最近在做了一些 Next.js 的实践之后，逐渐对 React 内部的具体实现起了兴趣，想从源码的角度具体地理解一下 React 的一些核心概念，以及它们到底是怎么实现的。

# React 重难点分类

# Fiber 架构

React 16 及以后的版本引入了全新的 Fiber 架构，它是 React 内部管理 UI 渲染的核心机制。理解 Fiber 是深入 React 的关键。主要难点包括：

可中断渲染：Fiber 允许 React 将工作切分成可中断的任务。由于任务可以被暂停、恢复或者丢弃，这使得 UI 渲染变得更加高效，但也导致了调度机制的复杂性。
协调算法：在 Fiber 中，调和（reconciliation）是核心，涉及到如何对比新的 VDOM 和旧的 VDOM。这一过程需要掌握 Fiber Node 的结构和优先级调度。
更新优先级：Fiber 通过优先级调度更新，不同的更新任务有不同的优先级。了解 React 如何管理这些优先级（如同步任务、异步任务等）是难点之一。

# Concurrent Mode（并发模式）

并发模式是 React 未来的核心，它带来了异步渲染的能力，允许应用程序在等待高优先级任务完成时继续渲染其他内容。主要难点有：

Suspense：理解 Suspense 的工作原理，尤其是如何与数据加载、异步组件相结合是学习 React 17 和 React 18 的重点。Suspense 与 Concurrent Mode 配合使用，使得应用在不阻塞主线程的情况下保持流畅。
调度器（Scheduler）：Concurrent Mode 下，React 的调度器根据任务的优先级去执行工作单元。调度器的设计是为了保持应用的响应能力，这涉及到 React 的 Scheduler API 如何管理任务队列。

# Hooks

React Hooks 重新定义了组件的状态管理方式。虽然 Hooks 的使用非常简单，但是它背后的机制较为复杂。难点在于：

闭包陷阱：Hooks 与 JavaScript 的闭包紧密相连，如果不理解闭包，可能会导致常见的陷阱，特别是在 useEffect 中。
Hook 调用规则：Hooks 在函数组件中的调用有严格的规则，比如必须在顶层调用，不能在条件语句中使用。这一设计的原因与 React 的渲染机制有紧密关系。
useEffect 的依赖管理：管理 useEffect 的依赖是 Hooks 使用中的难点之一，尤其是在依赖项数组未正确处理时，容易导致渲染错误或不必要的副作用。

# Reconciliation（协调）机制

React 的核心之一就是如何高效地更新 UI。它的 Diff 算法与传统的虚拟 DOM 差异化更新有着深度优化。难点包括：

双端比较算法：理解 React 是如何通过最小代价更新 DOM 的，尤其是 Fiber 中的双端比较机制、子节点的删除、插入等操作。
Key 的作用：React 中 key 属性的重要性不言而喻，它在调和中决定了组件的复用和重绘机制。理解 key 在 Fiber 节点链表中的位置很重要。

# Server Components（服务器端组件）

React 最新的功能之一是 Server Components，它允许在服务器端执行一些组件的逻辑，减轻客户端的负担。要深入理解这部分内容，需要掌握：

组件的分层执行：了解哪些部分在服务端执行，哪些部分在客户端执行，是理解 React 最新性能优化方向的关键。
与 Suspense 的结合：Server Components 依赖 Suspense 来控制组件渲染时机，尤其是在异步数据的处理上，需要理解如何协调这些机制。

# 渐进增强与 SSR/SSG

React 当前的发展方向非常注重性能优化，尤其是在结合 SSR（服务端渲染）和 SSG（静态站点生成）时的渐进增强策略。难点在于：

SSR/SSG 的同构渲染：服务端渲染与客户端渲染的结合部分，尤其是如何无缝地切换状态与事件处理，这是 Next.js 等框架的关键之一。
Hydration：React 的 hydrate 机制允许 React 在服务端渲染后接管 HTML，理解这个过程中状态的同步以及事件绑定，是 SSR 中的重要环节。

# React 知识体系架构图

知识架构图不仅能帮助我们系统性地整理知识点，还能梳理出各个知识点之间的联系和脉络。

# React 知识体系架构图模块设计

基础模块
- Virtual DOM：了解虚拟 DOM 的原理、作用和与真实 DOM 的对比。
- JSX：JSX 是 React 的语法糖，理解它的解析过程，如何被转化为 React.createElement 。
Fiber 架构（核心）
- Fiber Tree：Fiber 节点的结构，如何通过链表结构构建虚拟 DOM。
- 调度机制：任务分片、优先级调度、任务暂停和恢复（中断渲染）。
- 协调算法：调和过程（Reconciliation）与双端比较，key 的作用。
- 更新流程：工作循环、commit 阶段的 UI 更新。
Concurrent Mode
- 并发渲染：如何通过并发模式实现渲染任务的可中断性。
- Scheduler：调度器的任务管理及优先级的设计。
- Suspense：异步数据加载的核心组件，如何与 Concurrent Mode 协作。
Hooks
- useState 与 useEffect：Hooks 的基本原理、闭包问题、依赖数组的处理。
- 自定义 Hook：如何抽象逻辑，复用状态管理和副作用。
- React 内部 Hook：React 是如何通过 Hook 机制管理组件状态的。
高阶机制
- Context API：跨组件传递数据的机制，如何在深层组件中消费状态。
- React.memo 与 useMemo：避免不必要的重新渲染。
- React.lazy 与 Suspense：代码拆分与动态加载机制。
Server Components
- 客户端与服务端的任务分工：理解哪些逻辑在服务端执行，哪些在客户端执行。
- SSR/SSG 渲染机制：结合框架（如 Next.js）进行服务端渲染和静态站点生成。
- Hydration：服务端渲染后的页面重建过程，如何从静态 HTML 过渡到动态 React 应用。
调优与性能优化
- React 性能监控工具：如何使用 Profiler 等工具分析组件性能。
- 优化渲染：如何利用 React 的架构进行性能优化，如使用 React.memo 避免重复渲染、拆分组件。
- 渐进增强：结合 SSR 与 SSG，提升加载和用户交互性能。

# 架构图连缀的逻辑

基础模块作为整个 React 的起点，可以理解为框架的根基。
Fiber 架构是 React 的核心，负责整个组件树的更新和渲染。它与 Concurrent Mode 紧密相关，负责高效渲染和调度。
Concurrent Mode 和 Scheduler 是实现并发渲染的关键，它们依赖于 Fiber 的基础结构，协调 React 的更新和渲染。
Hooks 是现代 React 状态管理的核心模块，贯穿于组件的整个生命周期。Hooks 通过 Fiber 管理状态和副作用，帮助开发者以函数式编程的方式编写组件。
Server Components 模块则与 Fiber 的渲染流程相关，结合 SSR/SSG 实现服务端和客户端的同构渲染。
调优与性能优化 是架构的高阶部分，它通过剖析 Fiber 的调度机制、Concurrent Mode 的渲染模式，帮助提升应用性能。

# 和 Vue.js 的一些对比

首先得明确，React 的定位 不是框架，而是一个库。React 专注于构建用户界面，而 Vue.js 则是一个渐进式框架，提供了更多的功能和约定。它们的设计理念和核心机制有不少不同之处。

根据我自己在使用上的理解，它们的 核心区别 主要体现在 设计哲学、框架的灵活性与可扩展性、以及 响应式机制 等方面。

# 设计哲学

React：函数式编程范式
- React 更加偏向函数式编程的理念，倡导使用不可变数据和纯函数来构建 UI。组件在 React 中是纯函数的概念，组件的状态和副作用使用 useState 和 useEffect 等 Hooks 进行管理。React 强调 单向数据流，通过状态驱动 UI 渲染。
- JSX 是 React 的标志性特性。它将模板、逻辑和 CSS 融合在一起，鼓励在 JavaScript 中一切皆是组件和逻辑，并将视图层表达为 JavaScript 代码。
Vue：渐进式框架
- Vue 更加灵活，它允许逐步采用框架的不同特性，提供了更加 面向对象的编程体验。Vue 的组件系统基于 SFC（单文件组件），将 HTML、CSS 和 JavaScript 逻辑分离，具有更明确的分层结构，符合传统的 模板与逻辑分离 的思想。
- Vue 以 双向数据绑定 著称，这一特性在表单处理上尤为方便。Vue 同时也支持单向数据流，但默认提供了简化的绑定方式。

# 响应式机制

React：状态驱动渲染
- React 的核心是 Virtual DOM，通过 setState 或 useState 触发组件状态变更，整个组件会重新渲染，并通过虚拟 DOM 的 diff 算法去更新真实 DOM。React 的这种更新方式强调 “重新渲染整个组件树”，而不直接修改现有 DOM 元素，这让它更加函数式。
- React 的更新机制依赖 不可变数据，每次状态更新时需要返回一个新的状态对象，以此来触发重新渲染。
Vue：基于 Proxy 的响应式系统
- Vue 使用了 响应式系统，通过 Proxy 实现数据的响应式追踪，依赖收集和数据变更时的通知是 Vue 的核心特性。当数据发生变化时，Vue 会自动追踪依赖的组件或指令，精准更新视图层。这使得 Vue 在处理复杂的应用状态时，显得更加高效，因为它只更新需要更新的部分。
- Vue 的响应式系统较为 “魔法化”，即通过 Vue 自身的机制帮助开发者管理依赖和更新，开发者只管自己的数据怎么变就行。而 React 更依赖开发者手动调用 setState 进行更新。

# 生态和扩展性

React：库的灵活性
- React 本身定位为 视图层库，它只专注于 UI 构建。开发者需要结合诸如 React Router、Redux、Recoil、Zustand 等第三方库来构建完整的前端应用。React 的灵活性强，开发者可以自由选择不同的库进行集成，这使得它适合更复杂的、定制化需求高的项目。也正是因此，其学习曲线相对较高、最佳实践需要开发者自行探索。
- React 的灵活性意味着它在构建复杂应用时非常强大，但开发者也需要负责框架的组装和最佳实践的落实。
Vue：框架的一体化
- Vue 是一个渐进式框架，它自带了路由（Vue Router）和状态管理库（Vuex/Pinia）等完整的工具链，Vue 的核心库之外提供了很多 “官方方案”。因此，对于中小型项目，Vue 通过一体化的解决方案，可以快速上手并提供完整的开发体验。
- Vue 的一体化工具链降低了开发者自行选择库的负担，同时也让 Vue 更适合快速开发和中小型项目。很多时候 Vue 本身都已经为你提供好了最佳实践，最典型的例子比如 Nuxt.js，它的目录结构都已经固定了，你只需要按照规范来写代码即可。

# 组件化方式

React：JSX 和 Hooks
- React 采用 JSX 来编写 UI 逻辑，JSX 将 JavaScript 与 HTML 紧密结合，更加强调 “在 JavaScript 中写视图”。
- Hooks 是 React 的核心亮点之一。通过 Hooks，开发者可以在函数组件中优雅地管理状态和副作用，并且 Hooks 使得逻辑复用变得更简单和灵活。
Vue：模板与逻辑分离
- Vue 使用传统的 模板语法 来定义组件的视图层，并通过 script 来编写逻辑。Vue 提供了非常直观的 SFC（单文件组件），在 HTML 模板中通过 v-model 、 v-for 等指令进行双向绑定和事件处理。
- Vue 的组件化方式较为直观，尤其适合初学者和开发者快速构建 UI，结构清晰且易于理解。

# 性能优化机制

React：可中断的更新与并发模式
- React 通过 Fiber 架构 支持任务的可中断性。最新的 Concurrent Mode 让 React 具备了 “异步渲染” 的能力，可以中断低优先级的任务，给高优先级的任务让路，从而保持用户界面的流畅度。
- React 的调度机制更复杂，但灵活性强，能很好地应对复杂的渲染需求。
Vue：响应式精准更新
- Vue 的响应式系统可以追踪依赖，实现精准更新，只重新渲染发生变化的部分，减少不必要的 DOM 更新。它没有 React 那种复杂的任务调度机制，但其基于 Proxy 的响应式机制在大多数情况下已经足够高效。
- Vue 的响应式更新使得它在性能优化方面的工作量相对较小，开发者不用手动管理渲染细节。

# 总结

React 和 Vue 在设计理念、响应式机制、生态扩展性以及组件化方式等方面都有很大的不同：

React 更加注重函数式编程、单向数据流和状态驱动的渲染，强调不可变数据和 Hooks 的使用，适合复杂的、大型项目。
Vue 则以渐进式的框架设计和模板语法为核心，专注于易用性和简化开发流程，响应式系统精准更新视图，适合中小型项目和快速开发需求。

可以说，React 更像是一块 “灵活的积木”，而 Vue 则是一个 “一站式的解决方案”。

# 后记

之后或许会就 React Fiber 架构自己手动实现一个微型的 Demo。

React 前端