React Fiber 的工作原理

React Fiber 是 React 16 引入的全新协调引擎，它彻底改变了 React 的渲染机制，使得应用在复杂交互和大规模数据更新时更加流畅高效。Fiber 的核心目标是通过可中断、可恢复的渲染过程，优化用户体验，同时保持开发者的编码习惯不变。本文将深入探讨 Fiber 的工作原理，从任务调度、优先级控制到双缓存机制等关键方面，揭示其如何实现高性能渲染。
任务分片与中断恢复
Fiber 将渲染过程拆分为多个小任务单元（称为 Fiber 节点），每个单元对应虚拟 DOM 的一部分。通过链表结构管理这些节点，React 可以在执行过程中暂停、跳过或复用任务。例如，当浏览器需要处理用户输入时，Fiber 会中断当前渲染，优先响应交互，之后再恢复未完成的任务。这种分片机制避免了长时间占用主线程，确保页面始终流畅。
优先级动态调整
Fiber 引入了基于优先级的调度策略，将任务分为同步、高优先级（如动画）和低优先级（如数据预加载）。通过类似 requestIdleCallback 的机制，React 在空闲时段执行低优先级任务，而高优先级任务会立即抢占资源。例如，用户在输入框打字时，相关状态更新会被标记为紧急任务，确保输入无延迟。这种动态调整显著提升了交互体验。
双缓存与增量渲染
Fiber 采用双缓存技术维护两棵 Fiber 树：当前显示树和正在构建的工作树。渲染时，React 会逐节点比对两棵树，生成增量更新（称为副作用列表），最后一次性提交到 DOM。这一过程减少了不必要的重绘，同时支持并发渲染——即使工作树未完成，当前页面仍可正常交互。例如，列表渲染时，已处理的部分会优先显示，剩余项逐步加载。
错误边界与异步渲染
Fiber 的异步特性允许组件在渲染失败时通过错误边界捕获异常，避免整个应用崩溃。React 可以暂停部分子树渲染，先完成其他内容展示。例如，当某个组件因数据错误无法渲染时，其父组件会显示备用 UI，而其他模块继续更新。这种设计增强了应用的鲁棒性。
通过以上机制，React Fiber 在保持声明式编程模型的实现了接近原生的性能。无论是复杂动画还是大规模数据更新，开发者都能借助 Fiber 的底层优化，轻松构建高效应用。