React架构演变

这篇文章主要概括性的讲一下 React 架构演进历史,细节部分在之后的系列文章中都会详细讲到。

1. React 核心架构

Plain 复制代码
React 核心(核心算法、调度、Hooks 等)
       ↓
Reconciler(协调器)
       ↓
Renderer(不同平台的渲染器,比如 ReactDOM / React Native 等)

React 的设计核心(设计哲学)是:

  • 声明式 UI + 虚拟 DOM
  • 组件化与状态驱动渲染
  • 单向数据流
  • 高性能调度与渲染执行模型

2. React16 之前的架构问题

旧架构在 React 16 之前大致称为 ​**Stack Reconciler(基于 JS 递归的树遍历实现)**​。

2.1 栈式递归的问题

旧架构使用递归调用去遍历组件树:

  • React 在一次更新过程中会一路递归到底。
  • 这个过程是 不可中断的,没有优先级和中断机制。
  • 更新任务一旦开始就不能让出控制权。

导致两类主要瓶颈:CPU 瓶颈和 IO 瓶颈。

2.2 CPU 瓶颈(UI 卡顿)

当一个 large update(例如大量组件渲染、深层组件树更新)进入执行:

  • JS 线程运行时间可能超过单帧渲染预算(约 16ms/帧)。
  • 阻塞主线程 → 导致 UI 卡顿、掉帧、输入迟滞等体验问题。

2.3 IO 瓶颈(网络/异步等待感知)

在发起数据请求时:

  • 旧架构无法优雅处理异步数据加载的中断/等待;
  • 需要自己写大量状态管理逻辑(加载中、错误、更新顺序等)。

React 16 引入了 <Suspense> 组件,主要用于使用 React.lazy() 进行​代码分割 ,​允许开发者在等待动态组件加载时显示备用 UI。即使使用 Suspense 也只能是语法糖,内部仍然是同步渲染模型,没有真正的优先级控制。

3. React16 引入的 Fiber 架构:解决 CPU & IO 瓶颈

React16 最大的变革是引入了 ​Fiber 架构与 Scheduler 调度器​。

3.1 Fiber 是什么?

Fiber 是一种新的内部数据结构:

  • 它代表一个 **工作单元(unit of work)**。
  • 每个组件在 React 内部都有一个对应的 Fiber 节点。
  • Fiber 形成一棵链式结构(child 子节点, sibling 兄弟节点, return 父节点 指针关系),而非简单的递归栈调用。

Fiber 让 React 可以:

  • 拆分更新任务
  • 可中断执行
  • 优先级调度
  • 恢复中断 (resume work)

这是 React 能够支持 Concurrent Rendering(并发渲染) 的基础。

4. Scheduler(调度器):CPU 优化核心

Fiber 本身是一种数据结构,而真正能让任务 不阻塞且优先级执行 的是 ​Scheduler​。

Scheduler 的职责:

  • 打断大任务 → 避免阻塞主线程
  • 优先级排序 → 及时执行用户交互类更新(输入、点击)
  • 时间切片(Time Slicing) → 把工作拆到多个帧执行

4.1 时间切片 (Time Slicing)

React 在 render 阶段:

Plain 复制代码
while(workInProgressFiber) {
   performUnitOfWork(fiberNode)
   if (时间片结束 → 主线程还有工作要响应) {
      yield control back to browser
   }
}

这样,长更新不会一次性吃掉主线程​。

5. React18 并发渲染 & 优先级

React18 引入了完整的 Concurrent Rendering 并发渲染。

5.1 更新优先级(Lanes)

React 中的更新被分配不同的 lane:

  • Sync Lane:用户交互等高优先级
  • Default Lane:普通更新
  • Idle Lane:后台任务

Scheduler 会先将高优先级任务交给 Reconciler,再做低优先级。

5.2 Suspense & Deferred UI(解决 IO 瓶颈)

React v18 之后的 Suspense 可以声明性地处理异步数据:

JavaScript 复制代码
<Suspense fallback={<Spinner />}>
  <MyAsyncComponent />
</Suspense>

React 会暂停渲染某些部分,优先处理更重要的部分。

Suspense 已完全集成并发特性,是一个稳定、可用于生产环境的数据获取、流式服务器渲染和其他异步任务的解决方案。

6. React 19 的架构增强(编译器 + Actions)

因为现在面试基本上都会问一些最新版本的更新,所以这里也提一嘴。

React19 保留 Fiber + Scheduler 的底层架构,但在此基础上加入了如下重要增强:

6.1 Actions & 异步状态处理

React 19 引入了 ​Actions API ​,这不是新的执行模型,而是对异步更新场景的 ​更高层封装​:

JavaScript 复制代码
await someAsyncFunction();
startTransition(() => {
  setPage('/about');
});

它自动处理:

  • 挂起状态
  • 错误处理
  • 乐观更新

相比以前需要手动管理状态,极大简化了异步更新流程。

6.2 新的 use API

React19 增加了一个类似 Suspense 与 async 协作的 API:

JavaScript 复制代码
const data = use(fetchPromise)

React 会 ​在渲染期间自动挂起直到 Promise 解决​。使得异步资源的处理更简洁。

6.3 Compiler:自动优化替代 useMemo / useCallback / React.memo

React19 中,我们终于不用考虑 useMemo / useCallback / React.memo 了,React 编辑器内部会自动帮我们做优化,我们只需要写好逻辑代码就可以。记得字节内部有个规定:没有明确优化情况下不要使用 useMemo / useCallback,因为你永远不知道 你的代码逻辑 和 useXxx 执行内部逻辑哪个更耗费性能。

React19 的内部编译器会​自动识别何时需要缓存渲染逻辑,减少手写优化代码​。

React 优化总算跟进了 Vue3 中 细颗粒度且自动的 编译优化,或者说,甚至完全自动,直接反超了?!

6.4 SSR 与 Server Actions 的支持

React19 加强了 ​React Server Components​:

  • 支持服务器上执行数据获取逻辑;
  • 更快的静态生成、流式 HTML;
  • 异步渲染更贴近 IO 优化。
相关推荐
小白探索世界欧耶!~4 分钟前
Vue2项目引入sortablejs实现表格行拖曳排序
前端·javascript·vue.js·经验分享·elementui·html·echarts
GISer_Jing2 小时前
前端营销(AIGC II)
前端·react.js·aigc
漠月瑾-西安2 小时前
React-Redux Connect 高阶组件:从“桥梁”到“智能管家”的深度解析
react.js·设计模式·react-redux·高阶组件·connect高阶租单间·原理理解
NEXT062 小时前
深度解析 JWT:从 RFC 原理到 NestJS 实战与架构权衡
前端·typescript·nestjs
程序员林北北3 小时前
【前端进阶之旅】节流与防抖:前端性能优化的“安全带”与“稳定器”
前端·javascript·vue.js·react.js·typescript
寻星探路4 小时前
【前端基础】HTML + CSS + JavaScript 快速入门(三):JS 与 jQuery 实战
java·前端·javascript·css·c++·ai·html
未来之窗软件服务5 小时前
未来之窗昭和仙君(六十九)前端收银台行为异常检测—东方仙盟练气
前端·仙盟创梦ide·东方仙盟·昭和仙君
彷徨的蜗牛5 小时前
软件系统架构设计:从蓝图到实现
架构·系统架构
大叔编程奋斗记5 小时前
两个日期间的相隔年月计算
前端·salesforce
上海合宙LuatOS6 小时前
LuatOS核心库API——【io】 io操作(扩展)
java·服务器·前端·网络·单片机·嵌入式硬件·物联网