解析 React 的“断点续传”：当高优先级任务插队时，低优先级任务的计算结果会被丢弃吗？ - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

在单线程的JavaScript世界中，构建一个既功能强大又用户体验流畅的复杂UI应用，一直是一个核心挑战。当用户界面需要响应快速输入、同时处理大量数据更新、或者执行耗时计算时，传统的同步渲染模式很容易导致界面卡顿（"jank"），让用户感到应用迟钝甚至无响应。React，尤其是从React 18开始引入的并发特性，正是为了解决这一根本性问题而生。它通过一种“合作式多任务处理”的方式，让浏览器和应用程序能够更好地协同工作，从而保持UI的响应性。

我们今天要深入探讨的，是React并发渲染机制中的一个关键且常被误解的方面：“断点续传”的真谛——当一个高优先级任务“插队”时，当前正在进行的低优先级任务的计算结果究竟是被“暂停”并“续传”，还是被直接“丢弃”并“重新开始”？这是一个关于性能、正确性和底层架构的深刻问题。

1. UI响应性的挑战与React的并发之道

JavaScript在浏览器中是单线程的。这意味着在任何给定时刻，浏览器只能执行一段JavaScript代码。如果这段代码执行时间过长（例如，数百毫秒），它就会阻塞主线程，导致UI无法响应用户的输入、动画停止，甚至页面无法重绘。这种现象被称为“主线程阻塞”。

传统的解决方案，如debounce和throttle，可以减少事件处理的频率，但它们是事后的、被动的优化，无法从根本上解决长时间计算阻塞UI的问题。它们只是推迟了问题的发生，而不是解决了问题本身。

React的并发特性（在React 18之前称为Concurrent Mode），提供了一种更主动、更底层的解决方案：可中断的渲染。其核心思想是，React可以将渲染工作分解成更小的单元，并在每个单元之间检查是否有更高优先级的任务需要执行。如果有，React可以暂停当前工作，让出主线程，处理高优先级任务，然后再决定是继续之前的低优先级工作，还是将其丢弃并重新开始。

这种能力让React能够：

保持UI响应性： 即使有大量更新，也能优先处理用户输入，确保按钮点击、文本输入等操作立即得到反馈。
优化用户体验： 允许在后台“悄悄地”进行不那么紧急的更新，避免视觉上的跳动或卡顿。
实现真正的“过渡”： 允许开发者将某些更新标记为“过渡”，表示这些更新不是紧急的，可以在后台慢慢完成，同时保持UI的交互性。

而我们今天要聚焦的正是这个“暂停”或“重新开始”的机制：当高优先级任务插队时，低优先级任务的计算结果会被丢弃吗？

2. React渲染的两个核心阶段：可中断性之基石

要理解React的“断点续传”，我们首先需要牢固掌握React渲染过程的两个主要阶段：渲染（Render）阶段和提交（Commit）阶段。这两个阶段的性质决定了它们各自的可中断性。

2.1 渲染（Render）阶段：构建Fiber树，可中断

也称为“协调（Reconciliation）阶段”或“工作（Work）阶段”。
核心任务： 识别哪些组件需要更新，计算新的UI状态，并构建或更新一个代表未来UI的“Fiber树”（Work-in-Progress Fiber Tree）。
性质：
- 纯净（Pure）： 在这个阶段，React组件的render方法（类组件）或函数组件的执行，以及useState、useReducer、useContext等Hook的计算，都必须是纯函数。这意味着它们不应该产生任何副作用（如直接修改DOM、发起网络请求、订阅事件等）。
- 无副作用： 不会触及DOM，所有的DOM操作都被收集起来，留待下一个阶段执行。
- 可中断（Interruptible）： 这是最关键的特性。由于渲染阶段是纯净且无副作用的，React可以在任何时候暂停它，让出主线程。当React重新获得控制权时，它可以选择从上次暂停的地方继续，或者如果状态已经过时，则完全丢弃之前的工作并从头开始。
- 并发执行： React会根据优先级和时间切片策略，将渲染工作拆分成小块，并在每个小块执行完毕后检查是否有更高优先级的任务。

为什么渲染阶段可以中断？
正是因为其纯净无副作用的特性。如果一个计算是纯净的，即使它被中断并重新执行，只要输入（props和state）相同，输出也应该相同。这使得React可以安全地暂停、恢复或重新启动渲染阶段的工作，而无需担心破坏UI的中间状态。

2.2 提交（Commit）阶段：应用变化，不可中断

核心任务： 将渲染阶段计算出的所有DOM操作（插入、更新、删除）实际应用到浏览器DOM树上，并执行所有副作用（如componentDidMount、componentDidUpdate、useEffect、useLayoutEffect、ref回调等）。
性质：
- 有副作用： 直接修改DOM，执行生命周期方法和Hook的副作用函数。
- 同步（Synchronous）： 提交阶段是不可中断的。一旦开始，它会一直运行直到完成所有DOM更新和副作用。
- 不可中断（Uninterruptible）： 想象一下，如果在DOM更新的中间被中断，用户可能会看到一个不完整、不一致的UI状态，这会导致严重的视觉故障和错误。因此，提交阶段必须作为一个原子操作完整执行。

两个阶段的对比

特性	渲染（Render）阶段	提交（Commit）阶段
主要任务	计算UI变化，构建Fiber树	将UI变化应用到DOM，执行副作用
副作用	无副作用（纯净）	有副作用（DOM操作，生命周期/Hook副作用）
可中断性	可中断	不可中断
执行方式	并发，时间切片，可能暂停、恢复、重启	同步，原子性操作
对应API/Hook	`render`方法，函数组件体，`useState`, `useReducer`等	`componentDidMount`, `useEffect`, `useLayoutEffect`等

理解了这两个阶段的本质，我们就可以进一步探索React如何通过Fiber架构来支持这种可中断的渲染。

3. Fiber架构：可中断渲染的基石

在React 16之前，React使用递归的方式来遍历组件树并进行协调。这种“递归遍历”的本质是同步的，一旦开始，就无法中断，这正是导致UI阻塞的根本原因。为了实现可中断的渲染，React引入了全新的Fiber架构。

3.1 什么是Fiber？

Fiber是React内部用于表示组件实例的一个普通JavaScript对象。它代表了一个“工作单元（Unit of Work）”。每个组件实例在Fiber树中都有一个对应的Fiber节点。

一个Fiber节点包含了：

类型（type）： 对应组件的类型（如函数、类、DOM元素等）。
pendingProps / memoizedProps： 组件接收的最新props和上次成功渲染的props。
pendingState / memoizedState： 组件的最新state和上次成功渲染的state。
child / sibling / return： 指向其子节点、兄弟节点和父节点的指针，构成了Fiber树的链表结构。
effectTag： 标记该Fiber节点需要执行的DOM操作（如插入、更新、删除）。
expirationTime / lanes： 表示该Fiber节点的优先级（在React 18中，expirationTime被lanes取代，提供更精细的优先级管理）。
alternate： 指向“镜像”Fiber节点的指针，这是实现双缓冲的关键。

3.2 Fiber树：双缓冲与工作流

React在内存中维护两棵Fiber树：

当前（Current）Fiber树： 代表当前屏幕上已经渲染的UI。这棵树是不可变的，一旦渲染完成并提交到DOM，它就不会被直接修改。
工作中的（Work-in-Progress）Fiber树： React在渲染阶段会构建或更新这棵树。它是在当前Fiber树的基础上，根据新的状态和props创建或克隆而来。所有的计算和变更都在这棵树上进行。

这两棵树通过Fiber节点上的alternate指针相互连接。如果一个Fiber节点是当前树的一部分，它的alternate会指向工作中的树中对应的节点；反之亦然。

工作流程简述：

初始化： 首次渲染时，React构建一棵Fiber树，并将其提交到DOM，成为“当前Fiber树”。
更新发生： 当setState或forceUpdate被调用时，React会创建一个新的“工作中的Fiber树”。
渲染阶段： React遍历“当前Fiber树”，为每个需要更新的节点创建其在“工作中的Fiber树”中的对应alternate节点，并执行组件的render方法或函数组件体。这个过程是“自底向上”或“深度优先”的。
- 每个Fiber节点都被视为一个“工作单元”。
- React会执行performUnitOfWork函数，处理当前Fiber节点，并构建其子节点。
- 在处理完每个工作单元后，React会检查是否有更高优先级的任务等待，或者是否已经用尽了当前的时间切片。如果满足条件，React会暂停当前工作，让出主线程。
中断与恢复：
- 如果渲染阶段被中断，React会保存当前正在处理的Fiber节点（通过nextUnitOfWork变量）。
- 当主线程空闲或高优先级任务处理完毕后，React可以从保存的nextUnitOfWork继续之前的低优先级工作。
提交阶段： 当整个“工作中的Fiber树”构建完毕且没有被中断（或中断后重新完成）时，React就进入提交阶段。
- 此时，“工作中的Fiber树”已经包含了所有需要应用的UI变化。
- React会遍历这棵树，根据effectTag将所有DOM操作批量应用到真实DOM上。
- 一旦提交完成，“工作中的Fiber树”就会成为新的“当前Fiber树”，而原来的“当前Fiber树”则成为备用，等待下一次更新时作为“工作中的Fiber树”的基础。

Fiber架构的优势：

可中断性： 链表结构的Fiber树使得React可以轻松地暂停和恢复遍历过程，无需递归调用栈的限制。
优先级： 每个Fiber节点都可以携带优先级信息，允许React优先处理高优先级任务。
双缓冲： 维护两棵树确保了在渲染过程中，用户始终看到一个完整且一致的UI，避免了中间状态的暴露。

4. 优先级与调度：中断的发生机制

React的并发能力依赖于一个精密的调度器（Scheduler），它负责管理和分配不同优先级任务的执行。

4.1 React Scheduler

React内部的scheduler包是一个独立的库，它实现了基于优先级的合作式调度。它利用浏览器的MessageChannel（或requestAnimationFrame和setTimeout作为备用）来模拟requestIdleCallback的功能，但在兼容性和控制粒度上更胜一筹。

scheduler的核心思想是：

任务队列： 维护一个基于优先级的任务队列（通常是最小堆）。
时间切片： 在每次执行任务时，只执行一小段时间（例如5毫秒）。
主动让出： 在每个时间切片结束后，检查是否还有剩余时间，以及是否有更高优先级的任务。如果时间用尽或有更高优先级任务，就让出主线程，等待下一次浏览器空闲时再继续。

4.2 优先级等级（Lanes Model）

React 18引入了更精细的“Lanes”模型来管理优先级，取代了旧的expirationTime。Lanes模型是一个位掩码系统，允许React更灵活地组合和处理不同类型的更新。

以下是React中常见的一些优先级等级（概念性对应，实际Lanes模型更复杂）：

优先级名称	描述	示例	可中断性
Immediate	立即执行，不可中断。通常用于同步的、必须立刻完成的更新。	`flushSync`、事件分发（如`click`的同步部分）	否（同步执行，不经过调度）
User Blocking	用户交互引起的高优先级更新，需要快速响应。	输入框打字、点击按钮后的UI反馈	是（渲染阶段可中断）
Normal	正常的用户体验更新，如数据获取后的渲染。	大多数`setState`更新、网络请求结果的渲染	是（渲染阶段可中断）
Low	不紧急的更新，可以稍后处理。通常是`startTransition`标记的更新。	背景数据加载、不影响核心交互的UI动画、非必要渲染	是（渲染阶段可中断，容易被中断）
Idle	最低优先级，在浏览器完全空闲时执行。	离屏内容的预渲染、不重要的后台任务	是（渲染阶段可中断，极易被中断）

4.3 `startTransition`与`useDeferredValue`

React提供了两个Hook来帮助开发者显式地控制更新的优先级：

useTransition： 允许你将一个状态更新标记为“过渡”（Transition）。过渡更新的优先级较低（通常是Low或Idle），可以被用户阻塞的更新中断。它返回一个isPending布尔值，表示过渡更新是否还在进行中。
```
const [isPending, startTransition] = useTransition();
// ...
startTransition(() => {
    // 这里的状态更新会被标记为低优先级
    setSearchQuery(input);
});
```
useDeferredValue： 允许你延迟更新一个值的渲染。它会返回一个“延迟版本”的值，该值的更新优先级较低。当原始值频繁变化时，延迟值会“滞后”更新，避免频繁的高优先级渲染。
```
const deferredQuery = useDeferredValue(searchQuery);
// ...
// 使用 deferredQuery 来渲染昂贵的组件，它会在后台更新
<SearchResults query={deferredQuery} />
```
这两个Hook是实现我们讨论主题的关键，它们允许我们模拟高优先级任务插队低优先级任务的场景。

4.4 中断机制的运作

当React的调度器正在执行一个低优先级任务（比如一个startTransition标记的更新）的渲染阶段时：

时间切片结束： 当前时间切片（例如5毫秒）用尽。
新任务到达： 此时，用户触发了一个高优先级事件（例如，在输入框中打字，导致一个User Blocking优先级的setState）。
调度器检查： scheduler发现有一个更高优先级的任务等待执行。
让出主线程： React立即暂停当前正在进行的低优先级渲染工作，让出主线程。
高优先级任务执行： 浏览器执行高优先级事件回调，React的调度器会优先执行这个高优先级任务的渲染和提交。
低优先级任务的命运： 高优先级任务完成后，React会重新检查之前被中断的低优先级任务。

接下来，就是我们的核心问题：被中断的低优先级任务的计算结果，是“续传”还是“丢弃”？

5. 核心问题解答：低优先级任务的计算结果会被丢弃吗？

答案是：在渲染阶段，低优先级任务的“计算结果”（即部分构建的Work-in-Progress Fiber树）会被丢弃。 当高优先级任务完成后，如果低优先级任务仍然需要完成，React会从头开始重新执行其渲染阶段。

让我们更详细地剖析这个过程：

5.1 渲染阶段被中断时

假设一个低优先级任务（例如，通过startTransition触发的更新）正在执行其渲染阶段，它正在遍历Fiber树，为组件A、B、C构建新的Fiber节点。

进度： 假设它已经完成了组件A和B的Fiber节点的构建，并开始处理组件C。
中断： 此时，一个高优先级任务（例如，用户点击了一个按钮，触发了一个普通的setState更新）插队。
丢弃： React会立即停止处理组件C，并丢弃当前Work-in-Progress Fiber树中所有尚未提交的、与该低优先级任务相关的部分（包括组件A和B已经完成的部分，以及组件C正在进行的部分）。
处理高优先级任务： React会根据当前的Current Fiber Tree，为高优先级任务开始构建一个新的Work-in-Progress Fiber Tree。这个过程不受之前低优先级任务的任何影响。
提交高优先级任务： 高优先级任务的渲染阶段完成后，进入提交阶段，将更新应用到DOM，成为新的Current Fiber Tree。
重新开始低优先级任务： 高优先级任务提交后，React会重新调度之前被中断的低优先级任务。但这一次，它不会从组件C继续，而是会从头开始，基于最新的Current Fiber Tree（也就是高优先级任务提交后的Fiber树）重新执行整个渲染阶段。

5.2 为什么选择“丢弃”而不是“续传”？

这看起来似乎效率不高，因为一些工作被重复执行了。但从正确性和架构简洁性的角度来看，这是最健壮和可靠的策略。

状态一致性（Correctness）：
- 数据过时： 当高优先级任务插队并修改了某些状态或props后，之前低优先级任务部分计算的结果可能已经基于过时的数据。如果尝试“续传”这些过时的数据，可能会导致不一致的UI状态，甚至难以调试的bug。
- 依赖关系： 组件之间可能存在复杂的依赖关系。高优先级更新可能改变了某个父组件的状态，从而影响到其子组件的props。如果低优先级任务尝试从中间恢复，它可能会使用到旧的props，导致整个组件树状态不一致。
- 纯函数要求： 渲染阶段要求组件是纯函数。这意味着给定相同的输入（props和state），它应该总是产生相同的输出。如果状态在渲染过程中发生了变化，那么重新开始渲染以反映最新状态是符合纯函数原则的。
架构简洁性（Simplicity）：
- 合并复杂性： 尝试合并一个部分完成的、可能基于旧状态的Fiber树，与一个全新的、基于新状态的Fiber树，将是极其复杂的。这会引入大量的边缘情况和潜在的bug。
- 一致性保证： 从头开始重新渲染，确保了所有组件都是基于最新的、一致的全局状态进行计算，从而保证了最终UI的正确性。React的Fiber架构本质上是双缓冲机制，总是确保一个完整且一致的UI呈现在用户面前。
内存效率： 虽然可能导致重复计算，但丢弃旧的Work-in-Progress树可以及时释放内存，避免长时间持有多个不完整的树。

因此，React的策略是：在渲染阶段，如果被中断，就丢弃当前未提交的计算结果，等待重新调度时，基于最新状态从头开始计算。

5.3 提交阶段不可中断

需要再次强调的是，一旦渲染阶段完成，进入提交阶段，它是不可中断的。这意味着，DOM更新和所有副作用（useEffect等）将作为一个原子操作完整执行。即使此时有更高优先级的任务到来，也必须等待当前提交阶段完成后才能开始。这是为了避免UI显示不完整或不一致的中间状态。

6. 场景模拟与代码示例

为了更好地理解这一机制，我们通过一个实际的React应用示例来模拟这个过程。

我们将创建一个包含两个计数器的应用：

普通计数器： 使用useState，模拟一个高优先级更新。
过渡计数器： 使用useTransition，模拟一个低优先级更新。

同时，我们引入一个ExpensiveComponent来模拟耗时的渲染工作，这样我们可以清楚地观察到中断和重新开始的行为。

import React, { useState, useTransition, useDeferredValue, useEffect } from 'react';

// 模拟一个需要大量CPU时间的组件
function ExpensiveComponent({ id, count }) {
    const startTime = performance.now();
    // 模拟耗时计算，占用主线程
    while (performance.now() - startTime < 5) {
        // 这是一个同步阻塞循环，模拟CPU密集型工作
    }
    console.log(`[Render] ${id} ExpensiveComponent rendered with count: ${count}`);
    return (
        <p style={{
            padding: '5px',
            border: '1px solid #ccc',
            backgroundColor: '#f0f0f0'
        }}>
            {id} Expensive Count: <strong>{count}</strong> (Rendered in ~5ms)
        </p>
    );
}

// 另一个组件，用于演示useEffect的执行时机
function EffectLogger({ id, value }) {
    useEffect(() => {
        console.log(`[Effect] ${id} EffectLogger: Mounted/Updated with value ${value}`);
        return () => {
            console.log(`[Effect] ${id} EffectLogger: Cleaned up for value ${value}`);
        };
    }, [value, id]);

    return (
        <p style={{
            fontSize: '0.9em',
            color: '#666'
        }}>
            {id} Effect Value: {value}
        </p>
    );
}

function App() {
    // 高优先级状态：普通计数器
    const [normalCount, setNormalCount] = useState(0);

    // 低优先级状态：过渡计数器
    const [transitionCount, setTransitionCount] = useState(0);
    const [isPending, startTransition] = useTransition();

    // useDeferredValue 可以进一步降低渲染优先级，同时保持UI的及时响应
    // 即使 transitionCount 频繁变化，deferredTransitionCount 也会延迟更新
    const deferredTransitionCount = useDeferredValue(transitionCount);

    const handleNormalClick = () => {
        setNormalCount(prev => prev + 1);
        console.log(`[Action] User clicked Normal button. New normalCount: ${prev + 1}`);
    };

    const handleTransitionClick = () => {
        console.log(`[Action] User clicked Transition button. Initiating low-priority update...`);
        startTransition(() => {
            setTransitionCount(prev => prev + 1);
        });
    };

    // 观察点1: App组件本身的渲染
    console.log(`[Render] App component rendered. normalCount: ${normalCount}, transitionCount: ${transitionCount}, deferredTransitionCount: ${deferredTransitionCount}`);

    return (
        <div style={{ fontFamily: 'Arial, sans-serif', padding: '20px', maxWidth: '800px', margin: 'auto' }}>
            <h1>React Concurrent Rendering & Interruption Demo</h1>
            <p>
                **操作说明：**
                <ol>
                    <li>点击 **"Increment Transition Count"** 按钮。</li>
                    <li>**立即且快速地多次点击 "Increment Normal Count"** 按钮。</li>
                    <li>观察控制台输出和UI变化。</li>
                </ol>
            </p>

            <hr />

            <div style={{ marginBottom: '20px' }}>
                <h2>高优先级任务 (Normal Update)</h2>
                <button
                    onClick={handleNormalClick}
                    style={{ padding: '10px 15px', fontSize: '1em', cursor: 'pointer', backgroundColor: '#4CAF50', color: 'white', border: 'none', borderRadius: '5px' }}
                >
                    Increment Normal Count: {normalCount}
                </button>
                {/* 这里的ExpensiveComponent将随着normalCount同步渲染 */}
                <ExpensiveComponent id="Normal" count={normalCount} />
                <EffectLogger id="Normal" value={normalCount} />
            </div>

            <hr />

            <div style={{ marginBottom: '20px' }}>
                <h2>低优先级任务 (Transition Update)</h2>
                <button
                    onClick={handleTransitionClick}
                    disabled={isPending}
                    style={{ padding: '10px 15px', fontSize: '1em', cursor: 'pointer', backgroundColor: '#2196F3', color: 'white', border: 'none', borderRadius: '5px' }}
                >
                    Increment Transition Count: {transitionCount}
                    {isPending && <span style={{ marginLeft: '10px', color: '#ffeb3b' }}> (Updating...)</span>}
                </button>
                {/* 这里的ExpensiveComponent将随着deferredTransitionCount 延迟渲染 */}
                <ExpensiveComponent id="Transition" count={deferredTransitionCount} />
                <EffectLogger id="Transition" value={deferredTransitionCount} />
            </div>

            <p style={{ borderLeft: '3px solid #f44336', paddingLeft: '10px', backgroundColor: '#ffebee' }}>
                **核心观察点：**
                当你点击 "Increment Transition Count" 后，如果立即点击 "Increment Normal Count"，
                你会发现 "Normal" 区域的UI会立即更新，而 "Transition" 区域的 `ExpensiveComponent` 的渲染可能被中断。
                在控制台中，你会看到 `[Render] Transition ExpensiveComponent` 的日志被多次打印，
                这表明其渲染工作被中断后又从头开始了。
                同时，`[Effect]` 日志只会在渲染成功并提交后才打印，进一步证明了渲染阶段的可中断性。
            </p>
        </div>
    );
}

export default App;

运行与观察：

打开浏览器的开发者工具，切换到控制台（Console）面板。
运行上述React应用。
点击一次 "Increment Transition Count" 按钮。
- 你会看到控制台输出 [Action] User clicked Transition button...。
- 接着，[Render] App component rendered... 和 [Render] Transition ExpensiveComponent rendered... 会开始打印。
- 此时，isPending 会变为 true，按钮会显示 (Updating...)。
在 Transition ExpensiveComponent 正在渲染时（即 isPending 为 true 时），快速多次点击 "Increment Normal Count" 按钮。
- 你会立即看到 [Action] User clicked Normal button... 和 [Render] App component rendered... 以及 [Render] Normal ExpensiveComponent rendered... 的日志。
- UI上，“Normal Count”会立即更新。
- 关键点： 你会发现 [Render] Transition ExpensiveComponent rendered... 的日志可能再次出现，并且 deferredTransitionCount 的值是最新的（或者在多次点击后，是最终稳定的值）。这意味着它之前的渲染工作被中断，并且被丢弃了，然后又从头开始，使用了最新的 transitionCount 值。
- [Effect] Transition EffectLogger 的日志只会在 Transition ExpensiveComponent 最终成功渲染并提交到DOM后才打印。如果渲染被中断，对应的 useEffect 不会执行。

解释：

当低优先级的 transitionCount 更新触发渲染时，ExpensiveComponent 开始执行其耗时的计算。

如果此时高优先级的 normalCount 更新插队，React调度器会发现有一个更高优先级的任务。
它会立即暂停 Transition ExpensiveComponent 正在进行的渲染工作。这个被暂停的、部分完成的Work-in-Progress Fiber节点及其子树会被标记为“废弃”，等待垃圾回收。
React会优先处理 normalCount 的更新：重新开始一个渲染过程（基于当前的Fiber树），更新 normalCount 相关的Fiber节点，并构建一个新的Work-in-Progress Fiber树。
这个新的Work-in-Progress Fiber树，包括 Normal ExpensiveComponent 的新状态，会被提交到DOM。
高优先级任务完成后，React会重新调度之前被中断的低优先级 transitionCount 更新。但它不会从上次中断的地方继续，而是会从头开始，再次执行 Transition ExpensiveComponent 的渲染逻辑，使用最新的 transitionCount 值（可能在多次点击后已经累加了好几次）。
useEffect 只在组件被成功渲染并提交到DOM后才会执行其回调函数。如果渲染在提交前被中断，那么相应的 useEffect 也不会被触发。当组件最终成功渲染并提交时，useEffect 才会执行。

这个实验清楚地展示了：低优先级任务的渲染阶段工作，在被高优先级任务中断时，确实是被丢弃并重新开始的，而不是暂停后从中断点恢复。

7. “断点续传”的误解与真相

“断点续传”这个词在网络传输中意味着将文件传输暂停后，从上次中断的位置继续。在编程中，它通常指保存程序状态，然后在需要时从该状态恢复执行。

在React的并发渲染语境下，如果将“断点续传”理解为“保存了渲染阶段的计算进度（即部分构建的Fiber树），然后从那里继续”，那么这是一个误解。

真相是：

状态的“续传”： React会保存组件的状态（memoizedProps、memoizedState、lanes等），允许它在稍后重新开始渲染时，能够从正确的起点（即组件中断时的逻辑状态）开始。
计算进度的“丢弃”： 渲染阶段中已经完成的计算工作（部分构建的Work-in-Progress Fiber树）会被丢弃。 当低优先级任务再次被调度时，它会基于最新的“当前Fiber树”和最新的组件状态，从头开始执行渲染阶段。

这种“状态续传，计算丢弃”的策略，是React在正确性、简洁性和性能之间权衡的结果。它确保了最终UI的强一致性，避免了因使用过时中间结果而导致的复杂错误。虽然可能会导致部分计算的重复，但通常情况下，重复的计算量远小于因阻塞主线程而带来的负面用户体验。

8. 优点与权衡

React的这种“丢弃并重新开始”的策略带来了显著的优点，但也有其固有的权衡。

8.1 优点

极佳的UI响应性： 这是最核心的优势。用户始终能感受到UI是活泼且可交互的，即使后台有大量计算，也不会出现卡顿。
保证数据一致性： 由于每次渲染都是从最新、一致的状态开始，避免了使用陈旧数据渲染UI的风险，确保了最终呈现给用户界面的正确性。
简化并发编程模型： 开发者无需关心复杂的线程同步、锁机制或中间状态的合并。React的渲染函数仍然像纯函数一样被对待，大大降低了并发编程的门槛。
平滑的用户体验： startTransition和useDeferredValue等API使得开发者能够轻松地将不紧急的更新降级处理，从而为用户提供更平滑、无缝的过渡体验。

8.2 权衡

可能增加计算量： 在某些情况下，低优先级任务的渲染工作可能被中断并重新执行多次，这会导致CPU资源的浪费。对于非常昂贵的、且输入变化频繁的组件，这可能是一个问题。
对组件纯净性的更高要求： 由于渲染函数可能被多次调用甚至中断，它们必须是纯净的、无副作用的。任何在渲染阶段执行的副作用（如直接修改DOM、发起网络请求等）都可能导致不可预测的行为或bug。
调试复杂性： 渲染过程的非确定性（何时中断、何时重新开始）使得调试变得稍微复杂。传统的断点可能无法精确捕捉到所有中间状态。
内存使用： 尽管旧的Work-in-Progress树最终会被垃圾回收，但在新的Work-in-Progress树构建期间，内存中会同时存在两棵Fiber树（Current和Work-in-Progress），这会增加内存开销。

9. 并发React开发的关键原则

为了最大限度地利用React的并发特性并避免其潜在的陷阱，遵循以下原则至关重要：

确保渲染阶段的纯净性：
- 严格禁止副作用： 任何直接修改DOM、发起网络请求、订阅/取消订阅事件、改变外部变量等操作都应该放在useEffect或useLayoutEffect中。
- 保持幂等性： 渲染函数多次执行，只要输入相同，输出就应该相同。
善用Memoization：
- React.memo、useMemo、useCallback在并发模式下变得更加重要。它们可以帮助React跳过不必要的组件渲染或函数执行，即使渲染被中断并重新开始，也可以避免重复计算那些没有变化的子树。
- 优化不必要的重渲染，减少因丢弃后重新开始带来的性能损耗。
理解useEffect和useLayoutEffect的执行时机：
- 它们只在提交阶段执行。这意味着，如果渲染阶段被中断，它们将不会被执行。只有当组件成功渲染并提交后，相关的副作用才会运行。
- useLayoutEffect是同步执行的，在所有DOM更新后、浏览器绘制前运行，适用于需要测量DOM或同步修改DOM的场景。useEffect是异步执行的，在浏览器绘制后运行。
合理使用useTransition和useDeferredValue：
- 将不紧急的更新包裹在startTransition中，以确保用户交互的优先级。
- 使用useDeferredValue来延迟渲染不重要的UI部分，例如搜索结果列表，从而保持输入框的流畅性。
避免在渲染中进行昂贵且不稳定的计算： 如果某个计算非常耗时且其结果频繁变化，即使使用useMemo也可能因为依赖项变化而重新计算。考虑将这类计算移到useEffect中，或者使用Web Workers在后台线程中执行。

10. 结论：优雅的丢弃与重新开始

React的“断点续传”并非传统意义上的从中断点继续计算，而是一种更智能、更健壮的策略：保存状态，丢弃计算进度，然后基于最新的状态从头开始重新计算。

这种“丢弃并重新开始”的模型，是React并发渲染机制的基石，它巧妙地在单线程JavaScript环境中实现了合作式多任务处理。通过将渲染工作分解为可中断的单元，并结合优先级调度和双缓冲的Fiber架构，React能够在保证数据一致性和UI正确性的前提下，最大限度地提升用户界面的响应性和流畅性。

理解这一机制，不仅有助于我们更好地编写高性能的React应用，更揭示了React团队在构建复杂UI框架时，如何在工程的权衡中做出明智而富有远见的决策。React的并发特性，正是通过这种看似“浪费”但实则“高效”的策略，为我们带来了前所未有的用户体验。