了解 React Fiber：增强 React 的性能和用户体验

反应纤维概述

React Fiber 是对 React 16 中引入的 React 核心算法的完全重写。它的开发是为了解决之前 React 协调算法的局限性，提供更好的性能、改进的用户体验以及处理复杂更新的更高级的功能。

React Fiber 通过启用增量渲染来增强渲染过程，允许 React 暂停工作并稍后继续。这种增量方法使 React 能够确定更新的优先级并保持用户界面 (UI) 的响应能力，即使在复杂而繁重的任务中也是如此。

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React Fiber 的主要特点

1. 增量渲染：React Fiber 可以将渲染过程分解为更小的工作单元，使浏览器即使在复杂的渲染任务中也能保持响应。它可以根据更新的优先级暂停和恢复工作。

2. 优先级：React 现在可以对不同的更新进行优先级排序。例如，用户输入事件可能优先于后台任务，以确保 UI 保持响应。

3. 并发：React Fiber 可以同时处理多个更新，提高响应能力并减少卡顿或 UI 冻结。

4. 错误边界：Fiber 在 React 组件中引入了改进的错误处理。如果组件中发生错误，错误边界可以防止应用程序崩溃并允许组件正常恢复。

5. 时间切片：React Fiber 引入了时间切片，它允许 React 以小块时间处理任务。它可以安排在空闲时间执行的工作，确保 UI 在繁重的计算过程中不会冻结或滞后。

6. 更好的动画和过渡：使用 Fiber，动画和过渡更加流畅。 React 现在能够推迟非紧急的 UI 更新，并保持重要的视觉元素（例如动画）以正确的帧速率运行。

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React Fiber 的工作原理

React Fiber 的内部架构是围绕 Fiber 对象 的概念构建的，它们是 React 组件的轻量级表示。这些光纤对象保存组件的状态并以树状结构连接。该树被称为纤维树，每个组件都有自己的纤维对象。

和解过程分为三个阶段：

1. 渲染阶段：在渲染阶段，React 计算更新 UI 所需的更改。 React 构建了代表组件的纤维树。此阶段现在是增量的，这意味着 React 可以暂停和恢复工作。

2. 提交阶段：渲染阶段之后，React 将计算出的更改应用于实际 DOM。这是浏览器更新新 UI 的阶段。

3. 协调：React 比较组件树的先前状态和当前状态，确定发生了什么变化。此过程由 React Fiber 在后台高效完成。

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React Fiber：与以前版本有何不同

在 React Fiber 之前，React 的渲染是同步的，这意味着更新是一次性应用的，会阻塞主线程并导致 UI 在复杂的更新过程中冻结。这种方法效率低下，尤其是在具有许多组件和复杂 UI 更新的大型应用程序中。

使用 React Fiber，渲染是异步的，并且更新被分成更小的块。这种异步方法使 React 更加高效和响应迅速，特别是对于复杂的 UI 或需要区分优先级的任务。

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React Fiber 与 React 15（预纤维）

1. 优先级：

   • Pre-Fiber (React 15)：React 在单个批次中进行更新，这导致繁重任务期间 UI 卡顿。
   • React Fiber：React 可以将高优先级更新（如用户输入或动画）优先于不太重要的更新（如后台数据获取）。

2. 并发:

   • Pre-Fiber：React 是单线程的，无法有效处理并发更新。
   • React Fiber：React 现在可以同时处理多个更新，提高大型应用程序的响应能力。

3. 增量渲染:

   • Pre-Fiber：React 同步渲染所有内容，这导致了性能瓶颈和 UI 冻结。
   • React Fiber：React 现在可以将渲染分解为更小的块并恢复工作，从而提高性能并减少 UI 卡顿。

4. 错误边界:

   • Pre-Fiber：组件中的错误可能会导致整个应用程序崩溃。
   • React Fiber：改进的错误处理，允许组件正常恢复，而不会导致整个应用程序崩溃。

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反应纤维生命周期阶段

1. 渲染阶段：在渲染阶段，React 计算哪些组件需要更新。这项工作是逐步完成的，React 根据需要暂停和恢复。

2. 提交阶段：React 计算更改后，它会在单独的阶段将这些更改应用到 DOM。

3. 更新阶段：React Fiber 根据新的状态和 props 根据需要更新树中的组件。

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时间切片和 React Fiber

时间切片是React Fiber中引入的一个关键功能。它将任务分解成更小的部分，因此 React 可以在空闲时间（当浏览器不执行其他任务时）分块执行它们。这可以防止阻塞 UI，保持界面流畅且响应灵敏。

例如，如果 React 需要更新一个大列表，它可以在空闲期间一次渲染几个项目，而不是阻塞主线程直到所有项目都渲染完毕。这可以保持 UI 的交互性和响应能力。

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React Fiber 和动画

React Fiber 通过对渲染周期提供更多控制，使动画更加流畅。由于 React 现在可以暂停和恢复工作，因此动画可以顺利运行而不会中断。 React 还可以优先考虑动画而不是其他任务，以确保它们以正确的帧速率渲染。

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React Fiber 和并发模式

React Fiber 是 并发模式 的关键部分，它允许 React 中断渲染以处理高优先级任务，例如动画或用户输入，并稍后返回以继续不太重要的工作。这意味着 React 可以根据任务的紧急程度确定任务的优先级，从而带来更流畅的用户体验。

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反应纤维的好处

• 更好的性能：React Fiber 提供增量渲染和优先级，提高性能，尤其是在具有复杂更新的大型应用程序中。
• 流畅的用户体验：Fiber 执行时间切片的能力可确保即使是复杂的 UI 也能保持响应，并将延迟和卡顿降至最低。
• 改进的错误处理：使用 Fiber，React 可以更优雅地处理错误，并允许应用程序在不崩溃的情况下恢复。
• 并发：Fiber 支持并发渲染，这有助于同时处理多个更新，提高响应能力。
• 灵活且可预测的渲染：React Fiber 使开发人员能够更好地控制渲染，从而更好地优化资源和性能。

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结论

React Fiber 是对 React 之前的渲染架构的重大改进。通过增量渲染、优先级和并发性，它使 React 应用程序更快、响应更快，并且能够处理复杂的 UI 和交互。这些增强功能使开发人员能够构建高度交互的应用程序，而无需牺牲性能或用户体验。

Fiber 为 React 的 并发模式 铺平了道路，它承诺在未来版本中提供更大的性能优化和灵活性。

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