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Fiber 渲染过程分析 ​

在 React 的 Fiber 架构中，渲染过程被分为两个阶段：

  1. 调和阶段（Reconciliation / Render Phase）：这一阶段是可中断的，React 会根据新旧虚拟 DOM 树进行比较，生成 Fiber 树，找到需要更新的地方。这个阶段可以被暂停和恢复，用于优先处理更紧急的任务。
  2. 提交阶段（Commit Phase）：这一阶段是不可中断的，React 会将调和阶段计算出的更新结果应用到实际的 DOM 中，并执行副作用（如 useEffect、componentDidMount）。

那么，如何判断调和阶段的计算已经完成并可以进入提交阶段呢？

一、判断计算完成进入渲染的关键步骤 ​

React 会在调和阶段完成后，执行以下步骤来判断何时可以进入提交阶段：

  1. Fiber 树遍历完成：

    • 在调和阶段，React 会从根节点开始遍历整个 Fiber 树（组件树），对每个 Fiber 节点进行必要的计算（如 diff、状态更新、props 更新等）。
    • 每个节点都有可能发生变化（如 props 变更、state 变更、DOM 变化等），这些变化被标记在 Fiber 树中。
    • 当整个 Fiber 树遍历完，并且所有需要的变化都计算完毕时，React 会认为调和阶段的工作已经完成。

  2. 是否存在高优先级任务：

    • Fiber 架构的一个特点是调和阶段是可中断的。React 在调和阶段会不断检查是否有更高优先级的任务（例如，用户输入、动画等）。
    • 如果有高优先级任务，它会暂停当前的渲染，优先处理这些任务，随后恢复之前的 Fiber 树遍历。
    • 只有当没有更高优先级的任务存在时，React 才会认为调和阶段可以继续，直至完成。

  3. 对比新旧虚拟 DOM：

    • 在调和阶段，React Fiber 通过Diff 算法对比新旧虚拟 DOM 树，找到哪些节点需要更新。这些节点被打上不同的标记（flags），标记的节点表明这些节点在提交阶段需要更新。
    • 一旦 Diff 完成，React 便清楚哪些部分需要进行更新，这标志着调和阶段的工作已经完成。

  4. Fiber 树上的副作用链：

    • 每个需要更新的节点都会被打上“副作用”标记（例如插入、更新、删除 DOM 节点等）。这些副作用会被添加到 Fiber 树的副作用链上。
    • 当所有的副作用都已经准备好时，React 就可以进入提交阶段，并将这些副作用应用到实际的 DOM 中。

二、判断可以进入提交阶段的信号 ​

React 在调和阶段有一个状态叫 workInProgress，它指向当前正在处理的 Fiber 树。当 Fiber 树的所有节点都被遍历并处理完成后，React 会检测是否可以进入提交阶段。具体来说：

  1. workInProgress 为 null：

    • 如果 workInProgress 为空，意味着当前的 Fiber 树遍历已经完成，React 可以进入提交阶段。

  2. 没有未完成的任务：

    • React 的调度器会检查是否有未完成的工作单元（Work Unit）。如果没有未完成的任务，React 认为调和阶段已经结束，准备进入提交阶段。

  3. 低优先级任务被处理完毕：

    • 如果当前存在低优先级的任务，React 可能会继续推迟提交阶段，并优先处理更紧急的任务。当低优先级任务被完成后，再进入提交阶段。

三、提交阶段的标志 ​

一旦调和阶段完成，React 进入提交阶段，有以下几个关键标志：

  1. 生成了副作用列表：

    • 调和阶段完成后，React 会生成一个需要提交的副作用列表。这些副作用包括 DOM 操作、生命周期方法调用（componentDidMount、componentDidUpdate 等）以及 useEffect 中定义的副作用。

  2. 根 Fiber 节点的 EffectTag 标记：

    • 当整个调和阶段完成时，根 Fiber 节点（Root Fiber）上会有一个特殊的 EffectTag，表示整个 Fiber 树的变化已经计算完毕，所有需要更新的节点都被打上了标记。

  3. 开始执行 DOM 更新：

    • 当 Fiber 树生成的副作用链准备好之后，React 开始执行 DOM 更新。这个过程是同步的，且不可中断。React 会根据 Fiber 树上的标记，逐个执行 DOM 操作。

  4. 执行生命周期方法和副作用：

    • 在提交阶段，React 会在 DOM 更新完成后，执行生命周期方法（如 componentDidMount、componentDidUpdate）以及 useEffect 中的副作用函数。

四、总结 ​

  1. 调和阶段的结束标志：React Fiber 树遍历完成，所有需要更新的节点都打上了副作用标记，并且没有高优先级的任务需要处理时，调和阶段结束。
  2. 判断可以进入提交阶段：workInProgress 指向的 Fiber 树已经完成，且没有未完成的任务，React 就会开始进入提交阶段。
  3. 提交阶段的执行：提交阶段是同步的，不可中断，React 会将副作用列表中的操作应用到真实的 DOM 上，并执行必要的副作用函数。

通过这些机制，React 保证了在不阻塞主线程的情况下进行高效的渲染，并最大限度地提升用户的交互体验。