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React 是一个用于构建用户界面的 JavaScript 库，自 2013 年发布以来，它已经成为前端开发中最流行的库之一。React 的核心思想是通过组件化的方式构建用户界面，并且通过虚拟 DOM 来提高性能。然而，随着应用规模的增大，React 的调度机制逐渐暴露出一些问题，特别是在处理大量更新时，React 的渲染过程可能会导致页面卡顿。
为了解决这些问题，React 团队在 2017 年推出了 Fiber 架构。Fiber 是 React 16 中引入的一种新的协调算法，它重新设计了 React 的渲染机制，使得 React 能够更好地处理复杂的更新任务，并且支持增量渲染、优先级调度等高级特性。
本文将深入探讨 React Fiber 的执行原理，帮助读者理解 Fiber 架构是如何工作的，以及它如何提升 React 应用的性能。
在深入探讨 Fiber 之前，我们首先需要了解 React 的渲染过程。React 的渲染过程可以分为两个主要阶段：
协调阶段（Reconciliation）：在这个阶段，React 会通过比较新旧虚拟 DOM 树来确定哪些部分需要更新。React 会生成一个更新计划，描述哪些 DOM 节点需要被添加、更新或删除。
提交阶段（Commit）：在这个阶段，React 会执行更新计划，将变化应用到实际的 DOM 上。
在 React 16 之前，React 的协调阶段是同步的，这意味着一旦开始协调过程，React 会一直执行直到整个树被处理完毕。这种同步的方式在处理大量更新时可能会导致页面卡顿，因为 JavaScript 是单线程的，长时间的同步任务会阻塞主线程，导致页面无法响应用户的交互。
为了解决同步渲染带来的性能问题，React 团队引入了 Fiber 架构。Fiber 是 React 16 中的一种新的协调算法，它重新设计了 React 的渲染机制，使得 React 能够将渲染任务拆分成多个小任务，并且可以在任务之间进行优先级调度。
Fiber 的核心思想是将渲染过程分解为多个可中断的小任务，每个任务都可以在适当的时候暂停、恢复或取消。这种机制使得 React 能够更好地处理复杂的更新任务，并且可以在不影响用户体验的情况下进行增量渲染。
在 Fiber 架构中，React 将每个组件实例表示为一个 Fiber 节点。Fiber 节点是一个 JavaScript 对象，它包含了组件的类型、状态、props 等信息，并且还包含了指向其子节点、兄弟节点和父节点的指针。
Fiber 节点的主要属性包括：
type：组件的类型，可以是函数组件、类组件或原生 DOM 元素。props：组件的 props。state：组件的状态。child：指向第一个子节点的指针。sibling：指向下一个兄弟节点的指针。return：指向父节点的指针。alternate：指向当前 Fiber 节点的副本，用于在更新时进行比较。Fiber 架构的核心是调度机制，它允许 React 将渲染任务拆分成多个小任务，并且可以在任务之间进行优先级调度。React 使用了一个称为“调度器”（Scheduler）的模块来管理这些任务。
调度器的主要职责是：
Fiber 的工作流程可以分为两个主要阶段：渲染阶段和提交阶段。
在渲染阶段，React 会遍历 Fiber 树，并为每个 Fiber 节点生成一个更新计划。这个阶段的主要任务是：
开始阶段（Begin Work）：在这个阶段，React 会为每个 Fiber 节点执行 beginWork 函数。beginWork 函数会根据 Fiber 节点的类型（函数组件、类组件或原生 DOM 元素）来执行相应的逻辑，并生成子节点的 Fiber 节点。
完成阶段（Complete Work）：在这个阶段，React 会为每个 Fiber 节点执行 completeWork 函数。completeWork 函数会处理 Fiber 节点的副作用（例如 DOM 更新），并生成最终的更新计划。
在渲染阶段，React 会将任务拆分成多个小任务，并且可以在任务之间进行优先级调度。如果当前任务的时间片用完，React 会中断当前任务，并在下一个时间片继续执行。
在提交阶段，React 会执行在渲染阶段生成的更新计划，并将变化应用到实际的 DOM 上。这个阶段的主要任务是：
提交副作用（Commit Effects）：在这个阶段，React 会遍历 Fiber 树，并执行每个 Fiber 节点的副作用。例如，对于 DOM 节点，React 会执行 DOM 的插入、更新或删除操作。
清理工作（Cleanup Work）：在提交阶段完成后，React 会执行一些清理工作，例如释放不再使用的 Fiber 节点。
提交阶段是同步的，这意味着一旦开始提交，React 会一直执行直到所有副作用都被处理完毕。这个阶段通常非常快，因为大部分工作已经在渲染阶段完成。
Fiber 架构的引入为 React 带来了许多优势，特别是在处理复杂更新和提升性能方面。
Fiber 架构允许 React 将渲染任务拆分成多个小任务，并且可以在任务之间进行优先级调度。这种机制使得 React 能够进行增量渲染，即在每个时间片内只处理一部分任务，从而避免长时间的同步任务阻塞主线程。
增量渲染使得 React 能够更好地处理复杂的更新任务，并且可以在不影响用户体验的情况下进行渲染。例如，当用户在进行输入操作时，React 可以优先处理与输入相关的更新，而将其他低优先级的任务推迟到稍后执行。
Fiber 架构引入了优先级调度的概念，React 可以根据任务的优先级来决定任务的执行顺序。高优先级的任务会优先执行，低优先级的任务可以稍后执行。
优先级调度使得 React 能够更好地响应用户的交互。例如，当用户点击一个按钮时，React 可以优先处理与点击事件相关的更新，而将其他低优先级的任务推迟到稍后执行。这种机制可以显著提升应用的响应速度，从而改善用户体验。
Fiber 架构允许 React 在任务执行过程中中断当前任务，并在适当的时候恢复执行。这种机制使得 React 能够更好地利用时间片，避免长时间的同步任务阻塞主线程。
任务中断与恢复的机制使得 React 能够更好地处理复杂的更新任务，并且可以在不影响用户体验的情况下进行渲染。例如，当用户在进行滚动操作时，React 可以中断当前的渲染任务，并在滚动结束后恢复执行。
为了更好地理解 Fiber 的执行原理，我们需要深入探讨 Fiber 的实现细节。
Fiber 节点是一个 JavaScript 对象，它包含了组件的类型、状态、props 等信息，并且还包含了指向其子节点、兄弟节点和父节点的指针。Fiber 节点的主要属性包括：
type：组件的类型，可以是函数组件、类组件或原生 DOM 元素。props：组件的 props。state：组件的状态。child：指向第一个子节点的指针。sibling：指向下一个兄弟节点的指针。return：指向父节点的指针。alternate：指向当前 Fiber 节点的副本，用于在更新时进行比较。Fiber 的调度器是一个独立的模块，它负责管理 Fiber 任务的调度。调度器的主要职责是：
调度器使用了一个称为“时间片”（Time Slice）的概念来管理任务的执行。时间片是一个固定的时间段，调度器会在每个时间片内执行一部分任务，并在时间片用完后中断当前任务，等待下一个时间片继续执行。
Fiber 的渲染流程可以分为两个主要阶段：渲染阶段和提交阶段。
在渲染阶段，React 会遍历 Fiber 树，并为每个 Fiber 节点生成一个更新计划。这个阶段的主要任务是：
开始阶段（Begin Work）：在这个阶段，React 会为每个 Fiber 节点执行 beginWork 函数。beginWork 函数会根据 Fiber 节点的类型（函数组件、类组件或原生 DOM 元素）来执行相应的逻辑，并生成子节点的 Fiber 节点。
完成阶段（Complete Work）：在这个阶段，React 会为每个 Fiber 节点执行 completeWork 函数。completeWork 函数会处理 Fiber 节点的副作用（例如 DOM 更新），并生成最终的更新计划。
在渲染阶段，React 会将任务拆分成多个小任务，并且可以在任务之间进行优先级调度。如果当前任务的时间片用完，React 会中断当前任务，并在下一个时间片继续执行。
在提交阶段，React 会执行在渲染阶段生成的更新计划，并将变化应用到实际的 DOM 上。这个阶段的主要任务是：
提交副作用（Commit Effects）：在这个阶段，React 会遍历 Fiber 树，并执行每个 Fiber 节点的副作用。例如，对于 DOM 节点，React 会执行 DOM 的插入、更新或删除操作。
清理工作（Cleanup Work）：在提交阶段完成后，React 会执行一些清理工作，例如释放不再使用的 Fiber 节点。
提交阶段是同步的，这意味着一旦开始提交，React 会一直执行直到所有副作用都被处理完毕。这个阶段通常非常快，因为大部分工作已经在渲染阶段完成。
Fiber 架构的引入为 React 带来了许多新的应用场景，特别是在处理复杂更新和提升性能方面。
在传统的 React 渲染机制中，复杂的更新任务可能会导致页面卡顿，因为 React 会一次性处理所有的更新任务。而 Fiber 架构允许 React 将更新任务拆分成多个小任务，并且可以在任务之间进行优先级调度。这种机制使得 React 能够更好地处理复杂的更新任务，并且可以在不影响用户体验的情况下进行渲染。
Fiber 架构允许 React 进行增量渲染，即在每个时间片内只处理一部分任务，从而避免长时间的同步任务阻塞主线程。这种机制使得 React 能够更好地处理复杂的更新任务，并且可以在不影响用户体验的情况下进行渲染。
Fiber 架构引入了优先级调度的概念，React 可以根据任务的优先级来决定任务的执行顺序。高优先级的任务会优先执行，低优先级的任务可以稍后执行。这种机制使得 React 能够更好地响应用户的交互，从而提升应用的响应速度。
React Fiber 是 React 16 中引入的一种新的协调算法，它重新设计了 React 的渲染机制，使得 React 能够更好地处理复杂的更新任务，并且支持增量渲染、优先级调度等高级特性。Fiber 架构的核心思想是将渲染过程分解为多个可中断的小任务，每个任务都可以在适当的时候暂停、恢复或取消。这种机制使得 React 能够更好地利用时间片，避免长时间的同步任务阻塞主线程。
通过深入理解 Fiber 的执行原理，我们可以更好地掌握 React 的渲染机制，并且能够更好地优化 React 应用的性能。希望本文能够帮助读者更好地理解 React Fiber 的工作原理，并在实际开发中应用这些知识。
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