谈一下React 的Fiber架构和Hooks

本文探讨了在前端开发中,React框架的重要性和在大厂面试中掌握React原理的重要性。文中列举了多个常见的React面试题,强调理解React底层工作原理对于解决复杂问题和优化性能的关键作用。推荐了一位前京东资深前端工程师的React源码学习资料包,包括手写mini-react和深度解读React源码,以提升开发者的技术实力和面试表现。

国内的前端领域,Vue 和 React 是最火的两个框架,要说岗位数量,Vue可能会更多一点。

但如果把公司范围缩小到大厂,或者把范围扩展到全球,那React无疑独占鳌头。

↑上图来自《2019年度JavaScript现状调查报告》↑

可以说,如果你想进大厂,必须搞定 React,并且是从原理层面搞定 React。

以下是我从阿里,字节,滴滴等大厂面经中摘取的React相关面试题:

React 的 diff 算法工作过程

React 中的 setState 是同步还是异步

React、Vue /Angular 的区别?(会根据你简历中写的技术栈来)

React 中各种组件复用的优劣势(mixin、render props、hoc、hook)

React 的 Fiber 架构

React 性能优化

React hooks 相关问题

React新的生命周期,为什么 getDrivedStatefromProps 是静态的?

可以很清楚地看到,以上大部分问题都是React 原理层面的问题。

面试官为什么要问这些问题?我会写业务不就行了?

【会用React】和【会用React且懂原理的人,战斗力是不一样的。

随着业务复杂度的上升,你在开发中会遇到各种各样的问题,比如虽然没有出现bug,但是项目性能很差,这时候你会如何分析调整?

再举个例子,React 路由有3种渲染方式——render,children,component,到底用哪一个?用任何一个都可以吗?对项目来说哪个是最优的?

如果日常工作中只是调用API,不理解原理,那上面的问题你很难解决。

如何真正理解 React 原理?

阅读 React 源码是最直接有效的方式。

通过阅读源码,你不仅能在日常工作和面试中受益,还能从中吸收优秀的解决问题的思路以及培养“造轮子”的能力,还会学习到怎么写出规范又好维护的代码。

不过React源码量级很大,本身有很大的难度,很多人都因此被劝退。这里给大家推荐一个非常棒的React源码资料包前京东资深前端工程师高老师带你手写 mini-react,深入解读React源码,你将能收获以下知识及能力:

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资料内容

讲师介绍

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手写mini-react,搞定大厂面试

<think>我们以通俗易懂的方式解释 ReactFiber 架构。 ### React Fiber 架构通俗解释 **背景**:在 React 16 之前,React 使用 Stack Reconciler(栈协调器),它采用递归方式处理虚拟 DOM 的更新。递归一旦开始就不能中断,如果组件树很大,更新过会长时间占用主线,导致用户交互(如输入、动画)卡顿。 **Fiber 架构的目标**: 1. **可中断更新**:将更新任务拆分成小任务,可以随时中断去执行高优先级任务(如用户输入)。 2. **任务优先级**:给不同更新任务分配优先级,高优先级任务(如动画)可以打断低优先级任务。 3. **并发渲染**:在后台准备新的视图,不阻塞主线。 #### Fiber 是什么? - **Fiber 是一个对象**:对应一个组件、它的输入(props)输出(DOM 节点)。 - **Fiber 是一个执行单元**:React 将整个更新过分解成多个 Fiber 任务。 - **Fiber 是一个链表结构**:React 使用链表结构连接各个 Fiber 节点,便于中断恢复。 #### Fiber 架构核心原理 1. **任务拆分(Fiber 节点)**: - 将整个更新任务拆分成多个小任务,每个任务处理一个 Fiber 节点。 - 例如:一个组件树的更新被拆分成多个节点(div、span、Component 等)的更新任务。 2. **任务调度(Scheduler)**: - React 使用浏览器的 `requestIdleCallback` 或 `setTimeout` 在空闲时间执行任务。 - 高优先级任务(如用户点击)会打断低优先级任务(如从服务器加载数据)。 3. **双缓存技术**: - React 在内存中构建新的 Fiber 树(workInProgress tree),完成后直接替换当前树(current tree)。 - 这类似于游戏中的双缓冲,避免中间状态闪烁。 4. **链表遍历**: - Fiber 节点之间通过 `child`(第一个子节点)、`sibling`(下一个兄弟节点)、`return`(父节点)连接。 - 遍历顺序:深度优先遍历,但可以中断。 #### 工作流示例 假设更新一个组件树: ``` App ├─ Header └─ Content └─ Article ``` 1. **开始更新**:从根节点开始,创建第一个 Fiber 任务(处理 App)。 2. **中断与恢复**: - 处理完 App 后,处理 Header。 - 此时如果用户点击按钮,React 暂停当前任务,优先处理按钮点击事件。 - 事件处理完后,恢复更新任务,继续处理 Content。 3. **提交更新**:整个更新完成后,一次性将新 DOM 提交到屏幕上(避免中间状态)。 #### 代码结构示例(简化 Fiber 对象) ```javascript // 一个 Fiber 节点的结构 const fiber = { tag: FunctionComponent, // 组件类型(函数组件/类组件/DOM节点) key: null, type: 'div', // 节点类型(如 div、MyComponent) stateNode: divDOM, // 对应的真实 DOM 节点 return: parentFiber, // 父节点 child: childFiber, // 第一个子节点 sibling: nextSibling, // 下一个兄弟节点 props: { children: [...] }, memoizedState: null, // Hook 链表(函数组件的状态) alternate: null, // 指向另一个树的对应节点(用于双缓存) // ... 其他属性 }; ``` #### Fiber 架构优势 - **流畅的用户体验**:高优先级任务快速响应,避免卡顿。 - **增量渲染**:将渲染任务分散到多个帧中。 - **错误边界**:在组件树中捕获错误,避免整个应用崩溃。 #### 实际更新过 1. **Render 阶段**:构建 Fiber 树(可中断,异步执行)。 - 执行组件渲染,计算变更(Diffing)。 - 生成副作用列表(如需要插入、更新、删除的节点)。 2. **Commit 阶段**:应用变更到 DOM(不可中断,同步执行)。 - 执行生命周期方法(如 `componentDidMount`)。 - 更新 DOM。 ### 总结 React Fiber 就像是一个“智能任务管理器”: - 把大任务拆成小任务(Fiber 节点)。 - 根据优先级安排任务(用户交互 > 动画 > 数据加载)。 - 在空闲时间执行任务,避免阻塞主线。 §§相关问题§§: 1. React Fiber 架构如何实现任务中断恢复? 2. 在 Fiber 架构中,React 是如何进行 Diffing 算法的? 3. React HooksFiber 架构中是如何工作的? 4. 如何理解 Fiber 架构中的双缓存技术?</think>### React Fiber 架构通俗解释 想象你在厨房同时做多道菜(煮汤、煎牛排、拌沙拉)。传统方式你会按顺序完成每道菜(煮完汤再煎牛排),但这样效率低且容易糊锅。Fiber 架构就像请了个智能助手,它帮你: 1. **把任务拆成小步骤**(切菜、煮水、翻面) 2. **灵活安排顺序**(水烧开时去翻牛排) 3. **优先处理紧急任务**(锅要烧干了立刻处理) #### Fiber 核心原理图解 ```mermaid graph LR A[组件树] --> B[传统递归更新] A --> C[Fiber架构] B --> D[不可中断<br>长任务阻塞] C --> E[可中断链表遍历] E --> F[优先级调度] F --> G[高优先级任务插队] G --> H[流畅的用户体验] ``` #### 关键概念通俗版 1. **Fiber 是什么**: - 每个组件对应一个 Fiber 对象(类似任务卡片) - 包含:组件类型、props、state、要做的操作 - 示例 Fiber 对象: ```javascript { type: 'button', // 组件类型 props: { onClick: ... }, // 属性 stateNode: DOM节点, // 对应的真实DOM child: 第一个子组件, // 子任务指针 sibling: 下一个兄弟组件, // 同级任务指针 return: 父组件, // 返回上级指针 effectTag: 'UPDATE' // 要执行的操作 } ``` 2. **链表结构**: - 把组件树变成链表(像任务清单) - 遍历顺序:孩子 → 兄弟 → 返回(深度优先) ```mermaid graph TD A[App] --> B[Header] A --> C[Content] C --> D[Article] C --> E[Sidebar] %% 链表连接方式 A -->|child| B B -->|sibling| C C -->|child| D D -->|sibling| E E -->|return| C ``` 3. **可中断原理**: - 浏览器每帧留出 5ms 给 React - 时间用尽就暂停,下个空闲时段继续 ```javascript function workLoop() { while (有空闲时间 && 下一个Fiber任务) { 执行当前Fiber任务() 移动到下一个Fiber() } if (还有任务) requestIdleCallback(workLoop) // 下次空闲继续 } ``` 4. **优先级系统**: - 给任务贴紧急标签: ```typescript const Priority = { Immediate: 99, // 用户输入 High: 98, // 动画 Normal: 97, // 数据更新 Low: 96 // 预加载 } ``` - 煎牛排时手机响了(高优先级)→ 先接电话再翻面 #### 实际工作流 1. **收到更新请求**(用户点击按钮) 2. **创建更新任务**(生成新 Fiber 树) 3. **开始调度**: ```javascript // 伪代码流 function scheduleUpdate() { if (是紧急更新) { 立即执行() } else { 放入任务队列() requestIdleCallback(处理任务) // 空闲时处理 } } ``` 4. **增量构建**(每次处理几个 Fiber 节点) 5. **提交结果**(所有变更一次性更新到 DOM) #### 为什么需要 Fiber? 传统更新方式的问题: ```mermaid graph LR A[setState] --> B[递归更新] B --> C[占用主线] C --> D[动画卡顿] C --> E[输入延迟] ``` Fiber 解决方案: ```mermaid graph LR A[setState] --> B[拆分成小任务] B --> C[空闲时执行] C --> D[高优先级插队] D --> E[流畅交互] ``` #### 代码示例(简化版 Fiber 遍历) ```javascript function performUnitOfWork(fiber) { // 1. 执行当前组件工作(如渲染、计算变更) const children = renderComponent(fiber); // 2. 构建子节点链表 reconcileChildren(fiber, children); // 3. 返回下一个工作单元 if (fiber.child) return fiber.child; // 优先处理子节点 let nextFiber = fiber; while (nextFiber) { if (nextFiber.sibling) return nextFiber.sibling; // 处理兄弟节点 nextFiber = nextFiber.return; // 回溯到父节点 } } // 调度器核心 function workLoop(deadline) { while (下一个任务 && deadline.timeRemaining() > 0) { 下一个任务 = performUnitOfWork(当前任务); } if (下一个任务) requestIdleCallback(workLoop); } ``` ### Fiber 带来的优势 1. **流畅交互**:优先处理用户操作(输入/点击) 2. **增量渲染**:大组件树不卡界面 3. **错误隔离**:单个组件崩溃不影响整个应用 4. **并发准备**:后台预渲染不可见内容 > 就像餐厅后厨:Fiber 是智能调度员,让厨师(浏览器)先做急单(用户点击),再做团餐(数据更新),同时准备明天的食材(预加载)。
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