首先要知道的是,JavaScript 引擎和页面渲染引擎两个线程是互斥的,当其中一个线程执行时,另一个线程只能挂起等待。

在这样的情况下如果JavaScript线程长时间的占用了主线程,那么渲染层面就会长时间得不到更新,界面长时间不更新,会导致页面响应度变差,用户可能会感觉到卡顿,会造成不好的影响。

所有的任务都是按照先后顺序,没有区分优先级,这样就会导致优先级比较高的任务无法被优先执行。

Fiber是什么?

Fiber 的中文翻译叫纤程,与进程、线程同为程序执行过程,Fiber 就是比线程还要纤细的一个过程。纤程意在对渲染过程实现进行更加精细的控制。

从架构角度来看,Fiber 是对 React 核心算法(即调和过程)的重写。

从编码角度来看,Fiber 是 React 内部所定义的一种数据结构,它是 Fiber 树结构的节点单位,也就是 React 16 新架构下的”虚拟 DOM”

Fiber 如何解决问题的

Fiber 把一个渲染任务分解为多个渲染任务,而不是一次性完成,把每一个分割得很细的任务视作一个”执行单元”,React 就会检查现在还剩多少时间,如果没有时间就将控制权让出去,故任务会被分散到多个帧里面,中间可以返回至主进程控制执行其他任务,最终实现更流畅的用户体验。

即是实现了”增量渲染”,实现了可中断与恢复,恢复后也可以复用之前的中间状态,并给不同的任务赋予不同的优先级,其中每个任务更新单元为 React Element 对应的 Fiber 节点

Fiber 实现原理

实现的方式是requestIdleCallback这一 API,但 React 团队 polyfill 了这个 API,使其对比原生的浏览器兼容性更好且拓展了特性

window.requestIdleCallback()方法将在浏览器的空闲时段内调用的函数排队。这使开发者能够在主事件循环上执行后台和低优先级工作,而不会影响延迟关键事件,如动画和输入响应。函数一般会按先进先调用的顺序执行,然而,如果回调函数指定了执行超时时间 timeout,则有可能为了在超时前执行函数而打乱执行顺序。

requestIdleCallback回调的执行的前提条件是当前浏览器处于空闲状态。

即requestIdleCallback的作用是在浏览器一帧的剩余空闲时间内执行优先度相对较低的任务。首先 React 中任务切割为多个步骤,分批完成。在完成一部分任务之后,将控制权交回给浏览器,让浏览器有时间再进行页面的渲染。等浏览器忙完之后有剩余时间,再继续之前 React 未完成的任务,是一种合作式调度。

简而言之,由浏览器给我们分配执行时间片,我们要按照约定在这个时间内执行完毕,并将控制权还给浏览器。

React 16 的Reconciler基于 Fiber 节点实现,被称为 Fiber Reconciler。

作为静态的数据结构来说,每个 Fiber 节点对应一个 React element,保存了该组件的类型(函数组件/类组件/原生组件等等)、对应的 DOM 节点等信息。

作为动态的工作单元来说,每个 Fiber 节点保存了本次更新中该组件改变的状态、要执行的工作。