手撕React Fiber架构：探索任务分片与链表遍历的渲染优化之道
引言
在现代前端框架中，高效的DOM渲染调度是核心难题。React通过引入Fiber架构，实现了可中断的异步渲染机制。本文将带你从零实现一个简易版Fiber架构，揭秘其如何利用链表结构与浏览器空闲时间优化渲染流程。
一、Fiber架构的核心思想
传统递归渲染会一次性处理整棵DOM树，长时间阻塞主线程。Fiber架构通过以下策略优化：
- 任务分片：将渲染拆解为多个小任务，利用
requestIdleCallback在浏览器空闲时段执行。 - 链表结构：将DOM树转换为链表，通过
child、sibling、parent指针实现非递归遍历。 - 边构建边渲染：动态生成Fiber节点并逐步渲染，而非一次性构建完整结构。
二、实现关键步骤解析
1. 任务调度器（workLoop）
function workLoop(deadline) {
let shouldYield = false
while (!shouldYield && nextWorkOfUnit) {
nextWorkOfUnit = performWorkOfUnit(nextWorkOfUnit)
shouldYield = deadline.timeRemaining() < 1
}
requestIdleCallback(workLoop)
}
通过循环判断剩余时间，控制任务执行与中断，实现分片渲染。
2. Fiber节点处理（performWorkOfUnit） 每个Fiber节点处理分为三个阶段：
- 创建DOM：根据类型创建元素并挂载到父节点
- 处理属性：将props绑定到DOM（排除children）
- 初始化子节点：转换子元素为链表结构
3. 链表构建逻辑（initChildren）
children.forEach((child, index) => {
const newFiber = { /* ... */ }
if (index === 0) fiber.child = newFiber
else prevChild.sibling = newFiber
})
通过顺序遍历子元素，构建child指向第一个子节点，sibling指向兄弟节点的链表结构。
4. 遍历顺序策略
- 优先处理子节点（深度优先）
- 无子节点时转向兄弟节点
- 无兄弟节点时回溯父节点的兄弟节点
三、性能优化关键
- 增量渲染：每次仅处理一个DOM节点，避免长时间任务
- 指针复用：通过
parent保持层级关系，无需额外存储结构 - 懒构建：动态生成Fiber节点，减少内存占用
四、完整流程示意图
App → Child1 → GrandChild
↓
Sibling → GrandSibling
遍历顺序：App → Child1 → GrandChild → Sibling → GrandSibling
总结
本文通过实现简化版Fiber架构，揭示了React高效渲染的核心机制：将DOM树转换为可中断遍历的链表结构，利用浏览器空闲时间分片处理任务。这种设计不仅实现了异步渲染，更为优先级调度、错误恢复等高级特性奠定了基础。关键点在于链表指针的灵活使用与任务执行的巧妙控制，为构建高性能前端框架提供了经典范式。
