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了解 React Fiber:增强 React 的性能和用户体验

Linda Hamilton
发布: 2024-12-21 16:21:10
原创
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Understanding React Fiber: Enhancing Performance and User Experience in React

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。


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。


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。


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。


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。

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。


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。


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。


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。


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。

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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来源:dev.to
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