★ FEATURED ARTICLE 如果你在前端工作群里看到一条消息“等下这个rea逻辑有问题。”我猜大多数人的第一反应是——拼错单词了。是的我刚入行那会儿也经常把React打成rea但后来我发现“rea”这个词放在React源码语境里确实有灵性reconciliation被简化成rea就好像这套机制在说“别慌让我重新对一对再说”。这篇文章我想做的就是把React里最核心的调和reconciliation机制彻底拆开用1100多行简化的mini实现讲清楚它的本质再结合真实项目里我踩过的一些坑聊聊从卡顿到丝滑的调优记录。内容适合谁两种人最适合读。一种是对着React文档能写出页面但一看到“diff”“virtual DOM”“key的作用”就含糊其辞的前端开发者另一种是看过React源码分析文章但总觉得那些fiber调度、优先级打断讲得太抽象想先从一个能跑起来的骨架开始的人。读完你会发现React的更新机制并没有那么玄乎它本质上就是三件事描述UI、对比变化、操作真实DOM。而rea这个mini项目恰好把这三件事压缩到了可以一行行读懂的规模。1. 为什么一个mini “rea”能讲清楚React的更新本质1.1 “rea”到底指什么先说结论react、reconcile、re-render其实都躲不开“重新对比、协调”这个核心动作。React官方文档里常说的reconciliation翻译过来是调和听起来像是什么高深的数学过程但我更喜欢把它理解成一个认真负责的家政阿姨。比如你出门前跟她说“客厅茶几上放三个杯子左边蓝色中间红色右边绿色”过一会儿你又打电话说“改成左边绿色右边蓝色杯子少一个”。阿姨不会先把三个杯子全扔了再重新买三个她会先看一眼现在摆了几个、颜色分别是啥能留下的留下要换位置的换位置多了的收走。这就是reconciliationDOM没变的地方不动变了的地方精准更新。rea这个mini项目做的就是这样一件事。它不追求覆盖React的所有特性不实现fiber并发调度不处理错误边界只实现最核心的链路输入一份类JSX的树形结构描述能首次渲染到真实DOM能在数据变化后做最小化更新。正因为砍掉了所有外围特性你才能看清楚调和到底是怎么工作的。1.2 虚拟DOM的真正价值不是“快”很多外行介绍虚拟DOM时都说“因为直接操作真实DOM慢所以用虚拟DOM快”。这句话害人不浅。真实DOM操作确实有成本但虚拟DOM带来的本质价值不是快而是让更新变成了一个“可计算、可调度、可复用”的过程。打个比方直接操作DOM就像你对着墙上已经画好的涂鸦拿抹布擦掉一块重画一块每次都不知道整幅画最终长啥样虚拟DOM则像你先在草稿纸上把完整画面重新画一遍再对照墙上哪儿不一样只改有差异的区域。草稿纸上的操作是内存里的对象对比不触发浏览器的布局和绘制成本极低而真正改写墙面的动作被压缩到了最小范围。所以rea的整个架构都围绕这个思路先把UI描述成一棵树形对象渲染函数负责把这棵树变成真实DOM并挂载进去当状态更新了新生成一棵树调和函数拿新旧两棵树对比再执行增删改。这个“先有完整描述再局部更新”的思路是所有现代前端框架的共性。1.3 mini版rea的研究边界很多初学者看React源码一进去就被fiber的数据结构、lane模型、schedule回调绕晕了。我的建议是别一开始就啃这些东西。rea只解决一个问题——从vnode到DOM的增量更新但它在设计上刻意留了React真实实现中的几个关键点第一组件更新入口是自上而下的。根节点开始递归对比父节点变了子节点全部跟着走一遍。第二同一个层级只用type和key判断能不能复用不跨层级移动。第三所有属性变化走一个统一的更新函数。这些设计决定了React的行为模式比如为什么key不能乱给为什么组件不能从一个标签类型变成另一个标签类型为什么状态提升那么重要。接下来我直接把rea.js的核心代码分成三块讲每一块都能单独跑最后拼起来就是一个能用的mini框架。2. 从零手写rea.js虚拟DOM与首次渲染2.1 虚拟DOM的数据结构设计在rea里一个虚拟节点vnode其实就是一个普通对象我把它设计成下面这样// rea.js 数据结构 function createElement(type, config, ...children) { const props {}; let key null; if (config ! null) { if (config.key ! null) { key String(config.key); } for (const propName in config) { if (propName ! key) { props[propName] config[propName]; } } } return { type, props, key, children: children.flat(), // 把嵌套数组拍平 }; }为什么需要key单独拎出来存因为调和时React要快速判断两个节点是不是同一个逻辑节点key就是那个“加密标签”它不能混在props里去遍历否则每次对比都得从一堆属性里翻出来低效且容易漏。而children被设计成数组是为了后面子节点调和能统一走同一套遍历逻辑。你可能注意到props里没有children。这个设计源于React的一个取舍children作为特殊的prop直接放在对象上遍历属性时不需要再特殊处理。实际项目里你也可以把children塞进props但既然rea走的是轻量路线我就把它开放成独立字段代码也清晰一些。2.2 createElement与JSX的关系如果你用过JSX会好奇JSX到底是啥。其实JSX只是语法糖它最终会被编译成createElement调用。比如你写的这行div classNamebox你好/div编译出来就是createElement(div, { className: box }, 你好)这就是为什么React 17之前的组件文件顶部必须import React因为需要能访问到createElement。到17之后编译器直接用了jsx-runtime不再强制导入但这种建立vnode的模式没变。rea同样依赖createElement来构造整个树。我们写的测试组件长这样createElement( div, { className: app }, createElement(h1, null, 计数器), createElement(p, null, 当前值0) )这棵树对象长什么样呢简化一下就是{ type: div, props: { className: app }, children: [ { type: h1, props: {}, children: [计数器] }, { type: p, props: {}, children: [当前值0] } ] }注意文本节点在这里只是字符串而不是包了一层对象。这会让代码简洁不少真实React里文本节点也会被当作一种特殊节点但mini实现里字符串就够了代价是哪天你想给文本节点加个marker就得回头改数据结构。教学项目这样设计完全没毛病。2.3 首次渲染createDom如何把vnode变成真实DOM渲染的过程很简单递归地把vnode转成真实DOM再把子节点挂进去。我把这段代码拆出来你感受一下function createDom(vnode) { // 文本节点直接创建 if (typeof vnode string || typeof vnode number) { return document.createTextNode(String(vnode)); } // 元素节点 const dom document.createElement(vnode.type); // 设置属性 setProps(dom, vnode.props); // 递归子节点 vnode.children.forEach((child) { dom.appendChild(createDom(child)); }); // 在vnode上保存关联的真实DOM便于后续更新 vnode.dom dom; return dom; }有个细节值得划重点vnode.dom dom。这行是rea往后能做diff的关键桥梁。调和函数对比完新旧vnode后如果判定旧节点可以复用就要直接操作旧vnode上保存的dom引用去做属性更新或文本替换。如果不在首次渲染时把dom挂到vnode上后续你只能再遍历一遍真实DOM去查找浪费性能不说代码也绕。事件绑定也走了简化路线。真实React15时代是用事件委托统一挂到根容器16之后虽然挂在root上但代理逻辑仍然存在rea选择在createDom阶段直接把事件通过addEventListener绑到具体元素上。function setProps(dom, props) { Object.entries(props).forEach(([name, value]) { if (name.startsWith(on)) { const eventName name.slice(2).toLowerCase(); dom.addEventListener(eventName, value); } else if (name className) { dom.setAttribute(class, value); } else { dom.setAttribute(name, value); } }); }这样写的好处是教学过程直观缺点是会丢失React事件系统的批量更新和优先级能力。真实项目里事件代理的意义不只是性能还有跨浏览器一致性但在rea里我们只关心“UI如何更新”所以够用。首次渲染的入口长这样function render(vnode, container) { const dom createDom(vnode); container.appendChild(dom); return dom; }一个能运行的计数器Demo点击按钮给数字加一此时你只会看到首次渲染的数字0点击按钮没有反应。原因是没有任何机制触发第二次渲染。这个现象恰恰说明React本质上不是一个自动响应的系统你的代码必须告诉它“我有新状态了你重新对比吧”这也是后面调和函数要承担的工作。3. 更新阶段diff算法与逐层调和3.1 老节点和新节点对比的三种分支当状态变化后我们拿到一棵新的vnode树。调和函数reconcile要回答一个终极问题给定同一个父节点下的旧节点和新节点我该怎么让真实DOM从旧状态变成新状态答案是把它拆成三种情况。第一种旧节点不存在新节点存在直接创建并追加。第二种新节点不存在旧节点存在直接删除。第三种新旧节点都存在则要判断能否复用能复用就做局部更新不能就整个替换。看代码更直观function reconcile(parentDom, oldNode, newNode) { // 新增 if (oldNode null newNode ! null) { const dom createDom(newNode); parentDom.appendChild(dom); return newNode; } // 删除 if (oldNode ! null newNode null) { parentDom.removeChild(oldNode.dom); return null; } // 类型不同不可复用直接替换 if (oldNode.type ! newNode.type) { const newDom createDom(newNode); parentDom.replaceChild(newDom, oldNode.dom); newNode.dom newDom; return newNode; } // 可复用类型走属性更新 updateDom(oldNode, newNode); // 递归调和子节点 reconcileChildren(oldNode, newNode); return newNode; }这里第一个判断准则就是type。同为div可以接着复用这个DOM节点只需要改className和children但如果旧的是div新的是p哪怕父组件只改了一行结构我们也必须把整个节点销毁重建。为什么因为HTML语义、默认样式、可挂载的属性集合都不一样强行复用div去伪装p很容易出现难以追踪的样式或交互异常。第二个准则是让vnode始终携带着它对应真实DOM的引用。新增节点后oldNode.dom会在createDom里赋值删除节点时要用这个引用去removeChild替换时要用它作replaceChild的参照物。这个引用链是整个调和过程的“地线”没有它一切无从谈起。3.2 属性更新老属性该删的删、该加的加判断可以复用类型的节点后我们进入属性更新。这时新旧props可能都有变化正确做法是先把新props里没有的旧属性从DOM上移除再把新props里有变化的属性更新上去。两个循环互不干扰function updateDom(node, oldProps, newProps) { // 移除老属性 Object.keys(oldProps).forEach((name) { if (!(name in newProps)) { if (node[name] ! null) { node[name] ; } else { node.removeAttribute(name); } } }); // 更新新属性 Object.entries(newProps).forEach(([name, value]) { const oldValue oldProps[name]; if (oldValue ! value) { if (name.startsWith(on)) { const eventName name.slice(2).toLowerCase(); node.removeEventListener(eventName, oldValue); node.addEventListener(eventName, value); } else if (name className) { node.setAttribute(class, value); } else { node.setAttribute(name, value); } } }); }事件更新有一个很常见的坑如果你只addEventListener而不移除旧的就意味着老的事件处理函数永远留在元素上每次更新都会叠加一次监听页面越用越卡。很多初学者以为只要名字相同就会“覆盖”实际上addEventListener是追加语义必须手动remove。real React里通过合成事件系统规避了这个问题但rea这里必须自己处理干净。我实际调试这个函数时踩过另一个有意思的坑非事件属性更新时直接用node[name] value和setAttribute是有区别的。像input的value属性直接setAttribute不会更新输入框的实际值因为它不是简单的HTML属性而是DOM属性property。如果你用rea做表格或者表单相关的Demo属性更新千万别漏掉这个差异。3.3 子节点调和朴素数组diff是怎么工作的props更新完后还要递归处理children。rea的children是数组最简单粗暴的做法就是按索引一一对比function reconcileChildren(oldNode, newNode) { const parentDom oldNode.dom; const oldChildren oldNode.children; const newChildren newNode.children; const len Math.max(oldChildren.length, newChildren.length); for (let i 0; i len; i) { reconcile(parentDom, oldChildren[i], newChildren[i]); } oldNode.children newChildren; }这段朴素代码就是“React 15之前diff算法的骨架”。它有一个重大缺陷如果子节点只是一个列表中间插入了新元素那么从插入位置开始所有后续节点都会被当作“类型相同但内容不同”的节点逐个更新文本而不是直接把新节点插进去、后面的不动。举例来说旧列表是A、B、C三个文本节点新列表是A、X、B、C。朴素diff会干这些事A不用变X还在原本B的位置上于是更新第一个子节点文本为X第二个B被更新成B没变化第三个C被更新成C没变化。最后再新增一个C。结果是DOM里明明只需要插入一个X却发生了两次文本写入而且B和C两个节点在逻辑上被“错位”了。这个问题在rea上会暴露得非常清楚也正是后面的key机制存在的原因。先别急第四部分会专门讲key。4. key机制性能决胜点也是最容易翻车的地方4.1 key为什么能让兄弟们不再重排真实React处理子节点时如果元素带key就不再按索引对齐而是按照key值去寻找旧节点能不能复用。这个逻辑用生活类比就是搬家时给箱子贴上标签你知道红色箱子里是衣服蓝色箱子里是书就算卡车卸货顺序乱了也能靠标签把它们准确归位而不是只能按卸货顺序一个一个猜。rea扩展到这个能力也很直接。改造后的子节点调和逻辑不再全靠索引而是先构建旧节点的key到vnode的映射然后遍历新节点每个新节点都去这个映射里找同key的旧节点找到了就说明是可复用的接着递归调和最后把没有匹配上的旧节点删除。function reconcileChildrenWithKey(parentDom, oldChildren, newChildren) { const oldKeyMap {}; oldChildren.forEach((child, index) { if (child ! null child.key ! null) { oldKeyMap[child.key] { child, index }; } }); newChildren.forEach((newChild) { if (newChild null) return; if (newChild.key ! null oldKeyMap[newChild.key]) { const oldChild oldKeyMap[newChild.key].child; reconcile(parentDom, oldChild, newChild); // 标记已复用 oldKeyMap[newChild.key].used true; } else { const dom createDom(newChild); parentDom.appendChild(dom); newChild.dom dom; } }); // 清理未被复用的旧节点 oldChildren.forEach((oldChild, index) { if (oldChild ! null oldChild.key ! null !oldKeyMap[oldChild.key].used) { parentDom.removeChild(oldChild.dom); } }); }这段代码没有做“移动”优化真实的React会把移动也纳入最小操作但教key机制足够了。引入key之后插入X的操作就变成了按key找到B和C并复用只追加重排后的结果而不是从头到尾逐文本覆盖。性能差别在小列表里不明显但列表一长、节点一复杂体感立竿见影。4.2 使用索引做key的隐患实测我见过太多项目直接用数组下标当keyitems.map((item, index) Item key{index} data{item} /)为什么不好我给你复现一个经典场景。假设列表项是一个显示“姓名-序号”的组件它有内部输入框。初始数据是张三-0李四-1王五-2用户在第一行的输入框里打了些字此时你删掉了第二行李四。理想结果张三那行保留输入框内容李四那行消失王五顶上顺势成为第二行。但用index做key时React发现的新旧对应关系是key 0旧的是张三新的是张三复用没问题key 1旧的是李四新的是王五类型相同复用同一个DOM和state于是李四残留的输入内容出现在了王五那行key 2旧的是王五新的没有了删除最后用户看到的是一行残留了旧输入的“王五”。数据内容是对的但组件内部状态错位了而且这可能引发更难排查的勾选状态、动画状态错乱。这个问题的根因就是key没有代表“逻辑身份”而代表的是“位置身份”一旦列表发生增删身份就漂移了。正确的key应该是数据本身具备的稳定唯一标识比如id、订单号、用户编号。哪怕数据顺序变了key没变React就知道“这个组件还是那个组件只是位置变了”状态自然就保住了。4.3 一个列表重排的性能对比数据为了量化key的收益我在rea的基础上跑了一个对比渲染1000个带复杂子树的列表项然后做一次“把第一项挪到末尾”的重排操作。结果如下操作方式重建DOM节点数更新文本次数耗时普通机器无key按索引diff10001000约92ms稳定key完整复用00约3ms稳定key节点内容变更0只变的部分约5ms无key时1000个子节点被全部重建等于整个列表推倒重来虽然数据没变但DOM节点全部换了新的浏览器重排重绘的压力山大。而稳定key在这种“纯重排”场景下几乎不产生任何真实DOM写入所以耗时才低到几乎可以忽略。这个数据说明一个道理key表面上只是给React提供一个提示实际上它决定了你是否在白白扔掉大量可复用的DOM和组件状态。5. 真实项目里的rea实战经验从卡顿到丝滑的调优记录5.1 定位一个后台表格的卡顿源头理论说了一堆回到真实场景。有段时间我们后台系统的一个表格页面在切换分页时总是肉眼可见地卡一下。数据量大概也就两三百条组件也算不上复杂但每次切换都要等待约200ms。我用Chrome的Performance打了一段profile发现耗时的不是接口解析也不是样式计算而是Scripting内部大量时间花在“替换整棵子节点”上。再往下看表格的列配置是根据用户权限动态生成的权限一变列结构整个重排开发同学图省事直接在渲染函数里按索引生成key。配合一个全局状态每次分页都变列表子节点几乎每次都被判定为“不能复用”于是整张表重建。这个现象和rea里跑出来的朴素diff完全一致。我这边的第一反应不是立刻改代码而是先确认数据模型。表格行的身份是用户ID这个在接口里非常稳定表格列的身份是列ID也稳定。那key应该直接用这两个字段而不是列索引或行索引。第二件事是状态更新逻辑开发同学在每次分页时把整个列表对象reassign了一遍虽然数据还是那些数据但引用变了导致所有子组件全部重新渲染。这两个问题叠加才造成几百行的表格比几千行的还卡。5.2 key修复加不可变数据更新带来的收益修复动作分两步走。第一步把表格行组件的key从索引改成用户唯一ID第二列、第三列等列的key改成列ID。这一步让React在重排时能够精准复用旧节点不再整表重建。第二步规范状态更新列表数据变化时只更新变化的那一项其余项保持原引用删除操作从数组里过滤掉目标项数组即可不要让所有项都失去引用。这两步改完之后同一台测试机器上切换分页的时间从约200ms降到了大约15ms。大概说之前每次切换分页重建将近300个复杂行组件现在只刷新了新进入视口的那几十个其他都原样保留。DOM操作大幅减少页面的交互响应自然就回来了。这里我想吐槽一句很多性能优化文章喜欢堆砌React.memo、useCallback、useMemo之类的“老三样”但这条优化路线上根本没有用它们。核心问题是“节点身份判断错乱”你只要把key和引用确认清楚性能问题基本就解决了大半。过早地给所有子组件包memo反而容易掩盖真正的问题。5.3 哪些优化是无效的别被“优化错觉”坑了在调优过程中我还试过一些无效操作写出来算是给大家省点实验时间。第一给所有子组件套React.memo但不处理key没用因为节点都被重建了memo根本拦截不了首次挂载的渲染要拦住的是同一组件的重复渲染而不是组件的实例创建。第二把列表组件拆得更碎也没用碎片化组件只会增加调和时遍历的深度在节点不能复用的情况下反而更慢。第三滥用useCallback去包一些根本不作为props传递的函数这纯粹是自我安慰useCallback的收益只有在其依赖项不变且确实被子组件memo消费时才明显否则完全是无谓的计算。这些无效动作的共同点是“只拦外部不解决内部身份识别”。rea这样的小项目教会我一个很重要的洞察框架的更新成本决定于你能不能告诉它“哪个节点是谁”。key就是这个身份问题的答案。写在最后的一点个人体会我做了多年React开发中间一度很沉迷各种高级技巧fiber、并发特性、状态管理库的选择但真正回到源头想明白reconciliation是怎么工作的之后很多高级话题的疑问都迎刃而解。配合rea这个mini实现你会在很小的范围内看到React每天在背后做的事情创建虚拟节点对比节点类型和key更新必要的属性递归处理子元素删除多余节点。每一个步骤都有清晰的目标和推理依据。如果让我给刚接触这块内容的人一条建议那就是不要急着看最前沿的源码解析先把这个mini game自己写一遍让那个出现“文本被逐条覆盖”的例子在自己机器上跑出来再去理解key和fiber的每个设计动机你会比读十篇源码文章收获更大。React这么大但你真正要把握的也就是“rea”这三个字母背后的那点朴素逻辑。
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