了解 React Fiber：增強 React 的效能和使用者體驗

反應纖維概述

React Fiber 是對 React 16 中引入的 React 核心演算法的完全重寫。它的開發是為了解決先前 React 協調演算法的局限性，提供更好的性能、改進的用戶體驗以及處理複雜更新的更高級的功能。

React Fiber 透過啟用增量渲染來增強渲染過程，允許 React 暫停工作並稍後繼續。這種增量方法使 React 能夠確定更新的優先順序並保持使用者介面 (UI) 的回應能力，即使在複雜而繁重的任務中也是如此。

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React Fiber 的主要特徵

1. 增量渲染：React Fiber 可以將渲染過程分解為更小的工作單元，使瀏覽器即使在複雜的渲染任務中也能保持響應。它可以根據更新的優先順序暫停和恢復工作。

2. 優先權：React 現在可以對不同的更新進行優先權排序。例如，使用者輸入事件可能優先於後台任務，以確保 UI 保持回應。

3. 併發：React Fiber 可以同時處理多個更新，提高響應能力並減少卡頓或 UI 凍結。

4. 錯誤邊界：Fiber 在 React 元件中引入了改進的錯誤處理。如果元件中發生錯誤，錯誤邊界可以防止應用程式崩潰並允許元件正常復原。

5. 時間切片：React Fiber 引入了時間切片，它允許 React 以小塊時間處理任務。它可以安排在空閒時間執行的工作，確保 UI 在繁重的計算過程中不會凍結或延遲。

6. 更好的動畫和轉場：使用 Fiber，動畫和轉場更流暢。 React 現在能夠推遲非緊急的 UI 更新，並保持重要的視覺元素（例如動畫）以正確的幀速率運行。

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React Fiber 的工作原理

React Fiber 的內部架構是圍繞著 Fiber 物件 的概念建構的，它們是 React 元件的輕量級表示。這些光纖物件保存組件的狀態並以樹狀結構連接。該樹稱為纖維樹，每個組件都有自己的纖維物件。

和解過程分為三個階段：

1. 渲染階段：在渲染階段，React 計算更新 UI 所需的變更。 React 建構了代表組件的纖維樹。此階段現在是增量的，這意味著 React 可以暫停和恢復工作。

2. 提交階段：渲染階段之後，React 將計算出的變更應用於實際 DOM。這是瀏覽器更新新 UI 的階段。

3. 協調：React 比較組件樹的先前狀態和當前狀態，確定發生了什麼變化。此過程由 React Fiber 在後台高效完成。

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React Fiber：與先前版本有何不同

在 React Fiber 之前，React 的渲染是同步的，這意味著更新是一次性應用的，會阻塞主執行緒並導致 UI 在複雜的更新過程中凍結。這種方法效率低下，尤其是在具有許多元件和複雜 UI 更新的大型應用程式中。

使用 React Fiber，渲染是異步的，並且更新被分成更小的區塊。這種非同步方法使 React 更有效率且反應迅速，特別是對於複雜的 UI 或需要區分優先順序的任務。

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React Fiber 與 React 15（預纖維）

1. 優先權：

   • Pre-Fiber (React 15)：React 在單一批次中進行更新，這導致繁重任務期間 UI 卡頓。
   • React Fiber：React 可以將高優先權更新（如使用者輸入或動畫）優先於較不重要的更新（如後台資料擷取）。

2. 併發:

   • Pre-Fiber：React 是單執行緒的，無法有效處理並發更新。
   • React Fiber：React 現在可以同時處理多個更新，提高大型應用程式的回應能力。

3. 增量渲染:

   • Pre-Fiber：React 同步渲染所有內容，這導致了效能瓶頸和 UI 凍結。
   • React Fiber：React 現在可以將渲染分解為更小的區塊並恢復工作，從而提高效能並減少 UI 卡頓。

4. 錯誤邊界:

   • Pre-Fiber：元件中的錯誤可能會導致整個應用程式崩潰。
   • React Fiber：改進的錯誤處理，允許元件正常恢復，而不會導致整個應用程式崩潰。

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反應纖維生命週期階段

1. 渲染階段：在渲染階段，React 計算哪些元件需要更新。這項工作是逐步完成的，React 根據需要暫停和恢復。

2. 提交階段：React 計算變更後，它會在單獨的階段將這些變更套用到 DOM。

3. 更新階段：React Fiber 根據新的狀態和 props 根據需要更新樹中的組件。

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時間切片與 React Fiber

時間切片是React Fiber中引入的關鍵功能。它將任務分解成更小的部分，因此 React 可以在空閒時間（當瀏覽器不執行其他任務時）分塊執行它們。這可以防止阻塞 UI，保持介面流暢且反應靈敏。

例如，如果 React 需要更新一個大列表，它可以在空閒期間一次渲染幾個項目，而不是阻塞主線程直到所有項目都渲染完畢。這可以保持 UI 的互動性和回應能力。

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React Fiber 和動畫

React Fiber 透過對渲染週期提供更多控制，讓動畫更加流暢。由於 React 現在可以暫停和恢復工作，因此動畫可以順利運行而不會中斷。 React 還可以優先考慮動畫而不是其他任務，以確保它們以正確的幀速率渲染。

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React Fiber 和並發模式

React Fiber 是 並發模式 的關鍵部分，它允許 React 中斷渲染以處理高優先級任務，例如動畫或用戶輸入，並稍後返回以繼續不太重要的工作。這意味著 React 可以根據任務的緊急程度來確定任務的優先級，從而帶來更流暢的使用者體驗。

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反應纖維的好處

• 更好的效能：React Fiber 提供增量渲染和優先權，提高效能，尤其是在具有複雜更新的大型應用程式中。
• 流暢的使用者體驗：Fiber 執行時間切片的能力可確保即使是複雜的 UI 也能保持回應，並將延遲和卡頓降至最低。
• 改進的錯誤處理：使用 Fiber，React 可以更優雅地處理錯誤，並允許應用程式在不崩潰的情況下恢復。
• 並發：Fiber 支援並發渲染，這有助於同時處理多個更新，提高回應能力。
• 靈活且可預測的渲染：React Fiber 讓開發人員能夠更好地控制渲染，從而更好地優化資源和效能。

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結論

React Fiber 是對 React 之前的渲染架構的重大改進。透過增量渲染、優先權和並發性，它使 React 應用程式更快、反應更快，並且能夠處理複雜的 UI 和互動。這些增強功能使開發人員能夠建立高度互動的應用程序，而無需犧牲效能或使用者體驗。

Fiber 為 React 的 並發模式 鋪平了道路，它承諾在未來版本中提供更大的效能最佳化和靈活性。

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