React技术揭秘2-2 双缓存机制

本文节选自 React技术揭秘

通过上一节的学习,我们了解了Fiber是什么,知道Fiber节点可以保存对应的DOM节点

相应的,Fiber节点构成的Fiber树就对应DOM树

那么如何更新DOM呢?这需要用到被称为“双缓存”的技术。

什么是“双缓存”

当我们用canvas绘制动画,每一帧绘制前都会调用ctx.clearRect清除上一帧的画面。如果当前帧画面计算量比较大,导致清除上一帧画面到绘制当前帧画面之间有较长间隙,就会出现白屏闪烁。

为了解决这个问题,我们可以在内存中绘制当前帧动画,绘制完毕后直接用当前帧替换上一帧画面,由于省去了两帧替换间的计算时间,不会出现从白屏到出现画面的闪烁情况。

这种在内存中构建并直接替换的技术叫做双缓存

React使用“双缓存”来完成Fiber树的构建与替换——对应着DOM树的创建与更新。

双缓存Fiber树

React中最多会同时存在两棵Fiber树。当前屏幕上显示内容对应的Fiber树称为current Fiber树,正在内存中构建的Fiber树称为workInProgress Fiber树

current Fiber树中的Fiber节点被称为current fiberworkInProgress Fiber树中的Fiber节点被称为workInProgress fiber,他们通过alternate属性连接。

currentFiber.alternate === workInProgressFiber;
workInProgressFiber.alternate === currentFiber;

React应用的根节点通过current指针在不同Fiber树rootFiber间切换来实现Fiber树的切换。

workInProgress Fiber树构建完成交给Renderer渲染在页面上后,应用根节点的current指针指向workInProgress Fiber树,此时workInProgress Fiber树就变为current Fiber树

每次状态更新都会产生新的workInProgress Fiber树,通过currentworkInProgress的替换,完成DOM更新。

接下来我们以具体例子讲解mount时update时的构建/替换流程。

mount时

考虑如下例子:

function App() {
  const [num, add] = useState(0);
  return (
    <p onClick={() => add(num + 1)}>{num}</p>
  )
}

ReactDOM.render(<App/>, document.getElementById('root'));
  1. 首次执行ReactDOM.render会创建rootFiberNoderootFiber。其中rootFiberNode是整个应用的根节点,rootFiber<App/>所在组件树的根节点。

之所以要区分rootFiberNoderootFiber,是因为在应用中我们可以多次调用ReactDOM.render渲染不同的组件树,他们会拥有不同的rootFiber。但是整个应用的根节点只有一个,那就是rootFiberNode

// current指向当前fiber树的根fiber
rootFiberNode.current = rootFiber;

由于是首屏渲染,页面中还没有任何DOM。所以rootFiber.child === null,即current Fiber树为空。

  1. 接下来进入render阶段在内存中依次创建workInProgress fiber并连接在一起构建workInProgress Fiber树。(图中右侧为内存中构建的树,左侧为页面显示的树)

  1. 图中右侧已构建完的workInProgress Fiber树commit阶段渲染到页面。此时DOM更新为右侧树对应的样子。rootFiberNodecurrent指针指向workInProgress Fiber树使其变为current Fiber 树

update时

  1. 接下来我们点击p节点触发状态改变,这会开启一次新的render阶段并构建一棵workInProgress Fiber 树

其中很多workInProgress fiber的创建可以复用current Fiber树对应的节点数据。

这个决定是否复用的过程就是Diff算法,后面章节会详细讲解

  1. workInProgress Fiber 树render阶段完成构建后进入commit阶段渲染到页面上。渲染完毕后,workInProgress Fiber 树变为current Fiber 树

总结

本文介绍了Fiber树的构建与替换过程,这个过程伴随着DOM的更新。

那么在构建过程中每个Fiber节点是如何创建的呢?我们会在下一节讲解。

原文链接:juejin.im

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