关于javascript:通过编写简易虚拟DOM来学习虚拟DOM-的原理

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作者：deathmood
译者：前端小智
起源：medium

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为了保障的可读性，本文采纳意译而非直译。

要构建本人的虚构 DOM，须要晓得两件事。你甚至不须要深刻 React 的源代码或者深刻任何其余虚构 DOM 实现的源代码，因为它们是如此宏大和简单——但实际上，虚构 DOM 的次要局部只需不到 50 行代码。

有两个概念:

Virtual DOM 是实在 DOM 的映射
当虚构 DOM 树中的某些节点扭转时，会失去一个新的虚构树。算法对这两棵树 (新树和旧树) 进行比拟，找出差别，而后只须要在实在的 DOM 上做出相应的扭转。

首先，咱们须要以某种形式将 DOM 树存储在内存中。能够应用一般的 JS 对象来做。假如咱们有这样一棵树:

<ul class=”list”>
  <li>item 1</li>
  <li>item 2</li>
</ul>

看起来很简略，对吧? 如何用 JS 对象来示意呢?

{type:‘ul’, props: {‘class’:‘list’}, children: [{ type:‘li’, props: {}, children: [‘item 1’] },
  {type:‘li’, props: {}, children: [‘item 2’] }
] }

这里有两件事须要留神:

用如下对象示意 DOM 元素

{type:‘…’, props: { …}, children: […] }

用一般 JS 字符串示意 DOM 文本节点

然而用这种形式示意内容很多的 Dom 树是相当艰难的。这里来写一个辅助函数，这样更容易了解：

function h(type, props, …children) {return { type, props, children};
}

用这个办法重新整理一开始代码：

h(‘ul’, {‘class’:‘list’},
  h(‘li’, {},‘item 1’),
  h(‘li’, {},‘item 2’),
);

这样看起来简洁多了，还能够更进一步。这里应用 JSX, 如下：

<ul className=”list”>
  <li>item 1</li>
  <li>item 2</li>
</ul>

编译成：

React.createElement(‘ul’, { className:‘list’},
  React.createElement(‘li’, {},‘item 1’),
  React.createElement(‘li’, {},‘item 2’),
);

是不是看起来有点相熟？如果可能用咱们刚定义的 h(...) 函数代替 React.createElement(…)，那么咱们也能应用 JSX 语法。其实，只须要在源文件头部加上这么一句正文：

/** @jsx h */
<ul className=”list”>
  <li>item 1</li>
  <li>item 2</li>
</ul>

它实际上通知 Babel ‘ 嘿，小老弟帮我编译 JSX 语法，用 h(...) 函数代替 React.createElement(…)，而后 Babel 就开始编译。’

综上所述，咱们将 DOM 写成这样:

/** @jsx h */
const a = (
  <ul className=”list”>
    <li>item 1</li>
    <li>item 2</li>
  </ul>
);

Babel 会帮咱们编译成这样的代码:

const a = (h(‘ul’, { className:‘list’},
    h(‘li’, {},‘item 1’),
    h(‘li’, {},‘item 2’),
  );
);

当函数 “h” 执行时，它将返回一般 JS 对象 - 即咱们的虚构 DOM:

const a = ({ type:‘ul’, props: { className:‘list’}, children: [{ type:‘li’, props: {}, children: [‘item 1’] },
    {type:‘li’, props: {}, children: [‘item 2’] }
  ] }
);

好了，当初咱们有了 DOM 树，用一般的 JS 对象示意，还有咱们本人的构造。这很酷，但咱们须要从它创立一个真正的 DOM。

首先让咱们做一些假如并申明一些术语:

应用以 ’ $ ‘ 结尾的变量示意真正的 DOM 节点(元素，文本节点)，因而 $parent 将会是一个实在的 DOM 元素
虚构 DOM 应用名为 node 的变量示意

* 就像在 React 中一样，只能有一个根节点——所有其余节点都在其中

那么，来编写一个函数 createElement(…)，它将获取一个虚构 DOM 节点并返回一个实在的 DOM 节点。这里先不思考 props 和 children 属性：

function createElement(node) {if (typeof node ===‘string’) {return document.createTextNode(node);
  }
  return document.createElement(node.type);
}

上述办法我也能够创立有两种节点别离是文本节点和 Dom 元素节点，它们是类型为的 JS 对象：

{type:‘…’, props: { …}, children: […] }

因而，能够在函数 createElement 传入虚构文本节点和虚构元素节点——这是可行的。

当初让咱们思考子节点——它们中的每一个都是文本节点或元素。所以它们也能够用 createElement(…) 函数创立。是的，这就像递归一样，所以咱们能够为每个元素的子元素调用 createElement(…)，而后应用 appendChild() 增加到咱们的元素中:

function createElement(node) {if (typeof node ===‘string’) {return document.createTextNode(node);
  }
  const $el = document.createElement(node.type);
  node.children
    .map(createElement)
    .forEach($el.appendChild.bind($el));
  return $el;
}

哇，看起来不错。先把节点 props 属性放到一边。待会再谈。咱们不须要它们来了解虚构 DOM 的基本概念，因为它们会减少复杂性。

残缺代码如下：

/** @jsx h */

function h(type, props, ...children) {return { type, props, children};
}

function createElement(node) {if (typeof node === 'string') {return document.createTextNode(node);
  }
  const $el = document.createElement(node.type);
  node.children
    .map(createElement)
    .forEach($el.appendChild.bind($el));
  return $el;
}

const a = (
  <ul class="list">
    <li>item 1</li>
    <li>item 2</li>
  </ul>
);

const $root = document.getElementById('root');
$root.appendChild(createElement(a));

当初咱们能够将虚构 DOM 转换为实在的 DOM，这就须要思考比拟两棵 DOM 树的差别。根本的，咱们须要一个算法来比拟新的树和旧的树，它可能让咱们晓得什么中央扭转了，而后相应的去扭转实在的 DOM。

怎么比拟 DOM 树？须要解决上面的状况：

增加新节点，应用 appendChild(…) 办法增加节点

移除老节点，应用 removeChild(…) 办法移除老的节点

节点的替换，应用 replaceChild(…) 办法

如果节点雷同的——就须要须要深度比拟子节点

编写一个名为 updateElement(…) 的函数，它承受三个参数—— $parent、newNode 和 oldNode，其中 $parent 是虚构节点的一个理论 DOM 元素的父元素。当初来看看如何解决下面形容的所有状况。

function updateElement($parent, newNode, oldNode) {if (!oldNode) {
    $parent.appendChild(createElement(newNode)
    );
  }
}

这里遇到了一个问题——如果在新虚构树的以后地位没有节点——咱们应该从理论的 DOM 中删除它—— 这要如何做呢?

如果咱们已知父元素(通过参数传递)，咱们就能调用 $parent.removeChild(…) 办法把变动映射到实在的 DOM 上。但前提是咱们得晓得咱们的节点在父元素上的索引，咱们能力通过 $parent.childNodes[index] 失去该节点的援用。

好的，让咱们假如这个索引将被传递给 updateElement 函数(它的确会被传递——稍后将看到)。代码如下:

function updateElement($parent, newNode, oldNode, index = 0) {if (!oldNode) {
    $parent.appendChild(createElement(newNode)
    );
  } else if (!newNode) {
    $parent.removeChild($parent.childNodes[index]
    );
  }
}

首先，须要编写一个函数来比拟两个节点(旧节点和新节点)，并通知节点是否真的产生了变动。还有须要思考这个节点能够是元素或是文本节点:

function changed(node1, node2) {
  return typeof node1 !== typeof node2 ||
         typeof node1 ===‘string’&& node1 !== node2 ||
         node1.type !== node2.type
}

当初，以后的节点有了 index 属性，就能够很简略的用新节点替换它：

function updateElement($parent, newNode, oldNode, index = 0) {if (!oldNode) {
    $parent.appendChild(createElement(newNode)
    );
  } else if (!newNode) {
    $parent.removeChild($parent.childNodes[index]
    );
  } else if (changed(newNode, oldNode)) {
    $parent.replaceChild(createElement(newNode),
      $parent.childNodes[index]
    );
  }
}

最初，但并非最不重要的是——咱们应该遍历这两个节点的每一个子节点并比拟它们——实际上为每个节点调用 updateElement(…) 办法，同样须要用到递归。

当节点是 DOM 元素时咱们才须要比拟(文本节点没有子节点)
咱们须要传递以后的节点的援用作为父节点
咱们应该一个一个的比拟所有的子节点，即便它是 undefined 也没有关系，咱们的函数也会正确处理它。
最初是 index，它是子数组中子节点的 index

function updateElement($parent, newNode, oldNode, index = 0) {if (!oldNode) {
    $parent.appendChild(createElement(newNode)
    );
  } else if (!newNode) {
    $parent.removeChild($parent.childNodes[index]
    );
  } else if (changed(newNode, oldNode)) {
    $parent.replaceChild(createElement(newNode),
      $parent.childNodes[index]
    );
  } else if (newNode.type) {
    const newLength = newNode.children.length;
    const oldLength = oldNode.children.length;
    for (let i = 0; i < newLength || i < oldLength; i++) {
      updateElement($parent.childNodes[index],
        newNode.children[i],
        oldNode.children[i],
        i
      );
    }
  }
}

Babel+JSX
/* @jsx h /

function h(type, props, ...children) {return { type, props, children};
}

function createElement(node) {if (typeof node === 'string') {return document.createTextNode(node);
  }
  const $el = document.createElement(node.type);
  node.children
    .map(createElement)
    .forEach($el.appendChild.bind($el));
  return $el;
}

function changed(node1, node2) {
  return typeof node1 !== typeof node2 ||
         typeof node1 === 'string' && node1 !== node2 ||
         node1.type !== node2.type
}

function updateElement($parent, newNode, oldNode, index = 0) {if (!oldNode) {
    $parent.appendChild(createElement(newNode)
    );
  } else if (!newNode) {
    $parent.removeChild($parent.childNodes[index]
    );
  } else if (changed(newNode, oldNode)) {
    $parent.replaceChild(createElement(newNode),
      $parent.childNodes[index]
    );
  } else if (newNode.type) {
    const newLength = newNode.children.length;
    const oldLength = oldNode.children.length;
    for (let i = 0; i < newLength || i < oldLength; i++) {
      updateElement($parent.childNodes[index],
        newNode.children[i],
        oldNode.children[i],
        i
      );
    }
  }
}

// ---------------------------------------------------------------------

const a = (
  <ul>
    <li>item 1</li>
    <li>item 2</li>
  </ul>
);

const b = (
  <ul>
    <li>item 1</li>
    <li>hello!</li>
  </ul>
);

const $root = document.getElementById('root');
const $reload = document.getElementById('reload');

updateElement($root, a);
$reload.addEventListener('click', () => {updateElement($root, b, a);
});

HTML

<button id="reload">RELOAD</button>
<div id="root"></div>

CSS

#root {
  border: 1px solid black;
  padding: 10px;
  margin: 30px 0 0 0;
}

关上开发者工具，并察看当按下“Reload”按钮时利用的更改。

当初咱们曾经编写了虚构 DOM 实现及理解它的工作原理。作者心愿，在浏览了本文之后，对了解虚构 DOM 如何工作的基本概念以及在幕后如何进行响应有肯定的理解。

然而，这里有一些货色没有突出显示(将在当前的文章中介绍它们):

设置元素属性 (props) 并进行 diffing/updating
处理事件——向元素中增加事件监听
让虚构 DOM 与组件一起工作，比方 React
获取对理论 DOM 节点的援用
应用带有库的虚构 DOM，这些库能够间接扭转实在的 DOM，比方 jQuery 及其插件

原文：
https://medium.com/@deathmood…

代码部署后可能存在的 BUG 没法实时晓得，预先为了解决这些 BUG，花了大量的工夫进行 log 调试，这边顺便给大家举荐一个好用的 BUG 监控工具 Fundebug。

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正文完