前端跳槽突围课：React18底层源码深入剖析（21章完整版）

一、调和过程的核心目标与阶段划分

1. 调和的本质：高效更新用户界面

• 核心问题：当组件状态（state）或属性（props）变化时，如何最小化DOM操作成本？
• 解决方案：
• 通过虚拟DOM（Virtual DOM）计算变化差异（diffing）；
• 基于Fiber架构实现增量更新，避免全量渲染。

2. 调和过程的三阶段模型

graph LR  
A[setState/forceUpdate] --> B[Render阶段（调度更新）]  
B --> C[Commit阶段（提交更新）]  
C --> D[副作用阶段（执行useEffect等）]  

（前端跳槽突围课：React18底层源码深入剖析（21章完整版））---“夏のke”---weiranit---.---fun/5247/

二、触发调和的入口：状态更新的起点

1. 状态更新的两种模式

• 同步更新：
• 触发场景：原生事件处理函数（如onClick）、生命周期方法（如componentDidMount）；
• 特点：更新会被自动批量处理（React18+自动批处理特性）。
• 异步更新：
• 触发场景：setTimeout、Promise、原生addEventListener等异步回调；
• 特点：需手动调用unstable_batchedUpdates实现批量更新（React18+部分场景自动处理）。

2. setState的底层逻辑

• 更新对象的生成：

const update = {  
eventTime, // 事件发生时间（用于优先级计算）  
lane, // 更新优先级（Concurrent Mode核心）  
payload, // 状态变更载荷（如`setState(prev => prev + 1)`中的函数）  
next: null // 链表指针，用于构建更新队列  
};  

• 更新队列的合并：

• 同一组件的多次setState会合并为单个更新，避免重复调和（如连续调用setState({a: 1}); setState({b: 2})会合并为{a: 1, b: 2}）。

三、Render阶段：虚拟DOM的Diffing与调度

1. Fiber树的双缓冲机制

• 当前树（Current Tree）：已渲染到页面的Fiber树，对应fiber.current；
• 工作树（Work In Progress Tree）：正在计算更新的Fiber树，通过fiber.alternate复用节点内存；
• 核心优势：避免频繁创建/销毁节点，降低内存开销。

2. 调和的核心流程：从根节点开始的深度优先遍历

1. 创建工作单元（Work Unit）：

• 从根Fiber（FiberRoot）出发，标记需要更新的子树（通过stateNode关联DOM节点）；
• 示例：点击按钮触发setState，根Fiber的updateQueue加入更新任务。

2. 优先级调度（Lane Model）：

• 优先级分类：
• 紧急优先级（如用户输入）：打断低优先级任务，立即执行；
• 非紧急优先级（如数据加载）：允许中断，等待空闲时间处理；
• 调和中断：
• 当更高优先级任务到来时，当前调和任务暂停，工作树状态保存到alternate；
• 低优先级任务可能被多次中断（如动画更新打断数据加载更新）。

3. 虚拟DOM Diffing算法：

• 同层节点对比：

• 仅对比同一父节点下的子节点，避免跨层级Diff（如div改为p会触发子树重建）；

• 差异化更新策略：

• 节点复用：若type（标签名或组件类型）不变，复用Fiber节点；

• 节点删除/新增：type变更或key变化时，标记旧节点为DELETION，创建新节点；

• 优化技巧：

• 用唯一key标识列表项，避免误判（如key={index}可能导致的复用问题）。

四、Commit阶段：将变化提交到真实DOM

1. 两阶段提交模型

• 被动阶段（Passive Phase）：
• 执行useEffect回调（异步执行，不阻塞页面渲染）；
• 主动阶段（Active Phase）：
• 同步更新DOM，执行useLayoutEffect回调（阻塞渲染，用于同步布局计算）。

2. 副作用的分类与执行顺序

• DOM更新类型：
  | Effect Tag | 操作类型 | 执行时机 |
  |------------------|-----------------------------|--------------------|
  | PLACEMENT | 新增节点 | 主动阶段 |
  | UPDATE | 更新节点属性（如className）| 主动阶段 |
  | DELETION | 删除节点 | 主动阶段 |
  | USE_EFFECT | 执行useEffect回调 | 被动阶段（异步） |

• 执行顺序：

1. 父节点先于子节点：Fiber树自顶向下提交（如先更新父div，再更新子span）；
2. 同类副作用合并：多个UPDATE操作合并为单个DOM属性修改（减少回流/重绘）。

3. 浏览器渲染流水线的集成

• 重排（Reflow）与重绘（Repaint）：

• 仅当节点几何属性（如width、height）变化时触发重排，样式属性（如color）变化触发重绘；

• React通过批量更新DOM，将多次重排/重绘合并为单次操作（如使用requestAnimationFrame调度）。

五、调和过程的关键优化策略

1. 批量更新机制

• 自动批处理（React18+特性）：
• 在setTimeout、Promise等异步场景中自动批量处理setState，减少调和次数；
• 原理：通过flushSync控制更新的提交边界。
• 手动批处理：

import { unstable_batchedUpdates } from 'react';  
unstable_batchedUpdates(() => {  
setCount(c => c + 1);  
setFlag(f => !f); // 两次更新合并为一次调和  
});  

2. 优先级抢占与中断恢复

• Concurrent Mode核心机制：
• 低优先级调和任务（如数据表格渲染）可被高优先级任务（如用户输入）打断；
• 中断时保存工作树进度（suspenseConfig、deferredComponents），优先级恢复后继续执行。

3. 避免不必要的调和

• 纯组件优化：

• 使用React.memo缓存函数组件，仅当props变化时触发调和；

• 配合useCallback、useMemo稳定依赖项（如回调函数、计算值）。

• 状态提升：

• 将共享状态提升至父组件，减少子组件不必要的重新渲染（如父子组件联动场景）。

六、常见问题与调试技巧

1. 调和性能瓶颈定位

• 症状：页面卡顿、帧率下降（FPS低于60）；
• 诊断工具：
• React DevTools：
• Profiler：录制调和阶段耗时，定位高耗时组件（commit阶段耗时＞16ms可能导致卡顿）；
• Fiber可视化：查看Fiber树结构，识别深度嵌套或过度渲染的子树；
• 浏览器性能面板：
• 监控requestAnimationFrame回调耗时，确认重排/重绘是否频繁。

2. 调和与生命周期的兼容性

• React18废弃的API：
• UNSAFE_componentWillUpdate：调和阶段异步执行，可能被中断，导致状态不一致；
• 替代方案：
• 使用getSnapshotBeforeUpdate替代（在commit阶段前同步调用，获取DOM快照）。

3. 异步更新的调试陷阱

• 问题场景：在setState回调中获取最新状态时，可能读到旧值（如异步更新未提交）；

• 解决方案：

• 使用函数式更新setState(prev => prev + delta)，确保基于最新状态计算；

• 在useEffect中依赖状态，确保回调在更新提交后执行。

七、调和机制的演进：从React15到React18

1. 历代React调和机制对比

版本	调和模型	核心特点	性能瓶颈
React15	同步栈调和	递归调用，无法中断，复杂组件易阻塞主线程	大型列表渲染导致页面卡死
React16+	Fiber异步调和	可中断的链表遍历，支持优先级调度	批量更新策略不够智能
React18+	并发调和（Concurrency）	自动批处理、优先级抢占、Streaming SSR	需注意异步更新的状态一致性

2. 未来趋势：渐进式渲染与选择性更新

• Streaming SSR：服务器端分块渲染，浏览器逐步接收HTML片段（如<Suspense>实现部分内容优先显示）；

• Selective Hydration：仅激活页面中交互频繁的组件，减少客户端调和工作量（如静态博客页面的按钮组件单独激活）。

结语：调和过程的本质是“高效的权衡艺术”

React的调和机制始终在以下维度寻求平衡：

• 速度与优先级：高优先级任务（如用户输入）优先处理，保证交互流畅；
• 内存与性能：通过Fiber节点复用、双树架构减少内存分配/回收开销；
• 简单与强大：对外隐藏调和细节（如自动批处理），对内提供可配置的优先级系统（如useTransition）。