React原理 - React Virtual DOM 原理

扩展学习资料

Virtual DOM 是什么【虚拟dom】

React渲染

Virtual DOM VS 原生DOM【vDom是否比原生Dom更高效】

Virtual DOM数据结构

Virtaual DOM Diff【虚拟dom前后比对，更新不同dom的算法】

源码解读

react源码组织方式：

React Stack Reconciler【react 栈协调】

react v15.6.2 源码

练习

扩展学习资料

名称	链接	备注
Virtual DOM 定义	Virtual DOM and Internals – React	英文
Virtual DOM Node	Mithril.js	英文
VDom与 DOM 的区别	The difference between Virtual DOM and DOM - React Kung Fu	英文
React性能优化：Virtual Dom原理浅析	[译] React性能优化：Virtual Dom原理浅析 - 掘金
[译] Virtual Dom 和 Diff 算法	[译] Virtual Dom 和 Diff 算法在 React 中是如何工作的？ - 掘金

比较前一个的内部实例与下一个内部实例
更新内部实例Virtual DOM(JavaScript对象) 中的组件树结构。
仅更新存在实际变化的节点及其子节点的真实DOM。

Virtual DOM 是什么【虚拟dom】

虚拟DOM（virtualdom，VDOM）是一个编程概念，将UI的“虚拟”表示形式保存在内存中，并通过ReactDOM之类的库渲染成“真实”的DOM,这个过程叫做协调。

virtual dom将UI节点抽象成js对象

UI节点抽象：Virtual Dom对HTML Dom的抽象

Learn Once，Write Anywhere：因为提供了对HTML DOM的抽象，所以在Web开发中，通常不需要去调用DOM API。也是因为抽象，所以React也可以开发Native（React Native）。【跨平台性】

Virtual Dom构建UI

构建UI：以我们经常见的Web开发为例，来看下React是怎么通过Virtual DOM渲染成HTML元素的。

React渲染

class App extends Component {
    state = {
        text: 'Virtual DOM',    
    }
    
    render() {
        const {text} = this.state;
        render (
            <div>{text}</div>        
        )    
    }
}

通过Virtual DOM 渲染页面

很简单的例子，渲染state遍历text的值。

可以看到React是通过render方法渲染Virtual DOM（这里不考虑优化），从而绘制出真实DOM。意味着，每次修改了state的值就会执行render方法。

Virtual DOM是HTML DOM的映射，基本结构大致是一样的

Virtual DOM VS 原生DOM【vDom是否比原生Dom更高效】

原生DOM更新
- DOM API 调用更新UI

Virtual DOM更新
- 每次render都会产生一份新的‘react dom’
- Virtual DOM要对新旧‘react dom’进行比较，从而确定在旧‘dom’的基础上进行多少变更
- 确定最优的变更策略之后调用DOM API更新UI

Virtual DOM渲染成HTML，在流程上会比原生DOM操作多几个步骤

实际应用中，页面的操作逻辑会比较复杂频繁，多次频繁操作Dom会导致页面重绘，页面重绘是影响页面性能的关键指标，造成卡顿。react在内部已经做了考虑，所以说会比原生Dom更加高效

Virtual DOM数据结构

对UI节点抽象

在Virtual DOM中，对HTML节点进行抽象。用JS对象的形式表示HTML。

改变了过去对HTML节点的理解。

呈现在用户面前的页面就是一个复杂的递归对象。

const globaldom = {
    tagName: 'html',
    children: [
        {
            tagName: 'head',        
        }, {
            tagName: 'body',
            children: [{
                tagName: 'div',
                attributes: {
                     className: 'test'               
                }            
            }]        
        }    
    ]
}

Virtaual DOM Diff【虚拟dom前后比对，更新不同dom的算法】

Virtual DOM如何提高性能【高效更新】

我们将render产生的Virtual DOM简称‘Vdom’；
通常调用setState方法触发Vdom更新；
通过对比新旧‘Vdom’，确定最优实现新‘Vdom’所需的操作；

Virtual DOM Diff 的层次
- 组件级别比较
- 元素级别比较

HTML DOM是个完整的树，常规树遍历的时间复杂度是n³，正是vdom对HTMLdom节点层次的划分，使得HTML树在Vdom中遍历的时间复杂度降为n0这也是Vdom高效的原因之一。

Virtual DOM Diff是体现其性能/维护性的重要过程

Component Diff【组件级比较】：不同就直接开始替换组件及它的子组件（不再比对子组件）

元素级别的比较【三个层面：创建、移动、删除】

创建子节点

react源码：diff 添加子节点

createChild: function (child, afterNode, mountImage) {
    return makeInsertMarkup(mountImage, afterNode, child._mountIndex);
},

删除子节点

react源码：diff删除子节点

removeChild: function (child, node) {
    return makeRenove(child, node);
},

移动节点

react源码：diff移动子节点【截取片段】

// 老节点和新节点相等，说明是移动
if(prevChild === nextChild) {
    updates = enqueue(updates, this.moveChild(prevChild, lastPlacedNode, nextIndex, lastIndex));
    lastIndex = Math.max(prevChild._mountIndex, lastIndex);
    prevChild._mountIndex = nextIndex;
}
moveChild: function (child, afterNode, toIndex, lastIndex) {
    // 原节点所在的挂载顺序数 < 更新后所在的顺序数
    if (child._mountIndex < lastIndex) {
        return makeMove(child, afterNode, toIndex);    
    } else {
        // 不移动它，而是把它后面应该在前面的节点移动到它前面去    
    }
}

我们应该规避如图示例，将最后一个节点移动到最前面。【这种操作显得不那么高效】

react源码比较复杂，不直观【相对开发来说】；

react的移动、创建、删除并不是在react包中实现的，而是在react dom这个包中实现的。【动态挂载技术】

源码解读

react源码组织方式：

动态注入：react包源码中只是声明变量并没有实现，实现是写在react dom包中【考虑到多平台，把公共部分react抽了出来，react dom是个render器； react native是另一个render器；如公共方法setState，react中就只是定义；实现是在react dom、react native中实现各自的。】
react dom中源码：比如渲染HTML节点的时候，采用的是嵌套循环【渲染、更新、比较】（因为HTML树本身就是一种循环嵌套的方式）