正文

看了React源碼之后相信大家都會(huì)對(duì)Fiber有自己不同的見(jiàn)解，而我對(duì)Fiber最大的見(jiàn)解就是這玩意兒就是個(gè)鏈表。如果把整個(gè)Fiber樹(shù)當(dāng)成一個(gè)整體確實(shí)有點(diǎn)難理解源碼，但是如果把它拆開(kāi)了，將每個(gè)節(jié)點(diǎn)都看成一個(gè)獨(dú)立單元卻能得到一個(gè)很清晰的思路，接下來(lái)我就簡(jiǎn)單幾點(diǎn)講講,我所認(rèn)為的為什么React要用鏈表這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)建Fiber架構(gòu)

什么是Fiber

可能了解過(guò)React的靚仔就要說(shuō)了，Fiber就是一個(gè)虛擬dom樹(shù)；確實(shí)如此，但是16版本之前的React也存在虛擬dom樹(shù)，為什么要用Fiber替代呢？

眾所周知(可能有靚仔不知道)，16.8之前React還沒(méi)引入Fiber概念，Reconciler（協(xié)調(diào)器） 會(huì)在mount階段與update階段循環(huán)遞歸mountComponent與updateComponent，此時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在調(diào)用棧當(dāng)中，因?yàn)槭沁f歸執(zhí)行，所以一當(dāng)開(kāi)始便無(wú)法停止直到遞歸執(zhí)行結(jié)束；如果此時(shí)頁(yè)面中的節(jié)點(diǎn)非常多我們要等到遞歸結(jié)束可能要耗費(fèi)大量的時(shí)間，而且在此之間用戶會(huì)覺(jué)得卡頓，這對(duì)用戶來(lái)說(shuō)絕對(duì)稱不上是好的體驗(yàn)；

因此在16版本之后React有了異步可中斷更新與雙緩存的概念，也就是我們熟知的同步并發(fā)模式Concurrent模式，那么這些跟Fiber有什么關(guān)系呢？

Fiber節(jié)點(diǎn)React源碼

首先我們來(lái)看一段關(guān)于Fiber節(jié)點(diǎn)的React源碼

function FiberNode(tag, pendingProps, key, mode) {
  // Instance
  //靜態(tài)屬性
  this.tag = tag;//
  this.key = key;
  this.elementType = null;//
  this.type = null;//類(lèi)型
  this.stateNode = null; // Fiber
  //關(guān)聯(lián)屬性
  this.return = null;
  this.child = null;
  this.sibling = null
  this.index = 0;
  this.ref = null;
  //工作屬性
  this.pendingProps = pendingProps;
  this.memoizedProps = null;
  this.updateQueue = null;
  this.memoizedState = null;
  this.dependencies = null;
  this.mode = mode; // Effects
  this.flags = NoFlags;
  this.subtreeFlags = NoFlags;
  this.deletions = null;
  this.lanes = NoLanes;
  this.childLanes = NoLanes;
  this.alternate = null;
  {
    // Note: The following is done to avoid a v8 performance cliff.
    //
    // Initializing the fields below to smis and later updating them with
    // double values will cause Fibers to end up having separate shapes.
    // This behavior/bug has something to do with Object.preventExtension().
    // Fortunately this only impacts DEV builds.
    // Unfortunately it makes React unusably slow for some applications.
    // To work around this, initialize the fields below with doubles.
    //
    // Learn more about this here:
    // https://github.com/facebook/react/issues/14365
    // https://bugs.chromium.org/p/v8/issues/detail?id=8538
    this.actualDuration = Number.NaN;
    this.actualStartTime = Number.NaN;
    this.selfBaseDuration = Number.NaN;
    this.treeBaseDuration = Number.NaN; // It's okay to replace the initial doubles with smis after initialization.
    // This won't trigger the performance cliff mentioned above,
    // and it simplifies other profiler code (including DevTools).
    this.actualDuration = 0;
    this.actualStartTime = -1;
    this.selfBaseDuration = 0;
    this.treeBaseDuration = 0;
  }
  {
    // This isn't directly used but is handy for debugging internals:
    this._debugSource = null;
    this._debugOwner = null;
    this._debugNeedsRemount = false;
    this._debugHookTypes = null;
    if (!hasBadMapPolyfill && typeof Object.preventExtensions === 'function') {
      Object.preventExtensions(this);
    }
  }
}

可以看到在一個(gè)FiberNode當(dāng)中存在很多屬性，我們大體將他們分為三類(lèi)：

• 靜態(tài)屬性：保存當(dāng)前Fiber節(jié)點(diǎn)的 標(biāo)簽，類(lèi)型等；
• 關(guān)聯(lián)屬性：用于連接其他Fiber節(jié)點(diǎn)形成Fiber樹(shù)；
• 工作屬性：保存當(dāng)前Fiber節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)工作單元；

而多個(gè)Fiber節(jié)點(diǎn)之間正是通過(guò)關(guān)聯(lián)屬性的連接形成一個(gè)Fiber樹(shù)；因?yàn)槊恳粋€(gè)Fiber節(jié)點(diǎn)都是相互獨(dú)立的，因此Fiber節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)指針指向的方式產(chǎn)生聯(lián)系，return指向的是父級(jí)節(jié)點(diǎn)，child指向的是子節(jié)點(diǎn)，sibling指向的是兄弟節(jié)點(diǎn)；

如下列這段JSX代碼為例

<div className="App">
  <div className='div1'>
    <div className='div2'>
    </div>
  </div>
  <div className='div3'>
  </div>
</div>

最終該JSX產(chǎn)生的樹(shù)結(jié)構(gòu)為

Fiber樹(shù)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是相互獨(dú)立的，利用指針指向讓他們關(guān)聯(lián)在一起；那么我們是不是可以說(shuō)Fiber樹(shù)就是一個(gè)鏈表，關(guān)于什么是鏈表，可以參考我這篇博文 《作為前端你是否了解鏈表這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？》

Fiber樹(shù)是鏈表

可能現(xiàn)在就有靚仔要問(wèn)了，為什么React要選用鏈表這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)搭建Fiber架構(gòu)？

我是這么考慮的

• 節(jié)點(diǎn)獨(dú)立
• 節(jié)省操作時(shí)間
• 利于雙緩存與異步可中斷更新操作

節(jié)點(diǎn)獨(dú)立

不知道有沒(méi)有靚仔會(huì)說(shuō)React的Fiber架構(gòu)拿父節(jié)點(diǎn)的child存子節(jié)點(diǎn)拿子節(jié)點(diǎn)的return存父節(jié)點(diǎn)怎么就節(jié)點(diǎn)獨(dú)立了呢？這位靚仔貧道建議你再去學(xué)一下一般類(lèi)型和引用類(lèi)型；父節(jié)的child存的是子節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存地址，子節(jié)點(diǎn)的return存的是父節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存地址，因此并不會(huì)占用太多空間，說(shuō)白了他們只是有一層關(guān)系將節(jié)點(diǎn)綁定在一起，但是這層關(guān)系并不是包含關(guān)系；就比如你女朋友是你女朋友，你是你一樣，你們是情侶關(guān)系，并不是占有關(guān)系(不提倡?。∽杂蓱賽?ài)，人格獨(dú)立)；

節(jié)省操作時(shí)間與單向操作

如果Fiber樹(shù)并不是鏈表這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)而是數(shù)組這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)會(huì)怎么樣呢？我們都知道數(shù)組的存儲(chǔ)需要在內(nèi)存中開(kāi)辟一長(zhǎng)串有序的內(nèi)存，如果我把中間的某個(gè)元素刪除，那么后面的所有元素都要向上移動(dòng)一個(gè)存儲(chǔ)空間，如果現(xiàn)在我有1000個(gè)節(jié)點(diǎn)，我把第一個(gè)節(jié)點(diǎn)刪了，那么后面的999個(gè)節(jié)點(diǎn)都需要在內(nèi)存空間上向上移動(dòng)一位，這顯然是非常消耗時(shí)間的；但是如果是鏈表的話我們只需要將指針解綁，移動(dòng)到上一位節(jié)點(diǎn)或者下一節(jié)點(diǎn)就能形成一個(gè)新的鏈表，這在時(shí)間上來(lái)說(shuō)是非常有優(yōu)勢(shì)的；因?yàn)槭?節(jié)點(diǎn)間相互獨(dú)立因此我們僅僅只需要對(duì)指針進(jìn)行操作并且它的操作是單向的我們不需要進(jìn)行雙向解綁；

我們繼續(xù)以這段JSX為例

<div className="App">
  <div className='div1'>
    <div className='div2'>
    </div>
  </div>
  <div className='div3'>
  </div>
</div>

如果此時(shí)我們要將class為div1的節(jié)點(diǎn)刪除fiber是如何操作的？我們用圖來(lái)解釋

由圖所示，我們只需要將App的child指針改為div2，將div2的return指針改為App即可，然后我們便可以對(duì)div1與div3進(jìn)行銷(xiāo)毀；

利于雙緩存與異步可中斷更新操作

異步可中斷更新

我只能說(shuō)React為了給用戶良好的使用感受確實(shí)是下足了功夫，在React16之前React還采取著原始的同步更新，但是在在16之后React推出了concurrent模式也就是同步并發(fā)模式，在concurrent模式下你的mount與update都將成為異步可中斷更新，至于react為什么要推出異步可中斷更新可參考我這篇文章 《重學(xué)React之為什么需要Scheduler》

現(xiàn)在我們用最直觀的瀏覽器反饋來(lái)看一下Concurrent模式與Legacy模式的區(qū)別

我們看看Legacy模式下的Performance的監(jiān)聽(tīng)

可以看到所有的render階段方法都在同一個(gè)Task完成，如果運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)將會(huì)造成卡頓；

我們?cè)倏?strong>Concurrent模式下的Performance的監(jiān)聽(tīng)

在concurrent模式下會(huì)react的render階段會(huì)被分為若干個(gè)時(shí)長(zhǎng)為5ms的Task

這一切歸功于Scheduler調(diào)度器的功勞，因?yàn)?6之前的React沒(méi)有Scheduler所以采用的是所以采用的是遞歸的方式將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在調(diào)用棧當(dāng)中，遞歸一旦開(kāi)始便無(wú)法停止，所以后來(lái)有了Scheduler；而采用鏈表這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（Fiber）存儲(chǔ)數(shù)據(jù)卻能很好的中斷遍歷；我們來(lái)看看Concurrent模式下的入口函數(shù)

function workLoopConcurrent() {
  // Perform work until Scheduler asks us to yield
  while (workInProgress !== null && !shouldYield()) {
    performUnitOfWork(workInProgress);
  }
}

可以看到當(dāng)shouldYield() 為true時(shí)workLoopConcurrent方法將會(huì)中斷工作，而shouldYield() 對(duì)應(yīng)的正是scheduler是否需要更新調(diào)度的狀態(tài)

雙緩存

雙緩存的概念在座的靚仔應(yīng)該都清楚，React在運(yùn)行時(shí)會(huì)有兩棵Fiber樹(shù) （mount階段只有workInProgress Fiber樹(shù)）， 一顆是current Fiber樹(shù)，對(duì)應(yīng)當(dāng)前展示的內(nèi)容，一顆是workInProgress Fiber樹(shù)對(duì)應(yīng)的是正在構(gòu)建的Fiber樹(shù)，在mount階段的首次創(chuàng)建會(huì)創(chuàng)建一個(gè)fiberRootNode的根節(jié)點(diǎn)，fiberRootNode 有一個(gè)current工作單元屬性，來(lái)回指向Fiber樹(shù)，當(dāng)workInProgess Fiber樹(shù)構(gòu)建完成之后current就指向workInprogress Fiber樹(shù)，此時(shí)workInProgess Fiber樹(shù)變?yōu)?strong>current Fiber樹(shù)，而current Fiber樹(shù)將變?yōu)?strong>workInProgess Fiber樹(shù)，由于這一切都是在內(nèi)存中進(jìn)行的，所以稱之為雙緩存；

而這一切剛好運(yùn)用了鏈表的靈活指向，不斷形成一個(gè)新的鏈表；

以上就是React Fiber 鏈表操作原理詳解的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于React Fiber 鏈表的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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