从源码深度解析 React:Hook 如何在 Fiber 中存储?DOM Ref 如何绑定?

深入 Fiber 内部:Hook 链表结构与 DOM Ref 绑定的奥秘

前言

在前两篇文章中,我们从业务实战角度解决了重复请求和高频并发拦截的问题。我们学到了 useRef 是同步的物理锁,而 useState 是异步的状态快照。然而,作为一个进阶开发者,我们不能止步于"怎么用",更要探究"为什么"。

React 是如何在内存中记住这些 Hook 的?为什么 Hook 必须遵守不能在条件语句中使用的"死律"?<div ref={myRef}> 又是如何在毫秒之间精准捅到真实 DOM 上的?本文将带你潜入 React Fiber 架构的底层,拆解这些核心机制。


1. Hook 的持久化存储:单向链表结构

在 React 内部,每一个函数组件都对应一个 Fiber 对象。Fiber 是 React 更新过程中的最小工作单元,它在内存中持久化存储了组件的所有元数据。

Hook 对象的"串葫芦"模型

当你连续调用多个 Hook 时,React 并不是按名称存储的,而是将它们拼成了一个有序的单向链表

  • Fiber.memoizedState :在函数组件中,它并不直接存值,而是指向这个链表的表头(即第一个 Hook 对象)。
  • Hook.next:每个 Hook 对象内部都有一个指针,指向下一个 Hook。

为什么 Hook 不能写在 if 语句中?

因为 React 查找 Hook 的唯一证据是执行顺序 。如果第二渲染时某个 if 导致少了一个 Hook 调用,整个链表的顺序就会错位,React 会把原本属于索引 3 的状态强行套在索引 2 上,导致内存数据彻底混乱。


2. 核心概念辨析:两个 memoizedState

在查阅底层原理时,经常会看到两个同名的属性,必须严加区分:

  1. Fiber.memoizedState

    • 角色:链表管理员。
    • 存储内容:指向整个 Hook 链表的第一个节点。
  2. Hook.memoizedState

    • 角色:数据存储员。
    • 存储内容:该 Hook 对应的具体数据。
    • 注意 :对于 useState,这里存的是状态值;对于 useRef,这里存的是对象 { current: ... }

3. 渲染的两阶段:从"画稿"到"施工"

理解调度逻辑的关键在于区分 React 的两个核心运行阶段:

阶段 A:渲染阶段 (Render Phase)

  • 核心动作:计算差异(Diffing)。
  • 特点 :纯计算,不操作 DOM
  • 状态流转
    1. 调用函数组件。
    2. 遇到 useState,去 Hook.queue 里看有没有未处理的更新任务。
    3. 计算出新值,并作为渲染快照返回。
      此时,如果你直接通过 Ref 访问 DOM,你会发现它是 null 或旧的,因为"施工队"还没进场。

阶段 B:提交阶段 (Commit Phase)

  • 核心动作:将计算结果应用到真实浏览器视图。
  • 关键细节 :这是一个同步且不可中断的过程,分为三个子阶段:
    1. Before Mutation:准备工作。
    2. Mutation :真正的 DOM API 调用(如 appendChild)。
    3. Layout :此时 DOM 已经挂载。这是 Ref 赋值的发生时刻。

4. Ref 绑定 DOM 的内部链路

当你写下 <div ref={myRef}> 时,内部经历了如下逻辑:

  1. 标记阶段 (Render) :React 在构建虚拟 DOM 时,发现该元素携带了 ref 属性,会在对应的 Fiber 节点上打一个名为 Ref 的标志位(Flags)。
  2. 赋值阶段 (Commit)
    • 当施工队(Commit 流程)完成 DOM 节点的创建后,会检查标志位。
    • React 内部通过类似于 fiber.ref.current = fiber.stateNode 的操作,强行将真实的 DOM 元素地址写入你提供的 useRef 对象中。
  3. 通知阶段 :随后触发 useEffectuseLayoutEffect 回调,此时开发者可以安全地操作 DOM。

5. 总结:第一性原理的终点

通过这三篇文章的探索,我们终于摸清了 React 状态管理的底层逻辑:

  • 稳定性源于顺序:Hook 的链表结构决定了调用的顺序不可动摇。
  • 更新源于计算useState 的异步源于它需要经历 Render 到 Commit 的完整闭环计算。
  • Ref 是后门useRef 既是绕过渲染周期的同步变量,又是 React 在 Commit 阶段留给开发者的 DOM 访问接口。

掌握了 Fiber 内部的"串葫芦"模型和两阶段提交机制,你将不仅能修复表面的 Bug,更能在架构设计时预判数据的流向与风险。这就是从业务开发迈向技术专家的核心内功。

相关推荐
代码匠心18 小时前
AI 自动编程:一句话设计高颜值博客
前端·ai·ai编程·claude
_AaronWong19 小时前
Electron 实现仿豆包划词取词功能:从 AI 生成到落地踩坑记
前端·javascript·vue.js
cxxcode19 小时前
I/O 多路复用:从浏览器到 Linux 内核
前端
用户54330814419420 小时前
AI 时代,前端逆向的门槛已经低到离谱 — 以 Upwork 为例
前端
JarvanMo20 小时前
Flutter 版本的 material_ui 已经上架 pub.dev 啦!快来抢先体验吧。
前端
恋猫de小郭20 小时前
AI 可以让 WIFI 实现监控室内人体位置和姿态,无需摄像头?
前端·人工智能·ai编程
哀木20 小时前
给自己整一个 claude code,解锁编程新姿势
前端
程序员鱼皮20 小时前
GitHub 关注突破 2w,我总结了 10 个涨星涨粉技巧!
前端·后端·github
UrbanJazzerati20 小时前
Vue3 父子组件通信完全指南
前端·面试
是一碗螺丝粉20 小时前
5分钟上手LangChain.js:用DeepSeek给你的App加上AI能力
前端·人工智能·langchain