前端跳槽突围课：React18底层源码深入剖析(完结)
标题： React 18底层源码探秘：架构演进与核心机制
引言：
React的发展历程及其在前端开发中的重要地位。
React 是由 Facebook 开发的用于构建用户界面的 JavaScript 库。它的发展历程可以追溯到2011年，最初是由 Facebook 的工程师 Jordan Walke 创建的。最初的版本并不是开源的，而是用于 Facebook 的内部项目。后来，Facebook 决定将 React 开源，并在2013年5月发布了第一个公开版本。
随着时间的推移，React 在前端开发中的地位逐渐增强，主要得益于以下几个方面的特点：
- 组件化开发： React 提倡组件化开发的理念，将用户界面拆分为独立、可复用的组件，使得代码更加模块化、可维护性更高。
- 虚拟 DOM： React 引入了虚拟 DOM 的概念，通过在内存中维护一份虚拟的 DOM 树，并与真实的 DOM 进行比较，最小化 DOM 操作，从而提高页面渲染的性能。
- 单向数据流： React 采用了单向数据流的架构模式，父组件向子组件传递数据，子组件通过 props 接收数据，同时子组件通过回调函数将事件传递给父组件，保持了数据的单向流动，使得代码更加清晰可控。
- 声明式编程： React 的编程模式是声明式的，开发者只需关注描述用户界面的状态随时间如何变化，而不需要关心 DOM 的具体操作，从而降低了开发的复杂度。
- 生态系统丰富： 除了 React 本身的核心库外，还有大量的第三方库和工具，如 React Router 用于路由管理、Redux 用于状态管理、Material-UI 用于界面设计等，形成了一个庞大而丰富的生态系统，满足了不同项目的需求。
由于以上特点，React 在前端开发中拥有重要地位：
- 流行度： React 是目前最受欢迎的前端框架之一，得到了广大开发者的青睐，拥有庞大的社区和丰富的资源。
- 高性能： 通过虚拟 DOM 的优化和数据流控制，React 提供了优秀的性能，能够处理大规模数据和复杂的用户界面。
- 可维护性： React 的组件化开发和声明式编程使得代码更易于理解和维护，降低了开发和维护成本。
- 跨平台： React 不仅可以在 Web 应用中使用，还可以使用 React Native 进行移动应用开发，实现了跨平台的目标，提高了开发效率。
总的来说，React 以其灵活、高效和易用的特性，成为了前端开发中不可或缺的重要工具之一，为开发者提供了构建现代 Web 应用的强大能力。
第一部分：React 18架构概览
React 18 架构概览如下：
- 核心库（Core）：
- React 核心库包含了 React 的基本功能和API，用于构建用户界面。它提供了组件化开发、虚拟 DOM、状态管理等核心功能。
- 在 React 18 中，核心库会包括新的特性和改进，如并发模式（Concurrent Mode）、新的生命周期方法、批量更新等，以提高性能和开发体验。
- 渲染器（Renderer）：
- 渲染器负责将 React 组件渲染到不同的平台或环境中，比如 Web、Native（React Native）、桌面（Electron）等。
- React 18 将会提供更新的渲染器，以支持新的特性和优化，同时可能会有针对特定平台的定制渲染器，以提高性能和适应性。
- 辅助库（Utilities）：
- 辅助库包含了与 React 相关的工具和扩展，帮助开发者更高效地构建应用。
- 这些辅助库可能包括路由管理器（如 React Router）、状态管理库（如 Redux）、UI 组件库（如 Material-UI）、测试工具（如 React Testing Library）等。
- 在 React 18 中，辅助库可能会更新和适配新的 React 版本，以确保与核心库和渲染器的兼容性。
总体而言，React 18 的架构仍然以核心库为中心，提供了基本的功能和API，同时通过更新的渲染器和辅助库，为不同的平台和开发需求提供了更好的支持和扩展性。新的特性和改进将进一步增强 React 的性能和开发体验。
第二部分：React元素与Fiber架构
React 元素（React Elements）:
React 元素是构成 React 应用的最小单位，它是一个轻量级的对象，用于描述 UI 的一部分。React 元素的数据结构是一个普通的 JavaScript 对象，通常由 JSX 语法转换而来，但也可以使用纯 JavaScript 来创建。
React 元素的基本结构如下：
- 类型（Type）：表示元素的类型，可以是字符串（表示原生 DOM 元素）或者函数/类组件。
- 属性（Props）：包含了元素的属性信息，如 className、style、onClick 等。
- 子元素（Children）：包含了该元素的子元素，可以是其他 React 元素，也可以是文本节点。
在虚拟 DOM 中，React 元素的作用是描述页面结构和组件的层次结构。当 React 应用运行时，React 会使用这些元素来构建虚拟 DOM 树，然后通过比对新旧虚拟 DOM 树的差异来确定需要更新的部分，从而实现高效的页面渲染。
Fiber 架构工作原理:
Fiber 架构是 React 16 引入的一种新的协调算法，用于实现异步渲染和增量更新。它的核心思想是将渲染过程拆分成小的、可中断的任务单元，以实现更好的性能和用户体验。
Fiber 架构的工作原理包括以下几个关键点：
- 任务调度（Task Scheduling）：Fiber 架构使用调度器来管理任务的执行顺序。每个任务被称为一个 Fiber 节点，它包含了要执行的组件及其子树的信息。调度器根据优先级和其他策略来确定哪些任务应该先执行，哪些任务应该推迟执行或者中断执行。
- 中断与恢复（Interrupt and Resume）：在 Fiber 架构中，任务执行过程中可以被中断，以响应更高优先级的任务或用户输入。中断后，React 可以保存当前任务的状态，并在之后恢复执行。这种机制可以保证页面渲染的流畅性和响应性，同时也可以更好地利用系统资源。
- 增量更新（Incremental Update）：Fiber 架构支持增量更新，即只更新发生变化的部分，而不是重新渲染整个页面。通过比对新旧虚拟 DOM 树的差异，React 可以识别出需要更新的部分，并仅对这些部分进行重新渲染，从而提高了性能和效率。
- 优先级调度（Priority Scheduling）：Fiber 架构引入了优先级调度的概念，即不同任务具有不同的优先级。React 可以根据任务的优先级来动态调整任务的执行顺序，以确保用户交互和动画等高优先级任务能够得到及时响应，同时也保证了其他任务的执行顺序和完整性。
结论：
React 18的核心优势及其对现代前端开发的影响：
- Concurrent Mode 和新的渲染器架构：
- 优势： 引入了 Concurrent Mode，使得 React 应用能够更好地处理复杂的用户界面和大规模数据更新。新的渲染器架构（如React Server Components）使得服务器端渲染和客户端渲染更加灵活和高效。
- 影响： 提升了应用的响应性和用户体验，允许更流畅的交互和动画效果，同时提高了服务器渲染的效率和可扩展性。
- 增强的组件模型和API：
- 优势： 引入了更强大和灵活的组件模型，如新的生命周期方法、状态管理机制等，使得组件开发更加简洁和可维护。
- 影响： 提升了开发效率和代码质量，减少了常见的错误和复杂度，同时使得组件的复用性和可测试性更强。
- 增量更新和缓存策略的改进：
- 优势： 通过 Fiber 架构的进一步优化，提升了增量更新的效率，减少了不必要的重新渲染，优化了页面的性能。
- 影响： 加快了页面加载和响应时间，降低了资源消耗，特别是在处理大型数据集或复杂动态内容时表现更加优异。
- 对开发者工具和调试支持的改进：
- 优势： 改进了开发者工具的功能和性能，增加了对 React 应用状态和性能的详细监控和调试支持。
- 影响： 提升了开发团队的生产力，减少了调试和优化的时间成本，帮助开发者更快速地发现和解决问题。
- 生态系统的增强和社区支持：
- 优势： 继续扩展了 React 生态系统，引入了更多优秀的第三方库和工具，丰富了前端开发的选择和可能性。
- 影响： 加速了现代前端开发的进程和创新，推动了标准化和最佳实践的演进，使得开发者能够更好地应对业务需求和技术挑战。
综上所述，React 18 通过引入并优化了多项关键功能和特性，显著提升了现代前端开发的效率、性能和可维护性，同时深刻影响了前端开发的标准和实践，为构建更加复杂和高效的 Web 应用提供了强大的支持和基础。