React 18 是 Facebook 研发团队发布的最新版本，带来了许多令人期待的新特性和底层改进，尤其是并发渲染（Concurrent Rendering）的引入，让 React 的渲染性能和用户体验提升到了一个新的高度。与之前的版本不同，React 18 强调的是更细粒度的控制和更灵活的更新机制，而不仅仅是速度的提升。
本文将深入剖析 React 18 的底层源码，分析新特性的实现原理，并揭示 React 18 如何通过改进底层机制来提升性能和开发体验。
一、React 18 的主要新特性概览
在了解 React 18 的源码之前，我们首先回顾一下这个版本带来的一些核心新特性：
并发渲染：这是 React 18 最核心的特性。通过并发渲染，React 可以中断渲染任务，并在空闲时恢复执行，确保更平滑的用户体验。 自动批处理：React 18 引入了自动批处理更新的功能，将多次状态更新批处理在一起，从而减少重新渲染次数，提升性能。 useTransition 和 startTransition：提供了标记更新为“非紧急”任务的能力，从而避免非必要的状态更新阻塞用户交互。 Suspense 的全面扩展：Suspense 已不再局限于数据获取的场景，而是广泛应用于控制组件渲染时机。 useId：避免在服务端渲染（SSR）和客户端渲染（CSR）中产生不一致的唯一标识符问题。这些新特性在用户体验方面的提升，背后都依赖于底层的渲染机制变革，特别是并发渲染机制的引入。
二、并发渲染的实现机制
并发渲染 是 React 18 中最重要的改进，它允许 React 在执行渲染时分段进行，而不是将所有工作一次性完成。这种机制使得 React 能够在某些任务较为紧急时（如用户输入或高优先级任务），暂停低优先级任务，确保交互的流畅性。
1. Fiber 架构的改进
React 16 引入的 Fiber 架构 是 React 18 实现并发渲染的基础。在 Fiber 架构中，每个组件更新被分解成多个小单元，称为 Fiber，每个 Fiber 是一次渲染的最小单位。React 可以在执行 Fiber 时，判断是否有高优先级的任务需要处理，并根据需要暂停当前渲染任务。
在 React 18 中，Fiber 架构得到了进一步优化，尤其是在调度和任务分配方面。React 18 利用 Scheduler 来管理任务的优先级和执行顺序。这个调度器能够根据任务的紧急程度，灵活调整任务的执行计划。
2. 调度器（Scheduler）的核心作用
昨天在财商日记的微信群里看到了有小伙伴分享了一张长图，讲了一个“玩家和NPC”的故事，大概意思是这个世上的多数人都是NPC，只有少数人是玩家。
一个系统，除了趋势方向的追随，精确进场等问题，还有一个非常难以解决的难点与问题！
React 18 使用了一个专门的任务调度器来管理不同优先级的渲染任务。这种调度机制可以分配不同的优先级，确保紧急任务（如用户输入）能够及时响应，而低优先级的渲染任务可以延迟到空闲时执行。
Scheduler 的实现基于 requestIdleCallback 和 MessageChannel 等 Web API。它通过以下步骤来实现并发渲染的调度：
检测当前的空闲时间。 判断当前的 Fiber 是否需要立即处理。 如果没有紧急任务，则继续处理当前的 Fiber。 如果有更高优先级的任务，则暂停当前任务，转而处理紧急任务。这种机制通过中断长时间的渲染任务，让 UI 能够更及时地响应用户的交互。
3. 时间分片与优先级处理
时间分片（Time Slicing） 是并发渲染的核心之一，它允许 React 在处理繁重的渲染任务时，将任务切分成多个小的部分，并在浏览器空闲时处理这些小任务。这种机制使得 React 不会阻塞主线程，让用户的交互更为流畅。
React 18 的调度器能够根据任务的不同类型赋予不同的优先级。例如：
高优先级任务：如用户的输入、点击等需要立刻响应的操作。 低优先级任务：如复杂的计算、动画渲染等，可以被延迟的任务。通过时间分片和优先级处理，React 18 实现了在高并发场景下的流畅渲染。
三、自动批处理的底层实现
自动批处理 是 React 18 引入的另一个重要特性。批处理指的是 React 会将多个状态更新合并在一起，只触发一次渲染操作。这减少了重复渲染的次数，提升了性能。
在 React 18 之前，批处理只会在 React 内部的事件处理函数中发生，而在 React 18 中，批处理机制被扩展到所有的上下文中，包括异步操作、setTimeout 等。
底层原理是，在更新状态时，React 会将所有的状态更新暂存到一个队列中，直到当前任务队列完成后再统一触发渲染。通过这种方式，React 避免了不必要的重复渲染，从而提升了性能。
四、useTransition 和 startTransition
useTransition 和 startTransition 是 React 18 引入的新 Hook，用于标记某些状态更新为非紧急的任务。通过这种方式，开发者可以手动区分优先级较高的任务（如用户交互）和优先级较低的任务（如非关键性状态更新）。
1. useTransition 的使用场景
useTransition 提供了更细粒度的控制，允许开发者将某些状态更新标记为可以延迟处理的任务。这对于需要处理大量数据的界面（如复杂的表格或图表）尤为重要，能够避免大量的渲染阻塞用户交互。
2. 底层机制剖析
在底层，React 通过调度器将 useTransition 标记的更新任务划分为低优先级。调度器会先处理高优先级任务，然后在空闲时再处理这些低优先级任务。这种机制能够有效避免页面卡顿，并提升用户体验。
五、Suspense 的扩展
Suspense 是 React 在之前的版本中引入的一个功能，用于异步加载组件或数据。在 React 18 中，Suspense 被扩展到了更多的场景，尤其是在服务端渲染（SSR）和并发渲染中的应用。
1. Suspense 在并发渲染中的角色
Suspense 可以让组件在等待数据加载时保持“挂起”状态，而不会影响整个页面的渲染。React 18 在底层通过调度器将这些挂起的组件渲染任务延后处理，等数据准备好时再更新组件。这大大优化了用户在数据加载时的体验。
2. Suspense 的底层逻辑
在底层实现中，React 使用了一个类似于 “任务队列” 的机制，挂起的组件会被暂时推迟渲染，直到外部的 Promise 被 resolve，数据加载完成后，再触发任务队列中的更新操作。
六、useId 解决服务端渲染问题
在服务端渲染（SSR）中，React 需要生成唯一的 ID 以确保客户端和服务端渲染的一致性。useId 是 React 18 引入的新 Hook，专门用于生成唯一标识符，避免因服务端和客户端渲染不一致导致的内容闪烁问题。
通过 useId，React 能够在服务端和客户端使用相同的标识符，确保页面渲染的一致性，特别是在 SSR 场景下有效避免了 UI 的错位问题。
七、React 18 的性能优化与最佳实践
1. 使用并发特性处理复杂场景
开发者在处理大数据量渲染或复杂交互时，可以充分利用并发渲染、useTransition 等特性，确保用户交互的优先级始终最高，从而提升应用的响应速度和用户体验。
2. 避免不必要的渲染
React 18 的自动批处理功能已经在一定程度上减少了渲染次数网上融资平台靠谱么，但开发者仍需注意尽量减少不必要的状态更新和重渲染。使用 React.memo 或 useMemo 可以帮助进一步优化性能。
优先级底层Fiber调度器任务发布于：山东省声明：该文观点仅代表作者本人，搜狐号系信息发布平台，搜狐仅提供信息存储空间服务。