聊聊虚拟dom和fiber

React 的虚拟dom 和fiber 之间是如何联系的

虚拟DOM是高效更新界面的抽象层,而Fiber则是其底层重新实现的协调引擎,像升级版的工厂流水线,让渲染更流畅可控。

  1. 虚拟 DOM(Virtual DOM)的作用​​ ​​本质​​:虚拟 DOM 是 React 在内存中维护的一棵轻量级的 JavaScript 对象树,它是真实 DOM 的抽象表示。 ​​核心功能​​: ​​高效更新​​:通过对比新旧虚拟 DOM 树(Diff 算法),找出最小变更,再批量更新真实 DOM,减少直接操作 DOM 的性能开销。 ​​跨平台能力​​:虚拟 DOM 抽象了渲染目标(如 Web、React Native),使得同一套逻辑可以适配不同平台。 ​​局限性​​: 在 React 15 及之前,虚拟 DOM 的 Diff 算法是​​递归的​​,一旦开始就无法中断,可能导致长时间阻塞主线程(尤其是大型组件树)。

  2. Fiber 架构的作用​​ ​​本质​​:Fiber 是 React 16 引入的​​新的协调引擎(Reconciliation Engine)​​,它重新设计了虚拟 DOM 的 Diff 过程,将渲染任务拆分为可中断的单元。 ​​核心功能​​: ​​增量渲染​​:将渲染任务拆分为多个小任务(Fiber 节点),通过​​时间切片(Time Slicing)​​和​​任务调度​​,让 React 能够在浏览器空闲时执行渲染,避免阻塞主线程。 ​​优先级调度​​:支持为不同更新分配优先级(如用户交互 > 数据加载),确保高优先级任务优先完成。 ​​并发模式(Concurrent Mode)​​:为未来的高级特性(如 Suspense、Transitions)提供基础。 ​​Fiber 节点的结构​​: 每个 Fiber 节点对应一个虚拟 DOM 节点,但额外包含了​​调度相关的元数据​​(如 child、sibling、return 指针,effectTag 等),用于跟踪渲染状态和副作用。

  3. 虚拟 DOM 与 Fiber 的联系​​ ​​维度​​ ​​虚拟 DOM​​ ​​Fiber 架构​​ ​​联系​​ ​​职责​​ 提供跨平台的抽象表示,优化 DOM 更新。 重新设计渲染流程,实现可中断的增量渲染。 虚拟 DOM 是数据模型,Fiber 是执行引擎,二者协作完成高效渲染。 ​​Diff 算法​​ 递归对比树结构(React 15 及之前)。 拆分为可中断的 Fiber 节点遍历。 Fiber 架构优化了虚拟 DOM 的 Diff 过程,使其支持并发和优先级调度。 ​​更新流程​​ 一次性全量对比和更新。 分阶段处理(Render 阶段 + Commit 阶段)。 Fiber 将虚拟 DOM 的更新拆解为多个步骤,避免长时间阻塞主线程。 ​​优先级​​ 无优先级概念。 支持任务优先级(如 High、Low)。 Fiber 利用优先级调度虚拟 DOM 的更新顺序,提升用户体验。

  4. 协作流程(以 React 16+ 为例)​​ ​​虚拟 DOM 生成​​: 组件状态变化时,React 会生成新的虚拟 DOM 树。 ​​Fiber 调度​​: Fiber 架构将新旧虚拟 DOM 的对比(Reconciliation)拆分为多个 Fiber 节点的处理任务。 通过​​时间切片​​,每次只处理一部分 Fiber 节点,剩余任务在浏览器空闲时继续(通过 requestIdleCallback 或 scheduler 包模拟)。 ​​Commit 阶段​​: 当 Diff 完成后,Fiber 将变更批量提交到真实 DOM(此时无法中断,保证 UI 一致性)。

  5. 为什么需要 Fiber?​​ ​​解决 React 15 的性能瓶颈​​:递归 Diff 无法中断,可能导致页面卡顿(如动画掉帧)。 ​​支持并发特性​​:为 Suspense、Transitions 等高级功能提供底层支持。 ​​更灵活的渲染控制​​:允许 React 在后台预渲染(如流式 SSR),同时保持主线程响应。

总结​​ ​​虚拟 DOM​​ 是 React 的"数据模型",负责高效更新 UI 的抽象表示。 ​​Fiber​​ 是 React 的"执行引擎",负责将虚拟 DOM 的更新过程拆解为可中断的任务,实现并发和优先级调度。 ​​二者关系​​:虚拟 DOM 提供了优化的目标,Fiber 提供了实现优化的手段,共同构成了 React 现代化渲染体系的核心。 通过这种设计,React 在保持声明式编程优势的同时,具备了更强的性能适应性和扩展性。

Diff 是无法中断的,fiber是可中断的,fiber 根据diff 更新完成批量提交到真实dom,这个是如何做的什么原理?

你提出了一个非常核心的问题!确实,​​React 的 Diff 算法本身是不可中断的​​(比如对比两棵虚拟 DOM 树的递归过程),但 ​​Fiber 架构通过巧妙的任务拆分和调度机制,实现了"可中断的渲染流程"​​。下面我会从原理层面详细解释这是如何做到的:

一、关键概念澄清:Diff 不可中断 vs. 渲染流程可中断 ​​Diff 算法本身不可中断​​ 对比两棵虚拟 DOM 树(新旧 VNode)的差异(即 Reconciliation)是一个​​递归遍历树的过程​​,本质上是同步的、不可中断的 CPU 密集型计算。 例如:reconcileChildren() 函数会递归比较 parent.child、child.sibling 等,直到遍历完整棵树。 ​​Fiber 的可中断性体现在"渲染流程"上​​ Fiber 架构将整个渲染过程(从虚拟 DOM 变化到真实 DOM 更新)​​拆分为多个可独立执行的单元​​(即 Fiber 节点),并通过​​调度器(Scheduler)​​控制这些单元的执行节奏。 ​​Diff 计算仍然会发生,但会被拆分成小任务​​,每次只处理一部分 Fiber 节点的 Diff,剩余部分可以暂停,让浏览器处理更高优先级的任务(如用户输入、动画)。

二、Fiber 如何实现"可中断的渲染流程"?

  1. Fiber 节点:虚拟 DOM 的"执行单元" 每个虚拟 DOM 节点(VNode)在 Fiber 架构中对应一个 Fiber 节点,它不仅包含虚拟 DOM 的数据(如 type、props),还增加了调度相关的元信息: ts 复制 type Fiber = { tag: WorkTag, // 组件类型(函数组件、类组件等) stateNode: any, // 对应的真实 DOM 节点或组件实例 child: Fiber | null, // 第一个子节点 sibling: Fiber | null, // 下一个兄弟节点 return: Fiber | null, // 父节点 effectTag: SideEffectTag, // 副作用标记(如是否需要更新 DOM) // ...其他调度相关的字段(如优先级、过期时间等) }; Fiber 树的结构:通过 child、sibling、return 指针,将虚拟 DOM 树转换为一个链表结构的 Fiber 树,使得可以按需遍历(而非递归)。
  2. 渲染流程拆分为两个阶段 Fiber 将渲染过程分为两个独立的阶段,只有 Commit 阶段是同步的(不可中断),其余均可中断:

​​阶段​​ ​​任务​​ ​​是否可中断​​ ​​原理​​ ​​Render 阶段​​ 1. 遍历 Fiber 树,对比新旧虚拟 DOM(Diff)。 2. 标记需要更新的副作用(如 DOM 修改)。 ✅ 可中断 通过调度器(Scheduler)控制每次只处理一个 Fiber 节点的 Diff,剩余任务保存现场(保存当前 Fiber 的 return 和 child 指针)。 ​​Commit 阶段​​ 1. 将 Render 阶段标记的副作用(如 DOM 更新)一次性提交到真实 DOM。 2. 执行生命周期钩子(如 componentDidMount)。 ❌ 不可中断 必须同步执行,否则会导致 UI 状态不一致(如部分 DOM 已更新,部分未更新)。 3. ​​调度器(Scheduler)的核心作用​​ ​​时间切片(Time Slicing)​​: Scheduler 使用 requestIdleCallback(或降级方案 setTimeout)在浏览器空闲时执行任务。 每次只执行一个 Fiber 节点的 Diff(例如对比一个
及其子节点),完成后检查是否还有剩余时间(通过 deadline.timeRemaining()),如果有则继续处理下一个 Fiber 节点,否则暂停并让出主线程。 保存现场:暂停时记录当前处理的 Fiber 节点位置(通过 workInProgress 树的指针),恢复时从该节点继续。 优先级调度: 不同更新可以分配不同优先级(如用户点击 > 数据加载),Scheduler 会优先执行高优先级任务。

  1. 代码执行流程示例 以一个简单的组件更新为例:

jsx 复制 function App() { const [count, setCount] = useState(0); return <button onClick={() => setCount(count + 1)}>Click: {count}; } ​​状态更新触发 Render 阶段​​: setCount 触发重新渲染,React 创建新的虚拟 DOM 树。 Fiber 架构开始遍历 Fiber 树,对比新旧树的差异(例如按钮的 children 从 "Click: 0" 变为 "Click: 1")。 ​​每次只处理一个 Fiber 节点​​(如先处理 的 Diff,暂停后再处理其子节点的 Diff)。 ​​Commit 阶段提交变更​​: 当 Render 阶段完成后,React 同步将所有标记的副作用(如更新按钮的文本内容)一次性应用到真实 DOM。

三、为什么 Diff 本身不可中断,但渲染流程可中断? ​​Diff 的不可中断性​​: 对比两棵树的差异是一个​​严格的树形遍历过程​​,必须按顺序访问每个节点(父节点→子节点→兄弟节点),无法跳过中间步骤。 如果强行中断,会导致 Diff 结果不完整,后续无法正确标记副作用(如哪些 DOM 需要更新)。 ​​渲染流程的可中断性​​: Fiber 将 Diff 过程拆分为多个独立的 Fiber 节点处理任务,每个任务只关注当前节点的 Diff(如比较
和它的 props.children)。 通过保存当前处理的 Fiber 节点位置(指针),可以在下次恢复时继续从该节点开始,而无需重新从头遍历。

四、总结:Fiber 的"可中断"本质 ​​不是中断 Diff 算法本身​​,而是将 Diff 计算拆分为多个可独立执行的 Fiber 节点任务。 ​​通过调度器控制任务执行节奏​​,在浏览器空闲时处理一部分任务,剩余任务暂停并保存现场。 ​​Commit 阶段必须同步执行​​,确保 UI 更新的原子性和一致性。 这种设计使得 React 能够在保持虚拟 DOM 高效更新的同时,避免长时间阻塞主线程,从而实现流畅的用户体验(如支持 60fps 的动画)。

虚拟dom 是个什么形式,fiber 又是如何表示虚拟dom 的。不是中断 Diff 算法本身​​,而是将 Diff 计算拆分为多个可独立执行的 Fiber 节点任务。这个解释下

  1. 虚拟 DOM 的形式 虚拟 DOM(Virtual DOM)是 React 在内存中维护的一棵轻量级的 JavaScript 对象树,它是真实 DOM 的抽象表示。每个虚拟 DOM 节点(VNode)通常是一个普通的 JavaScript 对象,包含以下关键信息:

​​元素类型​​(如 div、span 或组件类型) ​​属性​​(如 className、style、onClick 等) ​​子节点​​(子虚拟 DOM 节点数组) ​​其他元数据​​(如 key,用于优化 Diff 算法) ​​示例:一个简单的虚拟 DOM 对象​​ js 复制 const vnode = { type: 'div', // 元素类型 props: { // 属性 className: 'box', children: [ // 子节点 { type: 'span', props: { children: 'Hello' } }, { type: 'span', props: { children: 'World' } } ] }, key: 'unique-id' // 用于优化 Diff 的 key }; 虚拟 DOM 的核心作用是:

​​高效更新​​:通过对比新旧虚拟 DOM 树(Diff 算法),找出最小变更,再批量更新真实 DOM。 ​​跨平台能力​​:虚拟 DOM 抽象了渲染目标(如 Web、React Native),使得同一套逻辑可以适配不同平台。 ​​2. Fiber 如何表示虚拟 DOM?​​ Fiber 架构重新设计了虚拟 DOM 的表示方式,​​每个虚拟 DOM 节点对应一个 Fiber 节点​​,但 Fiber 节点不仅包含虚拟 DOM 的数据,还增加了​​调度相关的元信息​​,使其支持可中断的渲染流程。

​​Fiber 节点的结构​​ Fiber 节点是一个更复杂的对象,包含虚拟 DOM 的数据 + 调度信息:

ts 复制 type Fiber = { tag: WorkTag, // 组件类型(函数组件、类组件、DOM 元素等) type: any, // 对应的 React 组件或 HTML 标签名(如 'div') stateNode: any, // 对应的真实 DOM 节点或组件实例 props: Props, // 组件的 props(和虚拟 DOM 一致) key: string | number, // 用于 Diff 优化的 key

// Fiber 树结构指针(链表结构) child: Fiber | null, // 第一个子节点 sibling: Fiber | null, // 下一个兄弟节点 return: Fiber | null, // 父节点

// 调度相关元信息 effectTag: SideEffectTag, // 副作用标记(如是否需要更新 DOM) expirationTime: number, // 过期时间(用于优先级调度) alternate: Fiber | null, // 指向旧的 Fiber 节点(用于对比 Diff) // ...其他调度相关的字段 }; ​​Fiber 树 vs. 虚拟 DOM 树​​ ​​虚拟 DOM 树​​:是一个普通的 JavaScript 对象树,用于描述 UI 的结构和属性。 ​​Fiber 树​​:是一个链表结构的树,每个 Fiber 节点对应一个虚拟 DOM 节点,但增加了​​调度所需的指针和元数据​​,使得 React 可以按需遍历和更新。

  1. 为什么说"Diff 计算被拆分为多个可独立执行的 Fiber 节点任务"? 在 React 15 及之前,Diff 算法是递归遍历虚拟 DOM 树的,一旦开始就无法中断:

js 复制 function reconcileChildren(parentFiber, newChildren) { // 递归对比新旧虚拟 DOM 树 for (let i = 0; i < newChildren.length; i++) { const newChild = newChildren[i]; reconcileChildFibers(parentFiber, newChild); // 递归处理子节点 } } 这种递归方式的问题是:

​​无法中断​​:如果虚拟 DOM 树很大(如一个包含 10,000 个节点的列表),Diff 计算会长时间占用主线程,导致页面卡顿。 ​​Fiber 的解决方案:将 Diff 拆分为可中断的任务​​ Fiber 架构通过以下方式实现可中断的 Diff 计算:

​​Fiber 树是链表结构​​: 每个 Fiber 节点通过 child、sibling、return 指针连接,形成一个链表树,而不是递归调用栈。 这使得 React 可以​​按需遍历​​,每次只处理一个 Fiber 节点,剩余部分可以暂停。 ​​调度器(Scheduler)控制任务执行​​: React 将整个 Diff 过程拆分为多个小任务(每个任务对应一个 Fiber 节点的 Diff)。 每次只处理一个 Fiber 节点(如对比一个
和它的子节点),完成后检查是否还有剩余时间(通过 requestIdleCallback 或 scheduler 模拟)。 如果时间不足,保存当前 Fiber 节点的位置(通过 workInProgress 树的指针),下次恢复时从该节点继续。 保存现场(保存当前 Fiber 节点): React 在暂停时会记录当前处理的 Fiber 节点(如 currentFiber.child),恢复时直接从该节点继续遍历,而无需重新从头开始。 示例:Fiber 如何拆分 Diff 任务 假设虚拟 DOM 树如下:

js 复制
1 2 3 ...(10,000 个 )
Fiber 的处理流程:

​​初始任务​​:对比
和它的子节点(第一个 )。 暂停条件:如果时间片用完(如浏览器需要处理用户输入),React 会保存当前状态: 当前处理的 Fiber 节点:1 的 Fiber 节点。 下一步应该从 1 的 sibling(即 2)继续。 恢复任务:下次浏览器空闲时,React 从 2 的 Fiber 节点继续 Diff,而不是重新从
开始。 4. 总结 概念 虚拟 DOM Fiber 本质 轻量级的 JavaScript 对象树,描述 UI 结构。 每个虚拟 DOM 节点对应的调度单元,包含虚拟 DOM 数据 + 调度元信息。 Diff 计算 递归遍历,不可中断。 拆分为多个 Fiber 节点任务,通过调度器控制执行节奏,支持可中断和恢复。 核心优势 高效更新 UI,跨平台能力。 增量渲染、优先级调度、并发模式,避免主线程阻塞,提升用户体验。 关键点:

​​虚拟 DOM 是数据模型​​,Fiber 是执行引擎。 ​​Fiber 通过链表结构和调度器​​,将 Diff 计算拆分为可中断的小任务,实现高性能渲染。

虚拟dom 是什么数据结构?对象?不是链表意思之前diff 的是虚拟dom ,现在diff 的是fiber ?

  1. 虚拟 DOM 的数据结构 虚拟 DOM(Virtual DOM)本质上是一个普通的 JavaScript 对象(Object),它是对真实 DOM 的抽象表示。每个虚拟 DOM 节点(VNode)通常是一个简单的 JS 对象,包含以下关键信息:

​​虚拟 DOM 节点的典型结构​​ js 复制 const vnode = { type: 'div', // 元素类型(如 'div', 'span' 或组件类型) props: { // 属性(如 className, style, onClick 等) className: 'box', children: [ // 子节点(子虚拟 DOM 节点数组) { type: 'span', props: { children: 'Hello' } }, { type: 'span', props: { children: 'World' } } ] }, key: 'unique-id' // 用于优化 Diff 的 key(可选) }; ​​type​​:可以是字符串(如 'div')表示原生 DOM 元素,也可以是函数或类(如 React 组件)。 ​​props​​:包含元素的属性(如 className、style)和子节点(children)。 ​​key​​:用于在 Diff 算法中优化列表对比(非必需,但推荐使用)。 ​​虚拟 DOM 的本质​​ 虚拟 DOM 是一个​​树形结构的 JS 对象​​,通过递归遍历可以表示整个 UI 的层次结构。 它的核心作用是: ​​高效更新​​:通过对比新旧虚拟 DOM 树(Diff 算法),找出最小变更,再批量更新真实 DOM。 ​​跨平台能力​​:虚拟 DOM 抽象了渲染目标(如 Web、React Native),使得同一套逻辑可以适配不同平台。

  1. Fiber 的数据结构 Fiber 是 React 16 引入的新的协调引擎(Reconciliation Engine),它重新设计了虚拟 DOM 的 Diff 过程。Fiber 的核心思想是:

​​每个虚拟 DOM 节点对应一个 Fiber 节点​​,但 Fiber 节点不仅包含虚拟 DOM 的数据,还增加了​​调度相关的元信息​​。 ​​Fiber 节点构成一个链表结构的树​​(而非递归调用的树),使得 React 可以按需遍历和中断渲染流程。 ​​Fiber 节点的结构​​ Fiber 节点是一个更复杂的对象,包含虚拟 DOM 的数据 + 调度信息:

ts 复制 type Fiber = { tag: WorkTag, // 组件类型(函数组件、类组件、DOM 元素等) type: any, // 对应的 React 组件或 HTML 标签名(如 'div') stateNode: any, // 对应的真实 DOM 节点或组件实例 props: Props, // 组件的 props(和虚拟 DOM 一致) key: string | number, // 用于 Diff 优化的 key

// Fiber 树结构指针(链表结构) child: Fiber | null, // 第一个子节点 sibling: Fiber | null, // 下一个兄弟节点 return: Fiber | null, // 父节点

// 调度相关元信息 effectTag: SideEffectTag, // 副作用标记(如是否需要更新 DOM) expirationTime: number, // 过期时间(用于优先级调度) alternate: Fiber | null, // 指向旧的 Fiber 节点(用于对比 Diff) // ...其他调度相关的字段 }; ​​Fiber 树的特点​​ ​​链表结构​​:通过 child、sibling、return 指针连接,形成一个链表树,而不是递归调用栈。 ​​可中断性​​:由于是链表结构,React 可以​​按需遍历​​,每次只处理一个 Fiber 节点,剩余部分可以暂停(保存当前节点的指针),下次恢复时继续从该节点执行。 ​​3. 现在 Diff 的是 Fiber 还是虚拟 DOM?​​ ​​Diff 的本质​​ ​​Diff 的核心是比较两棵树的差异​​(新旧 UI 的差异),但 React 16 之前和之后的实现方式不同: ​​React 15 及之前​​:直接递归遍历​​虚拟 DOM 树​​进行 Diff(不可中断)。 ​​React 16 及之后​​:通过​​Fiber 节点​​间接比较虚拟 DOM 的差异(可中断)。 ​​React 16+ 的 Diff 流程​​ ​​虚拟 DOM 仍然是基础数据​​: 当组件状态变化时,React 仍然会生成新的虚拟 DOM 树(VNode 树)。 ​​Fiber 节点承载 Diff 任务​​: React 会将新旧虚拟 DOM 树转换为​​Fiber 树​​(current Fiber 树 和 workInProgress Fiber 树)。 ​​Diff 的实际执行单位是 Fiber 节点​​,而不是直接操作虚拟 DOM 对象。 每次只处理一个 Fiber 节点的 Diff(如对比一个
和它的子节点),完成后保存状态,下次继续。 为什么现在 Diff 的是 Fiber 而不是虚拟 DOM? 虚拟 DOM 是不可变的数据: 虚拟 DOM 是纯 JS 对象,每次更新都会生成新的对象(不可变数据),直接操作它无法实现"增量更新"和"可中断"。 Fiber 是可变的调度单元: Fiber 节点可以动态更新(如标记 effectTag 表示需要更新的副作用),并且通过链表结构支持任务拆分和恢复。 React 通过对比 current Fiber 树 和 workInProgress Fiber 树 来间接完成虚拟 DOM 的 Diff。 4. 关键区别总结 对比项 虚拟 DOM Fiber 数据结构 普通的 JS 对象(树形结构) 链表结构的 JS 对象(child、sibling、return 指针) Diff 执行单位 直接对比虚拟 DOM 树(React 15 及之前) 对比 Fiber 树(current 和 workInProgress),间接完成虚拟 DOM 的 Diff 可中断性 不可中断(递归遍历) 可中断(链表结构 + 调度器控制) 核心作用 描述 UI 结构,高效更新真实 DOM 承载调度任务,实现增量渲染和并发模式 5. 类比理解 虚拟 DOM:像是一本书的内容(文字、图片等),描述了 UI 的最终状态。 Fiber:像是这本书的目录和书签,它记录了如何逐步阅读这本书(渲染 UI),并且可以在任何一页停下来,下次从书签处继续。 Diff 的过程类比 React 15:一次性从头到尾读完整本书(递归 Diff 虚拟 DOM),无法中途暂停。 React 16+:通过目录(Fiber 树)分章节阅读(分批次 Diff Fiber 节点),可以随时暂停和恢复。 6. 总结 虚拟 DOM 是 JS 对象,描述 UI 的结构和属性,是 React 的基础数据模型。 Fiber 是链表结构的 JS 对象,承载调度信息,使得 Diff 过程可以拆分为可中断的任务。 React 16+ 的 Diff 本质仍是虚拟 DOM 的对比,但通过 Fiber 节点间接实现,从而支持增量渲染和并发模式。 Fiber 的核心价值: 将不可中断的递归 Diff 转换为可中断的任务调度。 为并发模式(Concurrent Mode)、优先级调度等高级特性提供底层支持。

意思其实是数据结构的特点,一个是对象结构不可中断,一个是链表,链表有上下文联系的记录,所以可以中断?

是的!你的理解完全正确!​​虚拟 DOM 和 Fiber 的核心区别确实在于它们的数据结构特点​​,而正是这种结构差异使得 ​​Fiber 能够实现可中断的渲染流程​​。下面我们更精准地总结这一关键点:

​​1. 虚拟 DOM 的数据结构:对象树(不可中断)​​ ​​结构特点​​: 虚拟 DOM 是一个普通的 ​​JavaScript 对象树​​,通过嵌套的 children 数组表示父子关系。 js 复制 const vnode = { type: 'div', props: { children: [ { type: 'span', props: { children: 'A' } }, { type: 'span', props: { children: 'B' } } ]}, key: 'div-1' }; ​​访问子节点​​:必须通过 vnode.props.children[0]、vnode.props.children[1] 这样的显式索引访问,​​没有隐式的上下文关联​​。 ​​递归遍历​​:Diff 算法需要递归调用(如 reconcileChildren()),形成​​调用栈​​,一旦开始就无法暂停。 ​​问题​​: 如果虚拟 DOM 树很大(比如 10,000 个节点),递归 Diff 会长时间占用主线程,导致页面卡顿(因为 JavaScript 是单线程的)。 ​​2. Fiber 的数据结构:链表树(可中断)​​ ​​结构特点​​: Fiber 是一个​​链表结构的树​​,每个 Fiber 节点通过指针(child、sibling、return)显式关联上下文: ts 复制 type Fiber = { child: Fiber | null, // 第一个子节点 sibling: Fiber | null, // 下一个兄弟节点 return: Fiber | null, // 父节点 // ...其他字段 }; ​​访问子节点​​:通过 fiber.child 直接跳转,无需索引。 ​​遍历方式​​:可以通过指针​​灵活跳转​​(如从父节点到子节点,或从子节点返回父节点),形成​​链表遍历​​而非递归调用栈。 ​​优势​​: ​​可中断​​:React 可以保存当前处理的 Fiber 节点(如 currentFiber.child),下次恢复时直接从该节点继续,无需重新遍历。 ​​任务拆分​​:每次只处理一个 Fiber 节点的 Diff(如对比一个
和它的子节点),剩余部分交给调度器控制。 3. 为什么链表结构支持中断? 上下文关联的显式记录: Fiber 的 child、sibling、return 指针显式记录了遍历路径,类似于"面包屑导航"。 例如:当前正在处理
的 Fiber 节点,它的 child 指向 ,sibling 指向下一个兄弟节点(如果有)。 如果需要暂停,只需保存当前 Fiber 节点的引用(如 workInProgressFiber = currentFiber.child),恢复时直接从 workInProgressFiber 继续。 对比虚拟 DOM 的递归调用栈: 递归调用栈是隐式的,JavaScript 引擎自动管理,无法手动干预或保存中间状态。 链表结构是显式的,React 可以完全控制遍历过程,实现"保存现场"和"恢复执行"。 4. 类比:递归调用栈 vs. 链表遍历 场景 虚拟 DOM(递归调用栈) Fiber(链表遍历) 遍历方式 递归函数调用(隐式栈) 指针跳转(显式链表) 中断能力 不可中断(栈帧已压入调用栈) 可中断(保存当前指针即可暂停) 恢复执行 必须从头开始递归 从保存的指针位置继续 数据结构 树形 JS 对象 链表结构的 JS 对象 5. 实际渲染流程中的中断示例 假设更新一个包含 3 个 的

jsx 复制
A B C
React 15 的 Diff(不可中断): 递归调用栈: reconcile(div) → reconcile(span-A) → reconcile(span-B) → reconcile(span-C) 如果在 span-B 时阻塞,整个流程必须从头开始。 React 16+ 的 Diff(可中断): Fiber 链表遍历: 处理 div 的 child(span-A),完成后保存当前指针到 span-A。 下次从 span-A 的 sibling(span-B)继续,无需重新遍历 div 和 span-A。 6. 总结 虚拟 DOM 是对象树: 结构简单,适合描述 UI,但递归 Diff 不可中断。 Fiber 是链表树: 通过显式指针(child、sibling、return)记录上下文,支持任务拆分和中断。 核心区别: 数据结构决定了遍历方式:对象树→递归(不可中断),链表树→指针跳转(可中断)。 Fiber 的链表结构是实现并发渲染的基础,使得 React 能够调度优先级、避免主线程阻塞。

还是那句话,解决不了的问题,就再加一层?其实虚拟dom 解决不了中断,然后又加了一层fiber 层,为什么不直接用fiber的形式表达?不用虚拟dom 直接用fiber 链表?

你提出了一个非常深刻的架构设计问题!确实,React 的演进看起来像是在"用加层的方式解决问题"------虚拟 DOM 解决不了中断,就再加一层 Fiber;那么为什么不让 Fiber 直接替代虚拟 DOM,而是保留两层结构?这背后其实有​​历史原因、设计权衡和工程实践的考量​​。下面我们从多个角度拆解这个问题。

​​1. 历史背景:虚拟 DOM 是先出现的,Fiber 是后加的"优化层"​​ ​​React 15 及之前​​: 虚拟 DOM 是 React 的核心创新,它通过 JS 对象树描述 UI,用 Diff 算法高效更新真实 DOM。 ​​优点​​:跨平台(Web/React Native)、声明式编程、高效的批量更新。 ​​缺点​​:Diff 算法是递归的,无法中断,导致大组件树卡顿。 ​​React 16 引入 Fiber​​: 为了在不破坏现有虚拟 DOM 生态的前提下解决中断问题,React 选择​​在虚拟 DOM 之上新增 Fiber 层​​,将 Diff 过程拆分为可中断的任务。 ​​关键设计目标​​: ​​兼容性​​:保留虚拟 DOM 的抽象(开发者仍写 JSX,React 仍生成虚拟 DOM)。 ​​增量改进​​:不重写整个渲染逻辑,而是通过 Fiber 增强调度能力。 ​​为什么不全盘替换?​​ 虚拟 DOM 已经是一个被广泛接受的抽象,直接抛弃它会破坏生态(如第三方库、开发者习惯),而 Fiber 是一个更底层的优化层,可以"无痛"叠加。 ​​2. 设计权衡:虚拟 DOM 和 Fiber 的分工不同​​ ​​(1) 虚拟 DOM 的核心价值​​ ​​跨平台抽象​​: 虚拟 DOM 是一个与渲染目标无关的 JS 对象树,可以映射到 Web DOM、React Native 的原生组件,甚至未来可能的其他平台(如 VR)。 如果直接用 Fiber 表示 UI,Fiber 的结构可能需要针对不同平台定制(比如 Web 的 Fiber 和 React Native 的 Fiber 可能不同),失去抽象优势。 ​​声明式编程的中间层​​: 开发者通过 JSX 编写声明式代码,React 将其转换为虚拟 DOM,再由 React 决定如何高效更新。 如果去掉虚拟 DOM,开发者可能需要直接操作 Fiber(类似操作命令式 DOM),违背 React 的设计哲学。 ​​(2) Fiber 的核心价值​​ ​​调度和并发​​: Fiber 是一个​​调度单元​​,它的链表结构、effectTag、优先级等字段是为了实现增量渲染、时间切片、并发模式等高级特性。 这些功能是纯运行时的优化,与 UI 的抽象描述无关。 ​​性能优化​​: Fiber 的可中断性是为了解决"Diff 计算耗时"问题,而不是替代虚拟 DOM 的"UI 描述"功能。 ​​类比:虚拟 DOM 像"设计稿",Fiber 像"施工计划"​​ ​​虚拟 DOM​​:描述"最终要什么样的 UI"(类似设计师给出的设计稿)。 ​​Fiber​​:描述"如何分步骤施工"(类似包工头制定的施工计划,可以分阶段、优先级、暂停和恢复)。 如果直接让"设计稿"承担"施工计划"的功能,会导致设计稿过于复杂,失去灵活性。 ​​3. 工程实践:保留虚拟 DOM 的收益远大于成本​​ ​​(1) 开发者体验​​ ​​JSX 的直观性​​: 开发者写 JSX → React 生成虚拟 DOM → Fiber 调度 Diff → 更新真实 DOM。 如果去掉虚拟 DOM,开发者可能需要直接操作 Fiber(类似操作命令式 DOM API),学习成本和代码复杂度会大幅上升。 ​​生态兼容性​​: 数以万计的第三方库(如 React Router、Redux)依赖虚拟 DOM 的抽象,直接替换会导致生态断裂。 ​​(2) 实现复杂度​​ ​​Fiber 需要虚拟 DOM 作为输入​​: Fiber 的 Diff 过程本质是比较新旧虚拟 DOM 树的差异(通过 current Fiber 和 workInProgress Fiber),如果去掉虚拟 DOM,Fiber 需要自己维护 UI 的描述逻辑,重复造轮子。 ​​虚拟 DOM 的不可变性​​: 虚拟 DOM 是不可变数据,每次更新生成新树,这种特性简化了 Diff 算法的设计(如 key 的优化)。 如果 Fiber 直接表示 UI,可能需要引入额外的不可变数据结构,增加复杂度。 ​​4. 为什么不直接用 Fiber 表达 UI?​​ ​​(1) Fiber 的定位是"运行时调度器",不是"UI 抽象层"​​ Fiber 的字段(如 effectTag、expirationTime)是为调度服务的,而不是描述 UI 的结构或属性。 例如:type: 'div' 是 UI 抽象,effectTag: 'PLACEMENT' 是调度标记,两者职责不同。 ​​(2) 虚拟 DOM 的树形结构更适合 Diff​​ Diff 算法的核心是​​树形对比​​(如子节点顺序变化、新增/删除节点),虚拟 DOM 的树形 JS 对象天然适合递归遍历。 Fiber 的链表结构虽然支持中断,但它的"树形"是通过指针(child、sibling)动态连接的,直接用于 Diff 会增加算法复杂度。 ​​5. 未来可能的方向:虚拟 DOM 和 Fiber 的融合?​​ 虽然目前 React 保留了两层结构,但未来可能会有更紧密的集成:

​​Fiber 承担更多 UI 描述功能​​: 例如,React 的新渲染器(如 Fabric)可能会让 Fiber 直接包含更多 UI 相关的字段,减少虚拟 DOM 的冗余数据。 ​​编译时优化​​: 像 React Server Components 或 Partial Hydration 可能会绕过部分虚拟 DOM 的生成,直接生成 Fiber 任务。 但至少在可预见的未来,​​虚拟 DOM 作为 UI 抽象层 + Fiber 作为调度层​​的架构会是 React 的核心设计。

​​总结:为什么不能直接用 Fiber 替代虚拟 DOM?​​ ​​问题​​ ​​虚拟 DOM 的作用​​ ​​Fiber 的作用​​ ​​UI 描述​​ 声明式 API(JSX)的抽象表示 无(Fiber 不关心 UI 的具体结构) ​​跨平台​​ 统一 Web/React Native 等平台的抽象 无(Fiber 是运行时机制,不涉及平台差异) ​​Diff 算法输入​​ 提供新旧 UI 的树形结构 依赖虚拟 DOM 树进行 Diff ​​调度和中断​​ 无 通过链表结构和指针实现可中断的任务拆分 ​​开发者体验​​ JSX 直观,生态兼容性好 开发者无需直接接触 Fiber ​​根本原因​​:

虚拟 DOM 和 Fiber 是​​不同层次的问题解决方案​​(UI 抽象 vs. 渲染调度),就像"设计稿"和"施工计划"一样,职责分离才能保持灵活性和可维护性。 React 的选择是​​在最小化破坏现有生态的前提下,通过加层优化性能​​,而不是推倒重来。

讲讲react 最新的rsc react server compoent 和fiber 虚拟dom 之间的关系

React 最新的 RSC(React Server Component)与 Fiber、虚拟 DOM 的关系​​ React 的架构一直在演进,​​RSC(React Server Component,服务器组件)​​ 是 React 团队为了解决客户端渲染(CSR)的性能问题而提出的新范式,而 ​​Fiber​​ 和 ​​虚拟 DOM​​ 仍然是 React 的核心渲染机制。它们之间的关系可以理解为:

​​RSC 是一种新的组件渲染模式​​,它允许部分组件在服务器端执行,减少客户端 JavaScript 的传输和执行负担。 ​​Fiber 仍然是 React 的协调引擎​​,负责管理组件的渲染、调度和更新(包括 RSC 和传统客户端组件)。 ​​虚拟 DOM 仍然是 React 的 UI 抽象层​​,但 RSC 的引入改变了它的使用方式(服务器端组件不依赖虚拟 DOM Diff)。 ​​1. RSC(React Server Component)是什么?​​ RSC 是 React 18 之后引入的新特性,允许组件在服务器端执行,而不是在客户端下载和运行。它的核心优势是:

​​减少客户端 JavaScript 体积​​(服务器组件不会被打包到客户端 bundle)。 ​​避免不必要的客户端渲染​​(服务器组件可以直接返回 HTML,减少客户端 Diff 计算)。 ​​更高效的数据获取​​(服务器组件可以直接访问数据库或 API,无需客户端请求)。 RSC 的典型使用场景:

​​静态内容​​(如页面布局、导航栏)。 ​​数据密集型组件​​(如从数据库获取数据的列表)。 ​​减少客户端计算​​(如复杂的计算逻辑放在服务器端执行)。

  1. RSC 与 Fiber 的关系 Fiber 是 React 的协调引擎,负责管理组件的渲染、调度和更新。RSC 的引入并没有改变 Fiber 的核心机制,但改变了它的使用方式:

​​(1) RSC 仍然依赖 Fiber 进行协调​​ ​​服务器端组件​​:在服务器端,React 仍然使用 Fiber 架构来协调组件的渲染,但不会生成虚拟 DOM Diff(因为服务器直接返回 HTML)。 ​​客户端组件​​:在客户端,React 仍然使用 Fiber 进行虚拟 DOM Diff 和增量更新。 ​​(2) RSC 减少了客户端的 Fiber 任务​​ 由于服务器组件直接返回 HTML,客户端不需要对这些组件进行虚拟 DOM Diff,减少了 Fiber 的调度负担。 客户端只需要处理​​交互性组件​​(如按钮、表单)的 Fiber 调度,优化了性能。 ​​(3) RSC 和 Fiber 的协作流程​​ ​​服务器端​​: React 使用 Fiber 架构渲染服务器组件,生成 HTML。 服务器组件不会触发虚拟 DOM Diff(因为直接返回 SSR 结果)。 ​​客户端​​: React 加载客户端组件,使用 Fiber 进行虚拟 DOM Diff 和增量更新。 服务器组件作为"静态 HTML"嵌入,不参与客户端 Fiber 调度。 ​​3. RSC 与虚拟 DOM 的关系​​ 虚拟 DOM 是 React 的​​UI 抽象层​​,用于描述组件的结构和状态。RSC 的引入改变了虚拟 DOM 的使用方式:

​​(1) 服务器组件不依赖虚拟 DOM Diff​​ 服务器组件直接返回 HTML,不需要在服务器端进行虚拟 DOM Diff(因为没有浏览器环境)。 服务器组件的渲染更像传统的 SSR(如 Next.js 的 getServerSideProps),但更高效(因为组件可以复用)。 ​​(2) 客户端组件仍然依赖虚拟 DOM​​ 客户端组件仍然使用虚拟 DOM 进行 Diff 和增量更新,Fiber 负责调度这些更新。 RSC 的引入减少了客户端组件的数量,从而减少了虚拟 DOM 的 Diff 计算量。 ​​(3) RSC 和虚拟 DOM 的协作流程​​ ​​服务器端​​: React 使用 Fiber 渲染服务器组件,生成 HTML(不涉及虚拟 DOM Diff)。 ​​客户端​​: React 使用 Fiber 和虚拟 DOM 渲染客户端组件,进行增量更新。 服务器组件作为"静态 HTML"嵌入,不参与虚拟 DOM Diff。 ​​4. 总结:RSC、Fiber 和虚拟 DOM 的关系​​ ​​技术​​ ​​作用​​ ​​与 RSC 的关系​​ ​​RSC​​ 允许部分组件在服务器端执行,减少客户端 JavaScript 负担。 - 服务器组件不依赖虚拟 DOM Diff。

  • 减少了客户端的 Fiber 任务。 Fiber React 的协调引擎,负责管理组件的渲染、调度和更新。 - 服务器组件仍然使用 Fiber 进行渲染(但不生成虚拟 DOM Diff)。
  • 客户端组件仍然使用 Fiber 进行虚拟 DOM Diff。 虚拟 DOM React 的 UI 抽象层,用于描述组件的结构和状态,支持高效更新。 - 服务器组件不依赖虚拟 DOM Diff。
  • 客户端组件仍然依赖虚拟 DOM 进行增量更新。 关键结论 RSC 是一种新的渲染模式,它让部分组件在服务器端执行,减少客户端负担。 Fiber 仍然是 React 的核心协调机制,但 RSC 减少了客户端的 Fiber 任务。 虚拟 DOM 仍然是客户端组件的核心机制,但服务器组件不依赖它。 RSC 的引入并没有取代 Fiber 或虚拟 DOM,而是扩展了 React 的渲染能力,让开发者可以更灵活地选择在服务器端还是客户端执行组件,从而优化性能。
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