React渲染 Diff算法浅谈从React渲染流程分析Diff算法

时间:2021-03-30 keywords 人气:0

React中最神奇的部分莫过于虚拟DOM，以及其高效的Diff算法。这让我们可以无需担心性能问题而”毫无顾忌”的随时“刷新”整个页面，由虚拟DOM来确保只对界面上真正变化的部分进行实际的DOM操作。React在这一部分已经做到足够透明，在实际开发中我们基本无需关心虚拟DOM是如何运作的。然而，理解其运行机制不仅有助于更好的理解React组件的生命周期，而且对于进一步优化React程序也会有很大帮助。

1、什么是虚拟DOM

在React中，render执行的结果得到的并不是真正的DOM节点，结果仅仅是轻量级的JavaScript对象，我们称之为virtual DOM。

简单的说，其实所谓的virtual DOM就是JavaScript对象到Html DOM节点的映射；即使用JavaScript对象将Html结构表示出来，而这个对象就是virtual DOM。

eg:

Html:

<ul id='list'>
 <li class='item'>Item 1</li>
 <li class='item'>Item 2</li>
</ul>

JavaScript对象表示（virtual DOM）

{
 tagName: 'ul',
 props: {
 id: 'list'
 },
 children: [
 {tagName: 'li', props: {class: 'item'}, children: ["Item 1"]},
 {tagName: 'li', props: {class: 'item'}, children: ["Item 2"]},
 ]
}

2、什么时候会生成到virtual DOM

React生命周期拥有装载、更新、卸载的三个阶段；附上一张React生命周期图

前面提到：render执行的结果得到的并不是真正的DOM节点，结果仅仅是轻量级的JavaScript对象，即在render函数调用时将会创建出虚拟DOM；

class Tab extends React.Component {
 render() {
 React.createElement(
  'p',
  { className: 'class'},
  'Hello React'
 )
 }
}

通过React.createElemen创建出虚拟DOM，而该函数只在Render函数中调用，所以在React装载和更新的过程中才会有虚拟DOM的生成；至于挂载到真实DOM自然而然是ReactDom.render函数啦。

3、virtual DOM如何实现

实现其实很简单，主要是定义一个函数并把我们传进去的参数组成一个React元素对象，而type就是我们传进去的组件类型，可以是一个类、函数或字符串（如'div'）

React大致源码：

function createElement(type, config, children) {
 let propName;

 const props = {};

 let key = null;
 let ref = null;
 let self = null;
 let source = null;

 if (config != null) {
 if (hasValidRef(config)) {
 // 如果有ref，将它取出来
 ref = config.ref;
 }
 if (hasValidKey(config)) {
 // 如果有key，将它取出来
 key = '' + config.key;
 }

 self = config.__self === undefined ? null : config.__self;
 source = config.__source === undefined ? null : config.__source;
 
 for (propName in config) {
 if (
 hasOwnProperty.call(config, propName) &&
 !RESERVED_PROPS.hasOwnProperty(propName)
 ) {
 // 将除ref，key等这些特殊的属性放到新的props对象里
 props[propName] = config[propName];
 }
 }
 }

 // 获取子元素
 const childrenLength = arguments.length - 2;
 if (childrenLength === 1) {
 props.children = children;
 } else if (childrenLength > 1) {
 const childArray = Array(childrenLength);
 for (let i = 0; i < childrenLength; i++) {
 childArray[i] = arguments[i + 2];
 }
 props.children = childArray;
 }

 // 添加默认props
 if (type && type.defaultProps) {
 const defaultProps = type.defaultProps;
 for (propName in defaultProps) {
 if (props[propName] === undefined) {
 props[propName] = defaultProps[propName];
 }
 }
 }
 
 return ReactElement(
 type,
 key,
 ref,
 self,
 source,
 ReactCurrentOwner.current,
 props,
 );
}

const ReactElement = function(type, key, ref, self, source, owner, props) {
 // 最终得到的React元素
 const element = {
 // This tag allows us to uniquely identify this as a React Element
 $$typeof: REACT_ELEMENT_TYPE,

 // Built-in properties that belong on the element
 type: type,
 key: key,
 ref: ref,
 props: props,

 // Record the component responsible for creating this element.
 _owner: owner,
 };

 return element;
};

打印出组件：

4、为什么需要使用virtual DOM

DOM管理历史阶段：

JS 或者 jQuery 操作 DOM：当应用程序越来越复杂，需要在JS里面维护的字段也越来越多，需要监听事件和在事件回调用更新页面的DOM操作也越来越多，应用程序会变得非常难维护。
后来产出 MVC、MVP 的架构模式，期望从代码组织方式来降低维护难度。但是 MVC 架构并没办法减少维护的状态，也没有降低状态更新时需要对页面的更新操作，你需要操作的DOM还是需要操作，只是换了个地方。
既然状态改变了要操作相应的DOM元素，为什么不做一个东西让视图和状态进行绑定，状态变更了视图自动变更。这就是后来人们想出了 MVVM 模式，只要在模版中声明视图组件是和什么状态进行绑定的，双向绑定引擎就会在状态更新的时候自动更新视图;
但MVVM双向数据绑定并不是唯一的办法，还有一个非常直观的方法：一旦状态发生了变化，就用模版引擎重新渲染整个视图，然后用新的视图更换掉旧的视图。

React采用的就是第四种模式；但是我们都知道对于操作DOM成本太高，而相对操作JavaScript就快速多了，而Html DOM可以很简单的用JavaScript对象表示出来（Virtual DOM就这样诞生了）

这样的做法会导致很多的问题，最大的问题就是这样做会很慢，因为即使一个小小的状态变更都要重新构造整棵 DOM，性价比太低；而React Virtual DOM在状态更新过程加了一些特别的操作来避免整棵 DOM 树变更（它就是接下来的Diff算法）。

接下来的Diff算法即将更新，敬请期待～～～

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