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。
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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)。
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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。
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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。
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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)。
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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"?
- 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)。
- 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。
- 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
- 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。
- 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 ?
- 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。
- 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)。
- 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。