React 是一個用于構建用戶界面的 JavaScript 庫，自 2013 年發布以來，它已經成為前端開發中最流行的庫之一。React 的核心思想是通過組件化的方式構建用戶界面，并且通過虛擬 DOM 來提高性能。然而，隨著應用規模的增大，React 的調度機制逐漸暴露出一些問題，特別是在處理大量更新時，React 的渲染過程可能會導致頁面卡頓。
為了解決這些問題，React 團隊在 2017 年推出了 Fiber 架構。Fiber 是 React 16 中引入的一種新的協調算法，它重新設計了 React 的渲染機制，使得 React 能夠更好地處理復雜的更新任務，并且支持增量渲染、優先級調度等高級特性。
本文將深入探討 React Fiber 的執行原理，幫助讀者理解 Fiber 架構是如何工作的，以及它如何提升 React 應用的性能。
在深入探討 Fiber 之前，我們首先需要了解 React 的渲染過程。React 的渲染過程可以分為兩個主要階段：
協調階段（Reconciliation）：在這個階段，React 會通過比較新舊虛擬 DOM 樹來確定哪些部分需要更新。React 會生成一個更新計劃，描述哪些 DOM 節點需要被添加、更新或刪除。
提交階段（Commit）：在這個階段，React 會執行更新計劃，將變化應用到實際的 DOM 上。
在 React 16 之前，React 的協調階段是同步的，這意味著一旦開始協調過程，React 會一直執行直到整個樹被處理完畢。這種同步的方式在處理大量更新時可能會導致頁面卡頓，因為 JavaScript 是單線程的，長時間的同步任務會阻塞主線程，導致頁面無法響應用戶的交互。
為了解決同步渲染帶來的性能問題，React 團隊引入了 Fiber 架構。Fiber 是 React 16 中的一種新的協調算法，它重新設計了 React 的渲染機制，使得 React 能夠將渲染任務拆分成多個小任務，并且可以在任務之間進行優先級調度。
Fiber 的核心思想是將渲染過程分解為多個可中斷的小任務，每個任務都可以在適當的時候暫停、恢復或取消。這種機制使得 React 能夠更好地處理復雜的更新任務，并且可以在不影響用戶體驗的情況下進行增量渲染。
在 Fiber 架構中，React 將每個組件實例表示為一個 Fiber 節點。Fiber 節點是一個 JavaScript 對象，它包含了組件的類型、狀態、props 等信息，并且還包含了指向其子節點、兄弟節點和父節點的指針。
Fiber 節點的主要屬性包括：
type：組件的類型，可以是函數組件、類組件或原生 DOM 元素。props：組件的 props。state：組件的狀態。child：指向第一個子節點的指針。sibling：指向下一個兄弟節點的指針。return：指向父節點的指針。alternate：指向當前 Fiber 節點的副本，用于在更新時進行比較。Fiber 架構的核心是調度機制，它允許 React 將渲染任務拆分成多個小任務，并且可以在任務之間進行優先級調度。React 使用了一個稱為“調度器”（Scheduler）的模塊來管理這些任務。
調度器的主要職責是：
Fiber 的工作流程可以分為兩個主要階段：渲染階段和提交階段。
在渲染階段，React 會遍歷 Fiber 樹，并為每個 Fiber 節點生成一個更新計劃。這個階段的主要任務是：
開始階段（Begin Work）：在這個階段，React 會為每個 Fiber 節點執行 beginWork 函數。beginWork 函數會根據 Fiber 節點的類型（函數組件、類組件或原生 DOM 元素）來執行相應的邏輯，并生成子節點的 Fiber 節點。
完成階段（Complete Work）：在這個階段，React 會為每個 Fiber 節點執行 completeWork 函數。completeWork 函數會處理 Fiber 節點的副作用（例如 DOM 更新），并生成最終的更新計劃。
在渲染階段，React 會將任務拆分成多個小任務，并且可以在任務之間進行優先級調度。如果當前任務的時間片用完，React 會中斷當前任務，并在下一個時間片繼續執行。
在提交階段，React 會執行在渲染階段生成的更新計劃，并將變化應用到實際的 DOM 上。這個階段的主要任務是：
提交副作用（Commit Effects）：在這個階段，React 會遍歷 Fiber 樹，并執行每個 Fiber 節點的副作用。例如，對于 DOM 節點，React 會執行 DOM 的插入、更新或刪除操作。
清理工作（Cleanup Work）：在提交階段完成后，React 會執行一些清理工作，例如釋放不再使用的 Fiber 節點。
提交階段是同步的，這意味著一旦開始提交，React 會一直執行直到所有副作用都被處理完畢。這個階段通常非?？?，因為大部分工作已經在渲染階段完成。
Fiber 架構的引入為 React 帶來了許多優勢，特別是在處理復雜更新和提升性能方面。
Fiber 架構允許 React 將渲染任務拆分成多個小任務，并且可以在任務之間進行優先級調度。這種機制使得 React 能夠進行增量渲染，即在每個時間片內只處理一部分任務，從而避免長時間的同步任務阻塞主線程。
增量渲染使得 React 能夠更好地處理復雜的更新任務，并且可以在不影響用戶體驗的情況下進行渲染。例如，當用戶在進行輸入操作時，React 可以優先處理與輸入相關的更新，而將其他低優先級的任務推遲到稍后執行。
Fiber 架構引入了優先級調度的概念，React 可以根據任務的優先級來決定任務的執行順序。高優先級的任務會優先執行，低優先級的任務可以稍后執行。
優先級調度使得 React 能夠更好地響應用戶的交互。例如，當用戶點擊一個按鈕時，React 可以優先處理與點擊事件相關的更新，而將其他低優先級的任務推遲到稍后執行。這種機制可以顯著提升應用的響應速度，從而改善用戶體驗。
Fiber 架構允許 React 在任務執行過程中中斷當前任務，并在適當的時候恢復執行。這種機制使得 React 能夠更好地利用時間片，避免長時間的同步任務阻塞主線程。
任務中斷與恢復的機制使得 React 能夠更好地處理復雜的更新任務，并且可以在不影響用戶體驗的情況下進行渲染。例如，當用戶在進行滾動操作時，React 可以中斷當前的渲染任務，并在滾動結束后恢復執行。
為了更好地理解 Fiber 的執行原理，我們需要深入探討 Fiber 的實現細節。
Fiber 節點是一個 JavaScript 對象，它包含了組件的類型、狀態、props 等信息，并且還包含了指向其子節點、兄弟節點和父節點的指針。Fiber 節點的主要屬性包括：
type：組件的類型，可以是函數組件、類組件或原生 DOM 元素。props：組件的 props。state：組件的狀態。child：指向第一個子節點的指針。sibling：指向下一個兄弟節點的指針。return：指向父節點的指針。alternate：指向當前 Fiber 節點的副本，用于在更新時進行比較。Fiber 的調度器是一個獨立的模塊，它負責管理 Fiber 任務的調度。調度器的主要職責是：
調度器使用了一個稱為“時間片”（Time Slice）的概念來管理任務的執行。時間片是一個固定的時間段，調度器會在每個時間片內執行一部分任務，并在時間片用完后中斷當前任務，等待下一個時間片繼續執行。
Fiber 的渲染流程可以分為兩個主要階段：渲染階段和提交階段。
在渲染階段，React 會遍歷 Fiber 樹，并為每個 Fiber 節點生成一個更新計劃。這個階段的主要任務是：
開始階段（Begin Work）：在這個階段，React 會為每個 Fiber 節點執行 beginWork 函數。beginWork 函數會根據 Fiber 節點的類型（函數組件、類組件或原生 DOM 元素）來執行相應的邏輯，并生成子節點的 Fiber 節點。
完成階段（Complete Work）：在這個階段，React 會為每個 Fiber 節點執行 completeWork 函數。completeWork 函數會處理 Fiber 節點的副作用（例如 DOM 更新），并生成最終的更新計劃。
在渲染階段，React 會將任務拆分成多個小任務，并且可以在任務之間進行優先級調度。如果當前任務的時間片用完，React 會中斷當前任務，并在下一個時間片繼續執行。
在提交階段，React 會執行在渲染階段生成的更新計劃，并將變化應用到實際的 DOM 上。這個階段的主要任務是：
提交副作用（Commit Effects）：在這個階段，React 會遍歷 Fiber 樹，并執行每個 Fiber 節點的副作用。例如，對于 DOM 節點，React 會執行 DOM 的插入、更新或刪除操作。
清理工作（Cleanup Work）：在提交階段完成后，React 會執行一些清理工作，例如釋放不再使用的 Fiber 節點。
提交階段是同步的，這意味著一旦開始提交，React 會一直執行直到所有副作用都被處理完畢。這個階段通常非?？?，因為大部分工作已經在渲染階段完成。
Fiber 架構的引入為 React 帶來了許多新的應用場景，特別是在處理復雜更新和提升性能方面。
在傳統的 React 渲染機制中，復雜的更新任務可能會導致頁面卡頓，因為 React 會一次性處理所有的更新任務。而 Fiber 架構允許 React 將更新任務拆分成多個小任務，并且可以在任務之間進行優先級調度。這種機制使得 React 能夠更好地處理復雜的更新任務，并且可以在不影響用戶體驗的情況下進行渲染。
Fiber 架構允許 React 進行增量渲染，即在每個時間片內只處理一部分任務，從而避免長時間的同步任務阻塞主線程。這種機制使得 React 能夠更好地處理復雜的更新任務，并且可以在不影響用戶體驗的情況下進行渲染。
Fiber 架構引入了優先級調度的概念，React 可以根據任務的優先級來決定任務的執行順序。高優先級的任務會優先執行，低優先級的任務可以稍后執行。這種機制使得 React 能夠更好地響應用戶的交互，從而提升應用的響應速度。
React Fiber 是 React 16 中引入的一種新的協調算法，它重新設計了 React 的渲染機制，使得 React 能夠更好地處理復雜的更新任務，并且支持增量渲染、優先級調度等高級特性。Fiber 架構的核心思想是將渲染過程分解為多個可中斷的小任務，每個任務都可以在適當的時候暫停、恢復或取消。這種機制使得 React 能夠更好地利用時間片，避免長時間的同步任務阻塞主線程。
通過深入理解 Fiber 的執行原理，我們可以更好地掌握 React 的渲染機制，并且能夠更好地優化 React 應用的性能。希望本文能夠幫助讀者更好地理解 React Fiber 的工作原理，并在實際開發中應用這些知識。
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