React Fiber 数据结构揭秘

此章节会通过两个 demo 来展示 Stack Reconciler 以及 Fiber Reconciler 的数据结构。

个人博客

首先用代码表示上图节点间的关系。比如 a1 节点下有 b1、b2、b3 节点, 就可以把它们间的关系写成 a1.render = () => [b1, b2, b3];

var a1 = { name: 'a1', render = () => [b1, b2, b3] } var b1 = { name: 'b1', render = () => [c1] } var b2 = { name: 'b2', render = () => [c2] } var b3 = { name: 'b3', render = () => [] } var c1 = { name: 'c1', render = () => [d1] } var c2 = { name: 'c2', render = () => [] } var d1 = { name: 'd1', render = () => [d2] } var d2 = { name: 'd2', render = () => [] } Stack Reconciler

在 React 16 之前，节点之间的关系可以用数据结构中树的深度遍历来表示。

如下实现 walk 函数, 将深度遍历的节点打印出来。

walk(a1) function walk(instance) { if (!instance) return console.log(instance.name) instance.render().map(walk) }

输出结果为: a1 b1 c1 d1 d2 b2 c2 b3

Fiber Reconciler

在 React 16 中，节点之间的关系可以用数据结构中的链表来表示。

节点之间的链表有三种情形, 用图表示如下:

父节点到子节点(红色虚线)

同层节点(黄色虚线)

子节点到父节点(蓝色虚线)

父节点指向第一个子节点, 每个子节点都指向父节点，同层节点间是单向链表。

首先, 构建节点的数据结构, 如下所示:

var FiberNode = function(instance) { this.instance = instance this.parent = null this.sibling = null this.child = null }

然后创建一个将节点串联起来的 connect 函数:

var connect = function(parent, childList) { parent.child = childList.reduceRight((prev, current) => { const fiberNode = new FiberNode(current) fiberNode.parent = parent fiberNode.sibling = prev return fiberNode }, null) return parent.child }

在 JavaScript 中实现链表的数据结构可以巧用 reduceRight

connect 函数中实现了上述链表关系。可以像这样使用它:

var parent = new FiberNode(a1) var childFirst = connect(parent, a1.render())

这样子便完成了 a1 节点指向 b1 节点的链表、b1、b2、b3 节点间的单向链表以及 b1、b2、b3 节点指向 a1 节点的链表。

最后剩下 goWalk 函数将全部节点给遍历完。

// 打印日志以及添加列表 var walk = function(node) { console.log(node.instance.name) const childLists = node.instance.render() let child = null if (childLists.length > 0) { child = connect(node, childLists) } return child } var goWalk = function(root) { let currentNode = root while (true) { const child = walk(currentNode) // 如果有子节点 if (child) { currentNode = child continue } // 如果没有相邻节点, 则返回到父节点 while (!currentNode.sibling) { currentNode = currentNode.parent if (currentNode === root) { return } } // 相邻节点 currentNode = currentNode.sibling } } // 调用 goWalk(new FiberNode(a1))

打印结果为 a1 b1 c1 d1 d2 b2 c2 b3

Fiber Reconciler 的优势

通过分析上述两种数据结构实现的代码，可以得出下面结论:

基于树的深度遍历实现的 Reconciler: 一旦进入调用栈便无法暂停;

基于链表实现的 Reconciler: 在 while(true) {} 的循环中, 可以通过 currentNode 的赋值重新得到需要操作的节点，而在赋值之前便可以'暂停'来执行其它逻辑, 这也是 requestIdleCallback 能得以在 Fiber Reconciler 的原因。