1.React Hooks 底层原理

React Hooks 的底层原理是基于 React Fiber 架构的实现。下面是对 React Hooks 底层原理的深度解析：

Fiber 架构 ： React Fiber 是 React 的新的协调引擎，它的设计目标是支持增量式更新 、优先级调度 、暂停和继续执行等特性。Fiber 架构重新实现了 React 的调度算法，使得 React 可以更灵活地控制组件的渲染过程。

我们都知道react框架的核心算法是diff算法的，其实 diff 算法的核心就是复用节点，通过一一对比也好，通过 map 查找也好，都是为了找到可复用的节点，移动过来。然后剩下的该删删该增增。在 16 之后，为了优化性能，会先把 vdom 转换成 fiber，也就是从树转换成链表，然后再渲染。整体渲染流程分成了两个阶段：

render 阶段 ：从 vdom 转换成 fiber，并且对需要 dom 操作的节点打上 effectTag 的标记 commit 阶段：对有 effectTag 标记的 fiber 节点进行 dom 操作，并执行所有的 effect 副作用函数。

从 vdom 转成 fiber 的过程叫做 reconcile（调和），这个过程是可以打断的，由 scheduler 调度执行。第一次渲染不需要 diff，直接 vdom 转 fiber。再次渲染的时候，会产生新的 vdom，这时候要和之前的 fiber 做下对比，决定怎么产生新的 fiber，对可复用的节点打上修改的标记，剩余的旧节点打上删除标记，新节点打上新增标记。

Hooks 的调度和状态管理 ： React Hooks 的核心思想是在函数组件中引入状态和副作用的管理。Hooks 的使用不依赖于 class 组件，它们是通过调用 React 内部的底层 API 来实现的。Hooks 在函数组件中引入了 useState、useEffect、useReducer 等钩子函数，这些钩子函数允许在函数组件中使用状态和副作用。
Hooks 实现原理： Hooks 的实现基于 React Fiber 的调度机制和组件树的遍历。当函数组件被调用时，React 会创建一个 Fiber 节点来表示该组件，并将其添加到 Fiber 树中。Hooks 的状态管理和副作用逻辑被存储在 Fiber 节点中，并在组件的每次渲染中被调用。
Hooks 的规则： React Hooks 有一些规则和约束，这些规则保证了 Hooks 的正确使用和执行顺序：
- Hooks 只能在函数组件的顶层使用，不能在循环、条件语句或嵌套函数中使用。
- Hooks 的调用顺序必须保持一致，不能在条件语句中或循环中调用 Hooks。
- Hooks 的调用不能出现在任何 JavaScript 函数中，而是在 React 函数组件中调用。
Hooks 的优势：
- 使函数组件具备了状态和副作用管理的能力，不再依赖于类组件。
- 更容易共享状态逻辑，实现逻辑的复用。
- 使得 React 组件更加简洁和易于理解。

总的来说，React Hooks 的底层原理是基于 Fiber 架构的调度机制和组件树的遍历实现的。Hooks 通过调用 React 内部的底层 API 来实现状态和副作用的管理，并通过一系列规则保证了 Hooks 的正确使用。Hooks 的出现使得函数组件具备了类组件的功能，使得 React 的组件编写更加灵活和高效。

2.接下来接着谈谈 Fiber 架构

React Fiber 是一种基于协程的实现，用于实现异步渲染和任务优先级调度。这里我们讲一下协程的概念：协程是一种控制流程让出机制，配合线程实现并发能力。

Fiber 架构的核心目标是实现增量渲染和优先级调度，每个 Fiber 可以被看作是一个执行单元，表示了组件树中的一个小部分，负责管理自身对应的组件和其渲染过程。

通过引入协程的概念，React Fiber 实现了任务的切片和中断与恢复，使得 React 能够更高效地处理渲染任务和异步任务，使得 React 应用在处理大量元素或者复杂交互时能够更好地响应用户操作，并避免阻塞主线程，从而提高应用的性能和用户体验。

以下是 React Fiber 架构的主要特点和实现原理：

增量渲染： Fiber 架构将渲染过程划分为多个小任务（Fiber），并使用协作式调度的方式执行这些任务。它允许 React 在执行任务的过程中中断和恢复，从而使得页面的渲染过程成为可中断的，可以在多个帧中完成，提高了用户界面的响应速度。
优先级调度： Fiber 架构引入了任务优先级的概念，不同任务可以具有不同的优先级，React 可以根据优先级来决定哪些任务应该优先执行，从而确保页面的交互和动画在高优先级任务的影响下得到及时更新，而低优先级任务则可以在后台或空闲时执行，以保证用户体验的流畅性。
可中断性和恢复性： Fiber 架构使得渲染过程中的任务可以被中断，并在稍后恢复执行。这种可中断性和恢复性使得 React 应用可以更好地响应用户操作和浏览器的优先级调度，避免了长时间的任务阻塞主线程，提高了应用的性能和流畅度。
双缓存渲染： Fiber 架构采用了双缓存渲染技术，即同时维护两棵虚拟 DOM 树，一棵用于渲染当前页面，另一棵用于在后台进行更新。当更新完成后，React 会切换到新的虚拟 DOM 树，从而避免了页面渲染过程中的闪烁和不一致性。
增加任务调度器： Fiber 架构引入了任务调度器（Scheduler），负责协调和调度任务的执行顺序和优先级。任务调度器会根据任务的优先级来决定何时执行任务，并允许任务之间相互中断和恢复执行。

3.fiber是怎么实现任务的切片和中断与恢复？

利用sheduler实现任务调度的优先级划分处理，同时看看浏览器的剩余任务处理时间是否有空闲，有时间就处理，没有时间就暂停等待下一轮时间的分配。具体来说，Fiber的任务切片、中断和恢复的过程如下：

任务切片：当React开始执行一个任务（比如渲染组件树）时，它会将任务分割成多个小的执行单元，即fiber。这些fiber表示组件树中的每个组件，每个fiber包含了组件的状态、props、子fiber等信息。

中断：在执行每个fiber时，React会检查是否需要中断当前的任务。中断的条件包括时间片过期、有更高优先级的任务等。如果需要中断，React会将当前的fiber标记为中断状态，并将控制权交还给调度器。

恢复：当下一次调度发生时，调度器会根据优先级选择合适的fiber继续执行。React会从中断的位置恢复执行，继续处理剩下的fiber。这样就实现了任务的中断和恢复。

以下是一个简单的示例代码，展示了Fiber如何实现任务切片、中断和恢复：

javascript 复制代码

function render() {
  // 执行根fiber的渲染任务
  performUnitOfWork(rootFiber);
}

function performUnitOfWork(fiber) {
  // 执行当前fiber的任务
  // ...

  if (有更高优先级任务) {
    // 中断当前任务，将控制权交还给调度器
    scheduleInterrupt(fiber);
    return;
  }

  if (还有子fiber) {
    // 执行子fiber的任务
    performUnitOfWork(childFiber);
  }

  // 没有子fiber，向上遍历兄弟fiber
  while (无兄弟fiber && 有父fiber) {
    // 返回父fiber，继续执行父fiber的任务
    fiber = fiber.parent;
  }

  if (有兄弟fiber) {
    // 执行兄弟fiber的任务
    performUnitOfWork(siblingFiber);
  } else {
    // 所有fiber任务都完成，提交更新
    commitRoot();
  }
}

function scheduleInterrupt(fiber) {
  // 将fiber标记为中断状态
  fiber.interrupted = true;

  // 将fiber加入调度队列，等待下一次调度
  scheduleWork();
}

function scheduleWork() {
  // 根据优先级选择合适的fiber继续执行
  // ...
}

function commitRoot() {
  // 提交更新到DOM
  // ...
}

function handleClick() {
  // 中断当前任务，响应用户点击事件
  scheduleInterrupt(currentFiber);
  // ...
}

在上面的代码中，render()函数触发了根fiber的渲染任务，然后调用performUnitOfWork()函数开始执行任务。在执行每个fiber的任务时，会检查是否有更高优先级的任务，如果有，则中断当前任务，将控制权交还给调度器。调度器会根据优先级选择合适的fiber继续执行。

当中断发生时，可以通过用户交互等方式触发，比如handleClick()函数中的用户点击事件。在中断时，调用scheduleInterrupt()函数将当前fiber标记为中断状态，并将其加入调度队列，等待下一次调度。

在下一次调度发生时，调度器会根据优先级选择合适的fiber继续执行，从中断的位置恢复执行。这样就实现了任务的中断和恢复。

注意：上述代码只是简化的示例，实际的Fiber实现更加复杂和庞大。以上代码仅用于说明Fiber中任务切片、中断和恢复的基本原理，具体实现还包括对优先级的处理、任务调度策略的设计等。

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深度解析react中hooks的底层原理是啥？React架构原理深度解析

1.React Hooks 底层原理

2.接下来接着谈谈 Fiber 架构

3.fiber是怎么实现任务的切片和中断与恢复？