React的Fiber架构

Fiber 的核心目标------把一次"不可中断的递归渲染"，拆成"可中断、可恢复、可优先级调度的工作单元"

一、为什么 React 要引入 Fiber？

老架构（Stack Reconciler）的问题，React 16 之前：

diff + render 是一次性同步递归
JS 线程被长期占用
浏览器：
- ❌ 不能响应用户输入
- ❌ 不能渲染动画
- ❌ 会卡顿、掉帧

📌 本质问题：React 没法"暂停 / 打断 / 恢复"渲染

二、核心概念

Fiber 是 React 内部对"组件/DOM 节点"的一种可调度的执行单元（Work Unit）

不是虚拟 DOM 本身，而是：

虚拟 DOM + 运行时控制信息
数据结构 + 执行上下文

三、Fiber 的核心数据结构

一个 Fiber 本质是一个对象：

TypeScript 复制代码

interface Fiber {
  // 节点类型
  tag: WorkTag;

  // 对应的组件或 DOM
  type: any;
  stateNode: any;

  // Fiber 树结构
  return: Fiber | null;  // 父
  child: Fiber | null;   // 第一个子
  sibling: Fiber | null; // 下一个兄弟

  // 状态相关（Hooks 在这）
  memoizedState: any;
  updateQueue: UpdateQueue<any> | null;

  // props
  pendingProps: any;
  memoizedProps: any;

  // 副作用
  flags: Flags;
  subtreeFlags: Flags;

  // 双缓存
  alternate: Fiber | null;
}

一些关键点：

树结构是 链表式的，为了能中断遍历，而不是递归调用栈

Plain 复制代码

child → sibling → sibling

alternate：Fiber 的灵魂，"并发渲染不撕裂 UI"的关键

Plain 复制代码

current Fiber  ←→  workInProgress Fiber

current：当前屏幕显示的
wip：正在计算的新版本

Hooks 存在哪里？useState 不是存在闭包，而是存在 Fiber 上

TypeScript 复制代码

fiber.memoizedState // Hooks 单向链表

四、Fiber 架构下的两大阶段

这两个阶段正是组件渲染的两个阶段：

父组件渲染导致子组件渲染（默认行为）
组件内状态更新
context 改变导致使用 useContext 的组件更新

1️⃣ Render 阶段（Reconciliation 协调阶段）

做什么？

创建 / 复用 Fiber（diff 过程）
执行函数组件
计算新 state，运行 useState，useMemo，useCallback
标记副作用（flags），生成更新链表

特点：

✅ 可打断
❌ 不操作 DOM
❌ 不执行副作用

Plain 复制代码

beginWork
  ↓
completeWork

2️⃣ Commit 阶段（提交阶段 / 实际 DOM 操作）

分三步：

before mutation（提交前）

执行：

getSnapshotBeforeUpdate
调整内容前的准备

mutation（变更 DOM）

执行所有 DOM 操作：

插入 DOM
删除 DOM
修改 DOM 属性
ref 的更新

layout（布局阶段）

执行 Layout Effects：

useLayoutEffect 回调
class 组件的 componentDidMount / componentDidUpdate

Mutation 和 Layout 这两步是同步执行的，不允许中断。

总结下，上述做了什么？

更新 DOM
执行 useEffect / useLayoutEffect(componentDidMount)
ref 赋值

特点：

❌ 不可中断
✅ 必须一次完成

Render 阶段算账，Commit 阶段交付

Plain 复制代码

state 更新 / props 更新 / context 更新
        ↓
---- Render 阶段（可中断） ----
1. 执行组件函数
2. 运行 hooks
3. 生成新的 Fiber 树
4. 计算 diff
5. 构建 effectList（DOM 变更清单）
        ↓
---- Commit 阶段（不可中断） ----
1. before mutation（DOM 操作前的准备）
2. mutation（真实 DOM 更新）
3. layout（执行 useLayoutEffect、componentDidMount）
        ↓
浏览器绘制（paint）
        ↓
最后执行 useEffect（异步）

五、Fiber 是如何实现"可中断"的？

核心思想：时间切片（Time Slicing）

React 不再：

JavaScript 复制代码

renderTree(); // 一口气干完

而是：

JavaScript 复制代码

while (还有时间 && 还有任务) {
  执行一个 Fiber
}

如果：

浏览器要绘制
用户输入
高优先级任务来了

那么，React 暂停当前 Fiber，稍后恢复。

Fiber 为什么能恢复？

因为 Fiber 本身就保存了：

执行到哪了
子节点处理到哪
副作用信息

六、优先级调度（Scheduler）

不同更新优先级不同：

React 可以：

丢弃低优先级渲染
重做高优先级渲染
但 UI 不会乱

七、一次 setState 的 Fiber 流程

JavaScript 复制代码

setCount(c => c + 1);

内部流程：

创建 update
挂到 Fiber.updateQueue
根据优先级调度
创建 workInProgress Fiber
render 阶段计算新 state（state 永远只在 Fiber 上变）
标记 flags
commit 阶段更新 DOM

八、和 Vue 响应式的根本差异

Vue：数据驱动更新 React：调度驱动更新

Vue：

JavaScript 复制代码

state.x = 1 → 精确更新

React：

JavaScript 复制代码

setState → 重新执行组件

Fiber 的存在，是 React 能做到并发的前提。

九、如何实现"并发"？

React 并发（Concurrent）不是多线程，而是：在单线程 JS 中，把一次渲染拆成可中断、可重试、可丢弃的任务调度模型。

⚠️ React 并发 ≠ Promise ≠ async/await ≠ Web Worker

并发的是 "渲染任务的调度权"，React 可以在多个"未完成的渲染版本"之间来回切换。

本质上就是通过 双 Fiber 树 + render/commit 分离 + scheduler 调度器 实现的。

并发特性是否生效，取决于：

useTransition
useDeferredValue
Suspense
更新优先级

scheduler 调度器体现在开发层面是指 useTransition、useDeferredValue、Suspense 等。

这些都是并发

1️⃣ 可中断（Interruptible）

Plain 复制代码

渲染到一半 →
  浏览器要绘制 →
    React 暂停 render

2️⃣ 可重试（Restartable）

Plain 复制代码

低优先级渲染中 →
  高优先级更新来了 →
    丢弃当前渲染 →
      从头再算

3️⃣ 可丢弃（Discardable）

Plain 复制代码

用户连续输入 →
  前面几次渲染直接废弃

最终只 commit"最后一次正确结果"