登录React Fiber：从“递归地狱”到“时间切片”的重生之路
前情回顾：
在上一篇中，我们聊到 React 的理念——“快速响应”。
可 React15 的老架构在深层组件更新时，却经常卡到让人想拔网线。
原因就是它那套不能中断的递归调和机制。
一旦开始递归，就像打开了 Photoshop 的无限滤镜叠加，停不下来。
于是，React 团队痛定思痛，决定造一套能“中断更新”的新架构。
这，就是 Fiber 登场的时刻。
🧠 一、Fiber 是什么？为什么它能解决卡顿？
Fiber 的中文叫 纤程（Fiber） ，听上去像健身食品，其实是计算机里的一种概念。
它和进程（Process）、线程（Thread）、协程（Coroutine）一样，都是程序执行的过程单位。
在很多文章中，会把“纤程”看作“协程”的一种实现。
而在 JavaScript 世界里，协程的实现方式就是——Generator 函数。
也就是说，Fiber = React 内部的协程机制。
它让 React 更新变得可以：
- 暂停（yield）
- 恢复（resume）
- 并根据优先级切片执行（priority scheduling）
如果用一句话总结 Fiber 的思想：
Fiber = React 内部实现的一套状态更新机制，支持任务的中断、恢复和复用中间状态。
🏗️ 二、Fiber 的诞生动机：递归的噩梦
让我们先回忆一下 React15 是怎么更新视图的。
它的调和器是递归实现的：
function updateComponent(component) {
component.render();
component.children.forEach(updateComponent);
}
听起来没毛病，对吧？
但问题在于：递归是同步执行的。
假如组件树很深，或者子组件太多，主线程就会被 React 独占。
于是出现了这种尴尬场景👇
我输入一个字母 → 页面两秒没反应 → 再输入的时候，浏览器直接假死。
这时，React 团队意识到：
“不能再让递归绑架线程了，我们得改造整套调和机制！”
于是他们重写了整个核心，用循环 + 可中断单元任务取代了递归。
那套循环任务系统，就是 Fiber 架构。
🧩 三、Fiber 架构三重含义
Fiber 既是架构、也是节点，更是一种“任务思维”的体现。
我们可以从三层理解它：
| 层级 | 含义 | 比喻 |
|---|---|---|
| 架构 | React16 的调和机制，支持可中断更新 | 从“递归调用栈”转成“任务队列” |
| 静态结构 | 描述组件类型、DOM 节点等信息 | 元数据 |
| 动态工作单元 | 存放本次更新要做的任务 | 工作线程 |
🧬 四、Fiber 节点结构源码揭秘
Fiber 的定义在源码里其实很清晰（节选自 ReactFiber.new.js）：
function FiberNode(tag, pendingProps, key, mode) {
// 静态结构
this.tag = tag; // 类型：FunctionComponent / HostComponent 等
this.key = key;
this.elementType = null;
this.type = null;
this.stateNode = null; // 对应的真实DOM节点
// 树关系
this.return = null; // 父节点
this.child = null; // 第一个子节点
this.sibling = null; // 右边兄弟节点
// 动态工作单元
this.pendingProps = pendingProps;
this.memoizedProps = null;
this.updateQueue = null;
this.memoizedState = null;
// 调度
this.lanes = NoLanes;
this.childLanes = NoLanes;
// 双缓冲机制
this.alternate = null;
}
每个 Fiber 节点就是 React 更新的最小单元。
它知道：
- 自己是谁（tag、type）
- 自己的家人是谁（return、child、sibling）
- 自己当前在做什么（pendingProps、lanes）
- 自己上一次的状态在哪（alternate）
是不是像一个会“记仇”的任务机器人？
每次更新，它都会记下自己上次干了啥，下次再干能不能快点。
🌲 五、Fiber 树的长相
来看这段简单的组件代码：
function App() {
return (
<div>
i am
<span>KaSong</span>
</div>
);
}
编译后，React 会为每个节点生成一个对应的 Fiber 节点。
它们的关系如下：
App (FunctionComponent)
└── div (HostComponent)
├── "i am" (HostText)
└── span (HostComponent)
可以想象成下面这张“Fiber 家谱图”👇
🖼️ Fiber 树结构图
每个 Fiber 节点的关系通过这三个指针维护：
| 属性 | 含义 |
|---|---|
child |
第一个子节点 |
sibling |
兄弟节点 |
return |
父节点（执行完要返回） |
🤔 为什么父指针叫 return？
别急，这不是 React 开发者命名癖好。
而是因为 Fiber 是工作单元（Work Unit） 。
执行完当前节点后，程序会“return”回父节点继续处理。
这就像函数调用栈，只不过现在是我们手动维护的“链表版调用栈”。
⚙️ 六、Fiber 的双缓冲机制
每个 Fiber 节点都有个 alternate 指针，用于指向上一次的版本。
这样 React 就维护了两棵树：
- 一棵是正在屏幕上展示的 current 树
- 另一棵是正在计算中的 workInProgress 树
当更新完成后，React 只需轻轻一换指针：
current = workInProgress;
整个应用就完成了一次“无感更新”。
这种机制被称为 双缓冲（Double Buffering） ，类似显卡渲染帧切换，流畅无比。
🔧 七、手写一个迷你版 Fiber 执行器
我们用极简代码感受一下 Fiber 的执行逻辑：
class FiberNode {
constructor(tag, parent = null) {
this.tag = tag;
this.return = parent;
this.child = null;
this.sibling = null;
}
}
// 构建 Fiber 树
const App = new FiberNode("App");
const Div = new FiberNode("div", App);
const Span = new FiberNode("span", Div);
App.child = Div;
Div.child = Span;
// 模拟 Fiber 循环
function performUnitOfWork(fiber) {
console.log("Work on:", fiber.tag);
if (fiber.child) return fiber.child;
let next = fiber;
while (next) {
if (next.sibling) return next.sibling;
next = next.return;
}
return null;
}
let nextUnitOfWork = App;
while (nextUnitOfWork) {
nextUnitOfWork = performUnitOfWork(nextUnitOfWork);
}
输出：
Work on: App
Work on: div
Work on: span
这就是 Fiber 的执行本质：
它把原本“整棵树的递归更新”，拆成了“一个节点一个节点的任务循环”，
每次可以中断，浏览器空闲时再继续。
这也正是 React 能实现 时间切片（Time Slicing） 的底层基础。
🧭 八、小结与展望
| 项目 | React15 | React16（Fiber） |
|---|---|---|
| 调和方式 | 递归栈 | 链表循环 |
| 可中断性 | ❌ 不可中断 | ✅ 可中断恢复 |
| 更新粒度 | 整棵树 | 单个节点（Fiber） |
| 状态保存 | 调用栈 | Fiber 节点内存 |
| 渲染机制 | 一次性 | 分阶段（优先级调度） |
Fiber 的出现，让 React 从“函数式渲染库”进化为“可调度的 UI 引擎”。
九、参考资料
- 卡颂：《React 技术揭秘》
- Acdlite - React Fiber Architecture (2016)
- Lin Clark - A Cartoon Intro to Fiber (React Conf 2017)
- React 源码（v18.2）
- React RFC: Time Slicing and Scheduling
🪄 下一章预告：
我们将深入 Fiber 的执行流程，看看它是如何从 “beginWork → completeWork” 一步步构建出界面的。
就像流水线造车一样，每个 Fiber 都要经过一段工序，最终被打磨成真实 DOM。
