聊一聊React中虚拟DOM

苦闷發表於 2020-3-18 22:43:00

<h3 id="1-什么是虚拟-dom">1. 什么是虚拟 DOM</h3>
在 React 中实际上是 render 函数中return 的内容会生成 DOM，return 中的内容由两部分组成，一部分是 JSX ，另一部分就是 state 中的数据，所以简单来讲，在 React 中 JSX 结合 state 就生成了 DOM。
现在抛开虚拟 DOM 不谈，如果让我们去实现 React 中当数据发生变化时如何操作 DOM 来实现页面内容的变化，我们会怎样去实现？
第一种方案：
1）JSX + state 生成真实的 DOM，并显示在页面上
2）state 发生变化
3）此时 JSX + state 再次结合生成新的真实的 DOM
4）新的 DOM 直接替换掉原来的 DOM
这样页面会发生变化，但是生成真实的 DOM 和在页面上再重新加载新的 DOM 都比较耗性能。
第二种方案：
1）JSX + state 生成真实的 DOM，并显示在页面上
2）state 发生变化
3）此时 JSX + state 再次结合生成新的真实的 DOM
4）新的 DOM 和原始的 DOM 作对比，找出差异
5）利用找出的差异，替换掉页面上原始 DOM 的相应部分
此时页面也会发生变化，和方案一相比多了对比步骤但是只需要替换掉原始DOM的一部分即可，综合来说，方案二要优于方案一。
第三种方案
1）JSX + state 生成虚拟 DOM（虚拟 DOM 就是一个 JS 对象，用它来描述真实 DOM）
例如下面这段代码：
<pre><code class="language-html"><div id='abc'>item</div>
</code></pre>
注意上面的 <code>div</code>，<code>span</code> 标签时 JSX 语法，并不是真实的 DOM，这里是先生成虚拟 DOM ，然后再下一步的时候才用虚拟 DOM 生成真实的 DOM，由 JSX 到真实的 DOM 中间有一个虚拟 DOM。
<pre><code class="language-js">JSX -> 虚拟DOM（JS对象） -> 真实DOM
</code></pre>
也就是说，JSX 需要先转换为 JS 对象，然后再转换为真实的 DOM。
生成的虚拟 DOM 为
<pre><code class="language-js">['div',{id: 'abc'}, 'item']
</code></pre>
虚拟 DOM 的格式为
<pre><code class="language-js">['标签名'，标签属性对象，子标签]
</code></pre>
那么 <code><div id='abc'>item</div></code> 是如何转化为 JS 对象的呢？
实际上在 React 中上面这样写就相当于下面这样写：
<pre><code class="language-js">React.createElement('div', {id: 'abc'}, 'item');
</code></pre>
那么实际上就算是没有 JSX 语法通过上面这样写也是可以的，但是会非常不方便。
2）用虚拟 DOM 的结构生成真实的 DOM 显示在页面上。
3）JSX + state 生成新的虚拟 DOM
4）两个虚拟 DOM 进行对比，找出差异
5）根据差异直接修改替换页面上的 DOM
虚拟 DOM 是一个 JS 对象，生成一个虚拟 DOM 比生成一个真实的 DOM 结构要容易省时地多，而且两个虚拟 DOM（JS 对象）之间的对比也比较简单，所以方案三最佳。
React 中使用的也是第三种方案的思想。
<h3 id="2-虚拟-dom-的优点">2. 虚拟 DOM 的优点</h3>
那么虚拟DOM的优点到底有哪些呢？
1）性能提升
这一点通过上面的比较就可以看得出来
2）使得跨端应用得以实现，例如原生应用。
React Native 能够做原生应用虚拟 DOM 是很重要的一方面，原生应用中是没有 DOM 这个概念的，DOM 是浏览器中存在的，但是有了虚拟 DOM（JS 对象）之后，在原生应用中就可以将虚拟 DOM（JS 对象）转换为一些原生应用中能够支持的原生组件在原生应用中显示。
<h3 id="3-虚拟-dom-的对比">3. 虚拟 DOM 的对比</h3>
使用虚拟 DOM 时很重要的一个步骤就是两个虚拟 DOM 之间的比较，那么怎样去进行比较呢？
React 中采用 diff 算法，简单来说主要有以下三个方面：
1）当短时间内连续调用多次 setState 时，React 只会进行一次虚拟 DOM 的比对。
我们知道当 state 或者 props 发生变化时，页面会发生变化，实际上 props 的变化也是因为父组件 state 的变化，所以当页面发生变化时实际上是调用 setState 导致数据发生变化变化时。当短时间内连续调用多次 setState 时，如果每次都进行一次虚拟 DOM 的比对，那么性能会比较低，反之多次调用 setState 只进行一次虚拟 DOM 的比对会提升性能。这也是为什么 setState 要设置成异步的原因，因为如果同步的话当执行完一次 setState 时就会发生一次虚拟 DOM 的比对。（同步是顺序立即执行，异步是当所有的同步程序执行完后再执行）
2）在比较虚拟 DOM 时采用逐层同层比较，当上一层出现差异时，那么下面的各层就不需要再比较了，下面各层的 DOM 都将被新的 DOM 替换。
这样做看起来，复用性不是很好，因为下面各层有可能会有许多相同的 DOM。但是这样做会使得比较算法非常简单，比较的速度非常快。
3）设置 key 值
假设现在有一个数组 <code></code> 遍历每一项显示在页面上，现在数组发生变化将第一项 a 删掉，如果没有 key 值，数组 <code></code> 无法和原数组进行比对，例如 b 到底和原数组的哪一个进行比较呢？
但是现在假设有了 key 值，原数组中 a 的 key 值是 a，b 的 key 值是 b，c 的 key 值是 c。删除 a 之后，通过 key 值，b 的 key 值 b 在原数组中找到 b，说明 b 没有发生变化，c 同理也没有发生变化，但是原数组中的 a 在新数组中并没有找到，说明新数组中将 a 删掉了，所以在操作页面时将 a 删掉即可。
这里有一点需要注意的是，key 值一定要选不能变化的，利用数组的索引来做 key 值就不可取。还是以上面为例进行说明。原数组的 a 的 key 值是 0，b 的 key 值是 1，c 的 key 值是 2，删掉 a 后，新数组的 b 的 key 值是 0，c 的 key 值是 1，经过比对原数组的 a 和新数组的 b key 值相同，虚拟 DOM 会认为它们是相同的，没有差异，但是实际上它们是不同的。

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