

前言

本次React源码参考版本为17.0.3。

React架构前世今生

查阅文档了解到， React@16.x是个分水岭。

React@15及之前

在16之前，React架构大致可以分为两层：

• Reconciler： 主要职责是对比查找更新前后的变化的组件；
• Renderer： 主要职责是基于变化渲染页面；

但是React团队意识到这样的架构有致命问题： 因为在React15中，组件的更新是基于递归查找实现的，这样一旦开始递归，是没有办法中断的，如果组件层级很深，就会出现性能问题，导致页面卡顿。

React@16及之后

为了解决这样的问题，React团队在React@16进行了重构，引入了新的架构模型：

• Reconciler： 主要职责是对比查找更新前后的变化的组件；
• Renderer： 主要职责是基于变化渲染页面；
• Scheduler： 主要职责是区分任务优先级，优先执行高优先级的任务；

新的架构在原来的基础上引入了Scheduler(调度器），这个东西是React团队参考浏览器的API：requestIdleCallback实现的。它的主要作用就是调度更新任务：

• 一方面可以中断当前任务执行更高优先级的任务；
• 另一方面能判断浏览器空闲时间，在恰当的时间将主动权给到浏览器，保证页面性能；并在浏览器下次空闲时继续之前中断的任务； 这样就将之前的不可中断的同步更新变成了异步可中断更新，不直接使用浏览器API可能考虑到兼容问题，可能也有别的方面的考量。

下面是新的React架构更新模型：

这个新的架构在进入Renderer之前的流程是可以被中断的，主要有下列两种情况：

• 进入了更高优先级的任务；
• 浏览器在当前帧没有剩余空闲时间了；

Fiber

Fiber简单的理解就是React15版本的虚拟DOM。

Fiber简单理解

如果将新的React架构比作一个公司，Fiber在新的架构里承担的就是这个公司的员工，员工也有等级，老板，部长，基层，每个人有自己的职责，知道自己在哪个节点该做什么工作，并将未完成的工作记住等第二天上班继续完成，从而保证公司的顺利运行。而每个Fiber对应一个React element：

假如有这样一段代码：

function App() {
    return (
        <div>
            <span>牛牛</span>
            <span>不怕困难</span>
        </div>
     )
}

上面的代码的抽象Fiber树：

其中的每个方块都是一个Fiber，它们通过child, return, sibling连接对方构成一个Fiber树。相关参考视频讲解：传送门

Fiber结构

来看一个Fiber会有哪些属性：

function FiberNode(tag, pendingProps, key, mode) {
  // Instance
  this.tag = tag;   // 组件类型
  this.key = key;   // 组件props上的key
  this.elementType = null;      // ReactElement.type 组件的dom类型， 比如`div, p`
  this.type = null;     // 异步组件resolved之后返回的内容
  this.stateNode = null; // 在浏览器环境对应dom节点
  this.return = null;       // 指向父节点
  this.child = null;        // 孩子节点
  this.sibling = null;      // 兄弟节点， 兄弟节点的return指向同一个父节点
  this.index = 0;
  this.ref = null;          // ref
  this.pendingProps = pendingProps;     // 新的props
  this.memoizedProps = null;        // 上一次渲染完成的props
  this.updateQueue = null;          // 组件产生的update信息会放在这个队列
  this.memoizedState = null;        // // 上一次渲染完成的state
  this.dependencies = null;
  this.mode = mode; // Effects
  this.flags = NoFlags;     // 相当于之前的effectTag， 记录side effect类型
  this.nextEffect = null;   // 单链表结构， 便于快速查找下一个side effect
  this.firstEffect = null;  // fiber中第一个side effect
  this.lastEffect = null;   // fiber中最后一个side effect
  this.lanes = NoLanes;     // 优先级相关
  this.childLanes = NoLanes;  // 优先级相关
  this.alternate = null;    // 对应的是current fiber
}

Fiber工作原理

在弄明白Fiber工作原理之前，我们要先明确一个认知：新的React架构使用了两个Fiber树。

• 一个Fiber树是当前页面dom的抽象，叫current；
• 另一个Fiber树是在内存中执行更新任务dom的抽象，叫workInProgress；

这样做是为了方便比对变化组件，并降低创建的成本，尽可能复用现有代码逻辑，从而提高渲染效率。

mount

React代码在第一次执行时，因为页面还没有渲染出来，此时是没有current树的，只有一个正在构建DOM的workInProgress树。

假如我们有这样一段代码：

function App() {
    return (
        <div>
            <span>牛牛</span>
            <span>不怕困难</span>
        </div>
     )
}
ReactDOM.render(<App/>, document.querySelector('#root'));

基于上面的代码在mount会生成这样的Fiber树：

可以看到这个图只是在前面的图上增加了fiberRoot和rootFiber两个Fiber节点。

• fiberRoot：整个React应用的根节点；
• rootFiber： 某个组件树的根节点；（因为我们可能多次使用React.render()函数，这样就会有多个rootFiber)

图中此时fiberRoot对应的rootFiber下面还是空的，因为此时是第一次渲染，页面上没有任何东西，当workInProgress树构建完成，在mutation之后，layout之前，fiberRootd的current指针会指向workInProgress树，把它作为新的current树，此时结构会变成这样：

这时页面渲染完成了，等待下次触发更新时会从current树进行拷贝生成workInProgress树，然后比对更新。

update

如果我们在上面的代码中触发更新，将牛牛文本改成了勇敢牛牛，React代码就会开始进行任务调度，因为只有这一个任务，会马上执行，会从current树的rootFiber进行拷贝生成workInProgress树的根节点，在经过向下遍历比对，发现相同的就直接从current树上拷贝复用，直到比对到叶子节点的牛牛文本变了，这时才会生成新的Fiber（这里只是为了方便解释，其实我这里使用的代码牛牛不会生成新的Fiber，因为是纯文本，只会替换父级节点的props)

到此这篇关于React Fiber源码深入分析的文章就介绍到这了,更多相关React Fiber内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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