React Fiber 是 React 16 的核心算法，它引入了一种新的协调算法来改进 React 应用的渲染性能和用户体验。以下是对 React Fiber 架构的详细介绍，包括其优势、解决的问题背景、总体架构、执行流程、核心数据结构和算法。
React Fiber 的优势
- 可中断的渲染：Fiber 允许 React 在渲染过程中进行挂起和恢复，这使得应用能够更及时地响应用户操作。
- 时间分片：通过将渲染任务分割成小块，React 可以避免长时间占用主线程，从而让浏览器有更多时间来处理其他任务，如用户输入和动画。
- 优先级：Fiber 引入了优先级的概念，允许 React 根据任务的紧急程度来安排渲染和更新。
- 更一致的更新：Fiber 确保了所有更新都是一致的，无论它们是如何被触发的。
解决的问题背景
在 React 16 之前，React 的渲染机制是同步和阻塞的，这意味着在渲染一个组件时，React 会一直占用主线程直到渲染完成。这会导致性能问题，尤其是在大型应用中，用户操作可能会被延迟响应。
总体架构
React Fiber 通过将每个组件表示为一个“Fiber 节点”，构建了一个树状的数据结构，每个节点代表一个组件实例。
架构图
graph LR
A[Fiber Root] --> B[Fiber Component]
A --> C[Fiber Host Component]
B --> D[Fiber Child A]
B --> E[Fiber Child B]
C --> F[Fiber Child C]
执行流程
React Fiber 的执行流程包括调度、工作循环、渲染和提交四个阶段：
- 调度：React 调度器根据事件决定何时执行更新。
- 工作循环：React 通过工作循环来处理渲染，将渲染过程分割成小的块。
- 渲染：构建组件的渲染输出。
- 提交：进行 DOM 更新。
执行流程图
sequenceDiagram
participant U as User
participant S as Scheduler
participant W as Work Loop
participant R as Renderer
participant D as DOM
U->>S: Triggers an update
S->>W: Schedules work
W->>R: Performs rendering
R->>D: Commits changes
D-->>U: Updates are visible
核心数据结构
Fiber 对象是 React Fiber 的核心数据结构，每个 Fiber 对象代表一个组件实例或一个宿主节点。
核心字段
tag：节点类型。key：帮助 React 识别相同元素。elementType：组件类型。type：组件构造函数。stateNode：组件实例引用。return：指向父Fiber的指针。child、sibling、index：构建 Fiber 树的指针。
核心算法
React Fiber 的核心算法是工作循环，它允许渲染过程被分割和重新安排。
工作循环图
graph LR
A[Work Loop Start] --> B[Get highest priority task]
B --> C[Construct new Fiber tree]
C --> D[Compare with old Fiber tree]
D --> E[Calculate DOM updates]
E --> F[Apply DOM updates]
F --> G[Work Loop End]
结论
React Fiber 通过引入可中断的渲染和时间分片，显著提高了 React 应用的响应性。它解决了之前版本中同步渲染导致的性能问题，允许应用更及时地响应用户操作。理解 Fiber 架构的总体设计、执行流程、核心数据结构和算法，对于开发者来说非常重要，这有助于更好地利用 React 16 的特性，构建高性能的前端应用。
这篇文章提供了 React Fiber 架构的概述，但 React Fiber 的实现细节和优化策略可能需要更深入的研究和学习。随着 React 版本的发展，Fiber 架构也可能会有进一步的改进，因此保持对 React 官方文档的关注是很重要的。
