React Fiber y Renderizado Concurrente

Introducción: por qué React Fiber y renderizado concurrente. React Fiber es una reescritura completa del algoritmo central de React introducida en React 16 para resolver limitaciones de rendimiento y concurrencia. Fiber permite renderizado incremental o time slicing, pausar y reanudar trabajo a mitad de render, descartar trabajo de baja prioridad y priorizar actualizaciones en árboles de componentes grandes, lo que mejora la capacidad de respuesta de la interfaz y la experiencia de usuario.

Concepto clave. Un Fiber es una unidad de trabajo: un objeto ligero que describe un componente, sus props, su estado y las relaciones en el árbol. Fiber separa el árbol comprometido que representa la UI actual de la versión en progreso que puede modificarse incrementalmente sin bloquear el hilo principal.

Estructura de datos de un Fiber y propiedades principales. Un Fiber contiene información esencial como el tipo de componente, la clave usada en reconciliación, el tipo de elemento JSX y el tipo resuelto del componente, la referencia al nodo de estado o instancia, punteros de árbol return child sibling, el índice entre hermanos, refs de React, pendingProps que serán renderizadas, memoizedProps y memoizedState que representan los props y estado comprometidos, una updateQueue con las actualizaciones pendientes, effectTag para marcar operaciones DOM, nextEffect para la lista ligada de efectos y alternate que enlaza la versión Current con la WIP.

Explicación breve de propiedades. tag identifica el tipo de Fiber como FunctionComponent o HostComponent. elementType es el tipo de JSX antes de resolverse, type es el componente resuelto. stateNode es la instancia de clase o el nodo DOM. return child sibling describen la estructura del árbol. pendingProps son las props que se aplicarán en el próximo render. memoizedProps y memoizedState almacenan el último estado comprometido. updateQueue guarda las actualizaciones pendientes en el Fiber Current para reproducirlas en la WIP. alternate enlaza Current y Work In Progress.

Current versus Work In Progress WIP. Current es el árbol comprometido que sirve como fuente de verdad. WIP es una copia en construcción que puede pausar, reanudar o descartarse si llega una actualización de mayor prioridad. Hooks en componentes funcionales se almacenan como una lista enlazada dentro de memoizedState en la estructura Fiber.

Pipa de renderizado: fase de render o reconciliación. Esta fase es pura, sin mutaciones DOM. Se construye el árbol WIP clonando Current cuando existe. La reconciliación recorre en profundidad aplicando las actualizaciones de cada cola de actualizaciones del Fiber, marcando effectTags y generando la lista de efectos. La capacidad de pausar, reanudar o descartar hace posible el renderizado incremental y priorizado.

Fase de commit: visión general. Una vez que el WIP se completa pasa la fase de commit que sí realiza mutaciones DOM y efectos. El commit es síncrono y se ejecuta en subfases: Before Mutation, Mutation, Layout Effects y Passive Effects. Solo los árboles WIP completamente terminados se comprometen, garantizando que la UI nunca muestre trabajo a medio hacer.

Detalle de las subfases del commit. 1 Before Mutation: corre getSnapshotBeforeUpdate y se capturan instantáneas del DOM antes de los cambios. Las limpiezas previas también se ejecutan aquí si aplica. 2 Mutation: se aplican las mutaciones DOM como Placement Update y Deletion en recorrido en profundidad, realizando escrituras DOM agrupadas y gestionando attach/detach de refs. 3 Layout Effects: se ejecutan componentDidMount componentDidUpdate y useLayoutEffect de forma síncrona después de las mutaciones y antes del paint del navegador, ideal para cálculos de layout. 4 Passive Effects: useEffect se ejecuta tras el paint de forma asíncrona y no bloqueante; aquí van efectos secundarios y limpiezas anteriores.

Intercambio WIP y Current. Tras el commit, el WIP pasa a ser el Current. Si durante el commit se programa un nuevo render, la UI permanece consistente porque el swap es atómico. Si ocurre un error en commit se disparan límites de error para recuperar la UI.

Inserción y actualizaciones DOM. Las inserciones se realizan en recorrido en profundidad y las eliminaciones se manejan cuidadosamente para mantener atomicidad. Refs se actualizan según effectTags y el algoritmo garantiza que no se refleje trabajo parcial en el DOM.

Hooks y colas de actualización. Los hooks se aplican durante el render WIP y sus memoizedState se consolidan en Current al comprometer. La updateQueue se almacena en el Current y sobrevive si el WIP se descarta; cuando se crea un nuevo WIP ese WIP clona Current y reaplica las actualizaciones pendientes de forma determinista. Las actualizaciones funcionales se aplican en orden; varias llamadas a setState pueden agruparse en una sola renderización si se ejecutan de forma batched.

Escenarios comunes. Un WIP a medio completar puede pausarse sin afectar el DOM; puede reanudarse o descartarse si llega una actualización de mayor prioridad. Si se descarta, React crea un nuevo WIP clonando Current y reproduciendo las actualizaciones pendientes. Esto permite mantener estados deterministas y evitar efectos secundarios no deseados.

Ejemplo conceptual de cola de actualizaciones. En un contador simple la updateQueue puede contener acciones pendientes que se aplican sobre baseState durante el WIP, y el resultado se guarda en memoizedState que luego pasa a Current al comprometer.

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