前端面试：[React] scheduler 调度机制原理？
React Scheduler 是 React 16.8 引入的一种调度机制，旨在对高效渲染和复杂应用程序的性能进行优化。它允许 React 在空闲时间进行渲染，优先处理对用户体验最为重要的任务。以下是 Scheduler 调度机制的原理，以及它在实际工作中如何帮助管理渲染。
1. 调度机制的背景
React 的渲染过程可能会受到多个因素的影响，例如用户输入、网络请求以及其他状态变化。传统的渲染机制在某些情况下可能导致性能问题，特别是在高负载的情况下。Scheduler 引入了一种精细的调度机制，以便更好地管理渲染任务的优先级，使应用能够响应用户的输入，同时处理其他非紧急任务。
2. 关键概念
2.1 时间切片（Time Slicing）
时间切片是一种允许主线程在多个任务之间进行切换的方法。React Scheduler 会将长时间运行的任务分解为一个个小任务，并在这些小任务之间进行切换。它使用请求动画帧（requestAnimationFrame）与其他浏览器的任务调度 API 来协调工作。
2.2 优先级（Priority）
Scheduler 对不同的任务分配不同的优先级。优先级分为多个级别，例如：
- 高优先级：用户交互、可见元素的更新等
- 中优先级：网络请求结果的处理、后台更新等
- 低优先级：不影响当前用户体验的任务，如无关紧要的渲染或数据处理
使用优先级，Scheduler 可以根据用户的输入和应用的状态，选择最应该执行的任务。
3. 调度流程
- 任务的创建：当发生状态更新（如 setState）时，React 会创建一个任务并为其分配优先级。
- 调度任务：Scheduler 将任务放入任务队列，并在合适的时机处理这些任务。调度过程会优先处理高优先级的任务。
- 时间片的使用：Scheduler 会根据时间片的概念，使用请求动画帧来安排任务的执行。在每个时间片中，Scheduler 执行一定量的任务，每当达到时间限制，都会让出控制权给浏览器，以响应用户的输入。
- 中断与继续：如果 Scheduler 检测到更高优先级的任务（如用户交互）时，它可以中断当前的低优先级任务，暂时停止处理，去执行高优先级的渲染任务。处理完高优先级任务后，再回到先前被中断的任务中。
4. React 组件的更新
当 React 调用 setState 或 useState 等 Hook 来更新组件状态时，调度机制会起作用：
- 设置状态：调用 setState 时，会创建一个更新任务并将其放入任务队列。
- 执行优先级判断：Scheduler 会评估当前是否有其他高优先级任务，如果有，则会中断当前更新，等高优先级任务完成后再继续更新。
5. 实际工作中的应用
在实际开发中，React Scheduler 为开发者带来了以下好处：
- 提升用户体验：由于 Scheduler 优先处理用户交互，优化了用户的响应时间。例如，用户滚动页面时，可以保证滚动流畅，而不会因为数据加载而中断。
- 优化性能：通过将任务分为高、中、低优先级，防止低优先级任务占用大量资源，提升整体应用性能。
- 处理复杂 UI 更新：在涉及大量复杂组件树状态更新时，Scheduler 可以确保最重要的部分优先更新，从而避免不必要的阻塞和延迟。
6. 工具与 API
React Scheduler 也为开发者提供了一些 API 工具，使得调试和监控任务的调度变得更加简单，例如 unstable_scheduleCallback，可用于手动调度任务。
React Scheduler 通过引入时间切片和优先级管理策略，优化了渲染过程，使得 React 应用能够更灵活和高效地处理 UI 更新。在实际工作中，利用 Scheduler 的特性，可以显著提升应用的用户体验和整体性能，确保用户的交互流畅而及时。理解这一机制能够帮助开发者在构建高效的 React 应用时做出更好的设计决策。