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了解 React Fiber:增強 React 的效能和使用者體驗

Linda Hamilton
Linda Hamilton原創
2024-12-21 16:21:10230瀏覽

Understanding React Fiber: Enhancing Performance and User Experience in React

反應纖維概述

React Fiber 是對 React 16 中引入的 React 核心演算法的完全重寫。它的開發是為了解決先前 React 協調演算法的局限性,提供更好的性能、改進的用戶體驗以及處理複雜更新的更高級的功能。

React Fiber 透過啟用增量渲染來增強渲染過程,允許 React 暫停工作並稍後繼續。這種增量方法使 React 能夠確定更新的優先順序並保持使用者介面 (UI) 的回應能力,即使在複雜而繁重的任務中也是如此。


React Fiber 的主要特徵

  1. 增量渲染:React Fiber 可以將渲染過程分解為更小的工作單元,使瀏覽器即使在複雜的渲染任務中也能保持響應。它可以根據更新的優先順序暫停和恢復工作。

  2. 優先權:React 現在可以對不同的更新進行優先權排序。例如,使用者輸入事件可能優先於後台任務,以確保 UI 保持回應。

  3. 併發:React Fiber 可以同時處理多個更新,提高響應能力並減少卡頓或 UI 凍結。

  4. 錯誤邊界:Fiber 在 React 元件中引入了改進的錯誤處理。如果元件中發生錯誤,錯誤邊界可以防止應用程式崩潰並允許元件正常復原。

  5. 時間切片:React Fiber 引入了時間切片,它允許 React 以小塊時間處理任務。它可以安排在空閒時間執行的工作,確保 UI 在繁重的計算過程中不會凍結或延遲。

  6. 更好的動畫和轉場:使用 Fiber,動畫和轉場更流暢。 React 現在能夠推遲非緊急的 UI 更新,並保持重要的視覺元素(例如動畫)以正確的幀速率運行。


React Fiber 的工作原理

React Fiber 的內部架構是圍繞著 Fiber 物件 的概念建構的,它們是 React 元件的輕量級表示。這些光纖物件保存組件的狀態並以樹狀結構連接。該樹稱為纖維樹,每個組件都有自己的纖維物件。

和解過程分為三個階段:

  1. 渲染階段:在渲染階段,React 計算更新 UI 所需的變更。 React 建構了代表組件的纖維樹。此階段現在是增量的,這意味著 React 可以暫停和恢復工作。

  2. 提交階段:渲染階段之後,React 將計算出的變更應用於實際 DOM。這是瀏覽器更新新 UI 的階段。

  3. 協調:React 比較組件樹的先前狀態和當前狀態,確定發生了什麼變化。此過程由 React Fiber 在後台高效完成。


React Fiber:與先前版本有何不同

在 React Fiber 之前,React 的渲染是同步的,這意味著更新是一次性應用的,會阻塞主執行緒並導致 UI 在複雜的更新過程中凍結。這種方法效率低下,尤其是在具有許多元件和複雜 UI 更新的大型應用程式中。

使用 React Fiber,渲染是異步的,並且更新被分成更小的區塊。這種非同步方法使 React 更有效率且反應迅速,特別是對於複雜的 UI 或需要區分優先順序的任務。


React Fiber 與 React 15(預纖維)

  1. 優先權

    • Pre-Fiber (React 15):React 在單一批次中進行更新,這導致繁重任務期間 UI 卡頓。
    • React Fiber:React 可以將高優先權更新(如使用者輸入或動畫)優先於較不重要的更新(如後台資料擷取)。
  2. 併發:

    • Pre-Fiber:React 是單執行緒的,無法有效處理並發更新。
    • React Fiber:React 現在可以同時處理多個更新,提高大型應用程式的回應能力。
  3. 增量渲染:

    • Pre-Fiber:React 同步渲染所有內容,這導致了效能瓶頸和 UI 凍結。
    • React Fiber:React 現在可以將渲染分解為更小的區塊並恢復工作,從而提高效能並減少 UI 卡頓。
  4. 錯誤邊界:

    • Pre-Fiber:元件中的錯誤可能會導致整個應用程式崩潰。
    • React Fiber:改進的錯誤處理,允許元件正常恢復,而不會導致整個應用程式崩潰。

反應纖維生命週期階段

  1. 渲染階段:在渲染階段,React 計算哪些元件需要更新。這項工作是逐步完成的,React 根據需要暫停和恢復。

  2. 提交階段:React 計算變更後,它會在單獨的階段將這些變更套用到 DOM。

  3. 更新階段:React Fiber 根據新的狀態和 props 根據需要更新樹中的組件。


時間切片與 React Fiber

時間切片是React Fiber中引入的關鍵功能。它將任務分解成更小的部分,因此 React 可以在空閒時間(當瀏覽器不執行其他任務時)分塊執行它們。這可以防止阻塞 UI,保持介面流暢且反應靈敏。

例如,如果 React 需要更新一個大列表,它可以在空閒期間一次渲染幾個項目,而不是阻塞主線程直到所有項目都渲染完畢。這可以保持 UI 的互動性和回應能力。


React Fiber 和動畫

React Fiber 透過對渲染週期提供更多控制,讓動畫更加流暢。由於 React 現在可以暫停和恢復工作,因此動畫可以順利運行而不會中斷。 React 還可以優先考慮動畫而不是其他任務,以確保它們以正確的幀速率渲染。


React Fiber 和並發模式

React Fiber 是 並發模式 的關鍵部分,它允許 React 中斷渲染以處理高優先級任務,例如動畫或用戶輸入,並稍後返回以繼續不太重要的工作。這意味著 React 可以根據任務的緊急程度來確定任務的優先級,從而帶來更流暢的使用者體驗。


反應纖維的好處

  • 更好的效能:React Fiber 提供增量渲染和優先權,提高效能,尤其是在具有複雜更新的大型應用程式中。
  • 流暢的使用者體驗:Fiber 執行時間切片的能力可確保即使是複雜的 UI 也能保持回應,並將延遲和卡頓降至最低。
  • 改進的錯誤處理:使用 Fiber,React 可以更優雅地處理錯誤,並允許應用程式在不崩潰的情況下恢復。
  • 並發:Fiber 支援並發渲染,這有助於同時處理多個更新,提高回應能力。
  • 靈活且可預測的渲染:React Fiber 讓開發人員能夠更好地控制渲染,從而更好地優化資源和效能。

結論

React Fiber 是對 React 之前的渲染架構的重大改進。透過增量渲染、優先權和並發性,它使 React 應用程式更快、反應更快,並且能夠處理複雜的 UI 和互動。這些增強功能使開發人員能夠建立高度互動的應用程序,而無需犧牲效能或使用者體驗。

Fiber 為 React 的 並發模式 鋪平了道路,它承諾在未來版本中提供更大的效能最佳化和靈活性。


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