关于react.js:Virtual-DOM-及-Diff-算法

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react 模仿实现代码传送门 Tiny React

1. JSX 到底是什么

应用 React 就肯定会写 JSX，JSX 到底是什么呢？它是一种 JavaScript 语法的扩大，React 应用它来形容用户界面长成什么样子。尽管它看起来十分像 HTML，但它的确是 JavaScript。在 React 代码执行之前，Babel 会对将 JSX 编译为 React API.

<div className="container">
  <h3>Hello React</h3>
  <p>React is great </p>
</div>
// 1 jsx 代码执行前会被转换为 React.createElement 的调用
React.createElement(
  "div",
  {className: "container"},
  React.createElement("h3", null, "Hello React"),
  React.createElement("p", null, "React is great")
);
// 2. createElement 返回 Virtual DOM 对象
// 3. 依据 Virtual DOM 生成实在的 DOM

从两种语法比照来看，JSX 语法的呈现是为了让 React 开发人员编写用户界面代码更加轻松。

Babel REPL

2. DOM 操作问题

在古代 web 应用程序中应用 JavaScript 操作 DOM 是必不可少的，但遗憾的是它比其余大多数 JavaScript 操作要慢的多。

大多数 JavaScript 框架对于 DOM 的更新远远超过其必须进行的更新，从而使得这种迟缓操作变得更糟。

例如假如你有蕴含十个我的项目的列表，你仅仅更改了列表中的第一项，大多数 JavaScript 框架会重建整个列表，这比必要的工作要多十倍。

更新效率低下曾经成为重大问题，为了解决这个问题，React 遍及了一种叫做 Virtual DOM 的货色，Virtual DOM 呈现的目标就是为了进步 JavaScript 操作 DOM 对象的效率。

3. 什么是 Virtual DOM

在 React 中，每个 DOM 对象都有一个对应的 Virtual DOM 对象，它是 DOM 对象的 JavaScript 对象表现形式，其实就是应用 JavaScript 对象来形容 DOM 对象信息，比方 DOM 对象的类型是什么，它身上有哪些属性，它领有哪些子元素。

能够把 Virtual DOM 对象了解为 DOM 对象的正本，然而它不能间接显示在屏幕上。

<div className="container">
  <h3>Hello React</h3>
  <p>React is great </p>
</div>
{
  type: "div",
  props: {className: "container"},
  children: [
    {
      type: "h3",
      props: null,
      children: [
        {
          type: "text",
          props: {textContent: "Hello React"}
        }
      ]
    },
    {
      type: "p",
      props: null,
      children: [
        {
          type: "text",
          props: {textContent: "React is great"}
        }
      ]
    }
  ]
}

4. Virtual DOM 如何晋升效率

精准找出发生变化的 DOM 对象，只更新发生变化的局部。

在 React 第一次创立 DOM 对象后，会为每个 DOM 对象创立其对应的 Virtual DOM 对象，在 DOM 对象产生更新之前，React 会先更新所有的 Virtual DOM 对象，而后 React 会将更新后的 Virtual DOM 和 更新前的 Virtual DOM 进行比拟，从而找出发生变化的局部，React 会将发生变化的局部更新到实在的 DOM 对象中，React 仅更新必要更新的局部。

Virtual DOM 对象的更新和比拟仅产生在内存中，不会在视图中渲染任何内容，所以这一部分的性能损耗老本是微不足道的。

<div id="container">
    <p>Hello React</p>
</div>
<div id="container">
    <p>Hello Angular</p>
</div>
const before = {
  type: "div",
  props: {id: "container"},
  children: [
    {
      type: "p",
      props: null,
      children: [{ type: "text", props: { textContent: "Hello React"} }
      ]
    }
  ]
}
const after = {
  type: "div",
  props: {id: "container"},
  children: [
    {
      type: "p",
      props: null,
      children: [{ type: "text", props: { textContent: "Hello Angular"} }
      ]
    }
  ]
}

5. 创立 Virtual DOM

在 React 代码执行前，JSX 会被 Babel 转换为 React.createElement 办法的调用，在调用 createElement 办法时会传入元素的类型，元素的属性，以及元素的子元素，createElement 办法的返回值为构建好的 Virtual DOM 对象。

{
  type: "div",
  props: null,
  children: [{type: "text", props: {textContent: "Hello"}}]
}
/**
 * 创立 Virtual DOM
 * @param {string} type 类型
 * @param {object | null} props 属性
 * @param  {createElement[]} children 子元素
 * @return {object} Virtual DOM
 */
function createElement (type, props, ...children) {
    return {
    type,
    props,
    children
  } 
}

从 createElement 办法的第三个参数开始就都是子元素了，在定义 createElement 办法时，通过 ...children 将所有的子元素搁置到 children 数组中。

const virtualDOM = (
  <div className="container">
    <h1> 你好 Tiny React</h1>
    <h2>(编码必杀技)</h2>
    <div>
      嵌套 1 <div> 嵌套 1.1</div>
    </div>
    <h3>(察看: 这个将会被扭转)</h3>
    {2 == 1 && <div> 如果 2 和 1 相等渲染以后内容 </div>}
    {2 == 2 && <div>2</div>}
    <span> 这是一段内容 </span>
    <button onClick={() => alert("你好")}> 点击我 </button>
    <h3> 这个将会被删除 </h3>
    2, 3
  </div>
)
console.log(virtualDOM)

通过以上代码测试，发现返回的 Virtual DOM 存在一些问题，第一个问题是文本节点被间接放入到了数组中

而咱们冀望是文本节点应该是这样的

children: [
  {
    type: "text",
    props: {textContent: "React is great"}
  }
]

通过以下代码对 Virtual DOM 进行革新，从新构建 Virtual DOM。

// 将原有 children 拷贝一份 不要在原有数组上进行操作
const childElements = [].concat(...children).map(child => {
  // 判断 child 是否是对象类型
  if (child instanceof Object) {
    // 如果是 什么都不须要做 间接返回即可
    return child
  } else {
    // 如果不是对象就是文本 手动调用 createElement 办法将文本转换为 Virtual DOM
    return createElement("text", { textContent: child})
  }
})
return {
  type,
  props,
  children: childElements
}

通过观察返回的 Virtual DOM，文本节点曾经被转化成了对象类型的 Virtual DOM，然而布尔值也被当做文本节点被转化了，在 JSX 中，如果 Virtual DOM 被转化为了布尔值或者 null，是不应该被更新到实在 DOM 中的，所以接下来要做的事件就是革除 Virtual DOM 中的布尔值和 null。

// 因为 map 办法无奈从数据中刨除元素, 所以此处将 map 办法更改为 reduce 办法
const childElements = [].concat(...children).reduce((result, child) => {
  // 判断子元素类型 刨除 null true false
  if (child != null && child != false && child != true) {if (child instanceof Object) {result.push(child)
    } else {result.push(createElement("text", { textContent: child}))
    }
  }
  // 将须要保留的 Virtual DOM 放入 result 数组
  return result
}, [])

在 React 组件中，能够通过 props.children 获取子元素，所以还须要将子元素存储在 props 对象中。

return {
  type,
  props: Object.assign({children: childElements}, props),
  children: childElements
}

6. 渲染 Virtual DOM 对象为 DOM 对象

通过调用 render 办法能够将 Virtual DOM 对象更新为实在 DOM 对象。

在更新之前须要确定是否存在旧的 Virtual DOM，如果存在须要比对差别，如果不存在能够间接将 Virtual DOM 转换为 DOM 对象。

目前先只思考不存在旧的 Virtual DOM 的状况，就是说先间接将 Virtual DOM 对象更新为实在 DOM 对象。

// render.js
export default function render(virtualDOM, container, oldDOM = container.firstChild) {
  // 在 diff 办法外部判断是否须要比照 比照也好 不比照也好 都在 diff 办法中进行操作  
  diff(virtualDOM, container, oldDOM)
}
// diff.js
import mountElement from "./mountElement"

export default function diff(virtualDOM, container, oldDOM) {
  // 判断 oldDOM 是否存在
  if (!oldDOM) {
    // 如果不存在 不须要比照 间接将 Virtual DOM 转换为实在 DOM
    mountElement(virtualDOM, container)
  }
}

在进行 virtual DOM 转换之前还须要确定 Virtual DOM 的类 Component VS Native Element。

类型不同须要做不同的解决 如果是 Native Element 间接转换。

如果是组件 还须要失去组件实例对象 通过组件实例对象获取组件返回的 virtual DOM 而后再进行转换。

目前先只思考 Native Element 的状况。

// mountElement.js
import mountNativeElement from "./mountNativeElement"

export default function mountElement(virtualDOM, container) {
  // 通过调用 mountNativeElement 办法转换 Native Element
  mountNativeElement(virtualDOM, container)
}
// mountNativeElement.js
import createDOMElement from "./createDOMElement"

export default function mountNativeElement(virtualDOM, container) {const newElement = createDOMElement(virtualDOM)
  container.appendChild(newElement)
}
// createDOMElement.js
import mountElement from "./mountElement"
import updateElementNode from "./updateElementNode"

export default function createDOMElement(virtualDOM) {
  let newElement = null
  if (virtualDOM.type === "text") {
    // 创立文本节点
    newElement = document.createTextNode(virtualDOM.props.textContent)
  } else {
    // 创立元素节点
    newElement = document.createElement(virtualDOM.type)
    // 更新元素属性
    updateElementNode(newElement, virtualDOM)
  }
  // 递归渲染子节点
  virtualDOM.children.forEach(child => {
    // 因为不确定子元素是 NativeElement 还是 Component 所以调用 mountElement 办法进行确定
    mountElement(child, newElement)
  })
  return newElement
}

7. 为元素节点增加属性

// createDOMElement.js
// 看看节点类型是文本类型还是元素类型
if (virtualDOM.type === "text") {
  // 创立文本节点 设置节点内容
  newElement = document.createTextNode(virtualDOM.props.textContent)
} else {
  // 依据 Virtual DOM type 属性值创立 DOM 元素
  newElement = document.createElement(virtualDOM.type)
  // 为元素设置属性
  updateElementNode(newElement, virtualDOM)
}
export default function updateElementNode(element, virtualDOM) {
  // 获取要解析的 VirtualDOM 对象中的属性对象
  const newProps = virtualDOM.props
  // 将属性对象中的属性名称放到一个数组中并循环数组
  Object.keys(newProps).forEach(propName => {const newPropsValue = newProps[propName]
    // 思考属性名称是否以 on 结尾 如果是就示意是个事件属性 onClick -> click
    if (propName.slice(0, 2) === "on") {const eventName = propName.toLowerCase().slice(2)
      element.addEventListener(eventName, newPropsValue)
      // 如果属性名称是 value 或者 checked 须要通过 [] 的模式增加} else if (propName === "value" || propName === "checked") {element[propName] = newPropsValue
      // 刨除 children 因为它是子元素 不是属性
    } else if (propName !== "children") {
      // className 属性独自解决 不间接在元素上增加 class 属性是因为 class 是 JavaScript 中的关键字
      if (propName === "className") {element.setAttribute("class", newPropsValue)
      } else {
        // 一般属性
        element.setAttribute(propName, newPropsValue)
      }
    }
  })
}

8. 渲染组件

8.1 函数组件

在渲染组件之前首先要明确的是，组件的 Virtual DOM 类型值为函数，函数组件和类组件都是这样的。

// 原始组件
const Heart = () => <span>&hearts;</span>
<Heart />
// 组件的 Virtual DOM
{type: f function() {},
  props: {}
  children: []}

在渲染组件时，要先将 Component 与 Native Element 辨别开，如果是 Native Element 能够间接开始渲染，如果是组件，特地解决。

// mountElement.js
export default function mountElement(virtualDOM, container) {
  // 无论是类组件还是函数组件 其实实质上都是函数 
  // 如果 Virtual DOM 的 type 属性值为函数 就阐明以后这个 Virtual DOM 为组件
  if (isFunction(virtualDOM)) {
    // 如果是组件 调用 mountComponent 办法进行组件渲染
    mountComponent(virtualDOM, container)
  } else {mountNativeElement(virtualDOM, container)
  }
}

// Virtual DOM 是否为函数类型
export function isFunction(virtualDOM) {return virtualDOM && typeof virtualDOM.type === "function"}

在 mountComponent 办法中再进行函数组件和类型的辨别，而后再别离进行解决。

// mountComponent.js
import mountNativeElement from "./mountNativeElement"

export default function mountComponent(virtualDOM, container) {
  // 寄存组件调用后返回的 Virtual DOM 的容器
  let nextVirtualDOM = null
  // 辨别函数型组件和类组件
  if (isFunctionalComponent(virtualDOM)) {
    // 函数组件 调用 buildFunctionalComponent 办法处理函数组件
    nextVirtualDOM = buildFunctionalComponent(virtualDOM)
  } else {// 类组件}
  // 判断失去的 Virtual Dom 是否是组件
  if (isFunction(nextVirtualDOM)) {
    // 如果是组件 持续调用 mountComponent 解剖组件
    mountComponent(nextVirtualDOM, container)
  } else {
    // 如果是 Navtive Element 就去渲染
    mountNativeElement(nextVirtualDOM, container)
  }
}

// Virtual DOM 是否为函数型组件
// 条件有两个: 1. Virtual DOM 的 type 属性值为函数 2. 函数的原型对象中不能有 render 办法
// 只有类组件的原型对象中有 render 办法 
export function isFunctionalComponent(virtualDOM) {
  const type = virtualDOM && virtualDOM.type
  return (type && isFunction(virtualDOM) && !(type.prototype && type.prototype.render)
  )
}

// 函数组件解决 
function buildFunctionalComponent(virtualDOM) {
  // 通过 Virtual DOM 中的 type 属性获取到组件函数并调用
  // 调用组件函数时将 Virtual DOM 对象中的 props 属性传递给组件函数 这样在组件中就能够通过 props 属性获取数据了
  // 组件返回要渲染的 Virtual DOM
  return virtualDOM && virtualDOM.type(virtualDOM.props || {})
}

8.2 类组件

类组件自身也是 Virtual DOM，能够通过 Virtual DOM 中的 type 属性值确定以后要渲染的组件是类组件还是函数组件。

在确定以后要渲染的组件为类组件当前，须要实例化类组件失去类组件实例对象，通过类组件实例对象调用类组件中的 render 办法，获取组件要渲染的 Virtual DOM。

类组件须要继承 Component 父类，子类须要通过 super 办法将本身的 props 属性传递给 Component 父类，父类会将 props 属性挂载为父类属性，子类继承了父类，本人自身也就天然领有 props 属性了。这样做的益处是当 props 产生更新后，父类能够依据更新后的 props 帮忙子类更新视图。

假如以下代码就是咱们要渲染的类组件：

class Alert extends TinyReact.Component {constructor(props) {
    // 将 props 传递给父类 子类继承父类的 props 子类天然就有 props 数据了
    // 否则 props 仅仅是 constructor 函数的参数而已
    // 将 props 传递给父类的益处是 当 props 产生更改时 父类能够帮忙更新 props 更新组件视图
    super(props)
    this.state = {title: "default title"}
  }
  render() {
    return (
      <div>
        <h2>{this.state.title}</h2>
        <p>{this.props.message}</p>
      </div>
    )
  }
}

TinyReact.render(<Alert message="Hello React" />, root)
// Component.js 父类 Component 实现
export default class Component {constructor(props) {this.props = props}
}

在 mountComponent 办法中通过调用 buildStatefulComponent 办法失去类组件要渲染的 Virtual DOM

// mountComponent.js
export default function mountComponent(virtualDOM, container) {
  let nextVirtualDOM = null
  // 辨别函数型组件和类组件
  if (isFunctionalComponent(virtualDOM)) {
    // 函数组件
    nextVirtualDOM = buildFunctionalComponent(virtualDOM)
  } else {
    // 类组件
    nextVirtualDOM = buildStatefulComponent(virtualDOM)
  }
  // 判断失去的 Virtual Dom 是否是组件
  if (isFunction(nextVirtualDOM)) {mountComponent(nextVirtualDOM, container)
  } else {mountNativeElement(nextVirtualDOM, container)
  }
}

// 解决类组件
function buildStatefulComponent(virtualDOM) {
  // 实例化类组件 失去类组件实例对象 并将 props 属性传递进类组件
  const component = new virtualDOM.type(virtualDOM.props)
  // 调用类组件中的 render 办法失去要渲染的 Virtual DOM
  const nextVirtualDOM = component.render()
  // 返回要渲染的 Virtual DOM
  return nextVirtualDOM
}

9. Virtual DOM 比对

在进行 Virtual DOM 比对时，须要用到更新后的 Virtual DOM 和更新前的 Virtual DOM，更新后的 Virtual DOM 目前咱们能够通过 render 办法进行传递，当初的问题是更新前的 Virtual DOM 要如何获取呢？

对于更新前的 Virtual DOM，对应的其实就是曾经在页面中显示的实在 DOM 对象。既然是这样，那么咱们在创立实在 DOM 对象时，就能够将 Virtual DOM 增加到实在 DOM 对象的属性中。在进行 Virtual DOM 比照之前，就能够通过实在 DOM 对象获取其对应的 Virtual DOM 对象了，其实就是通过 render 办法的第三个参数获取的，container.firstChild。

在创立实在 DOM 对象时为其增加对应的 Virtual DOM 对象

// mountElement.js
import mountElement from "./mountElement"

export default function mountNativeElement(virtualDOM, container) {
 // 将 Virtual DOM 挂载到实在 DOM 对象的属性中 不便在比照时获取其 Virtual DOM
 newElement._virtualDOM = virtualDOM
}

9.1 Virtual DOM 类型雷同

Virtual DOM 类型雷同，如果是元素节点，就比照元素节点属性是否发生变化，如果是文本节点就比照文本节点内容是否发生变化

要实现比照，须要先从已存在 DOM 对象中获取其对应的 Virtual DOM 对象。

// diff.js
// 获取未更新前的 Virtual DOM
const oldVirtualDOM = oldDOM && oldDOM._virtualDOM

判断 oldVirtualDOM 是否存在，如果存在则持续判断要比照的 Virtual DOM 类型是否雷同，如果类型雷同判断节点类型是否是文本，如果是文本节点比照，就调用 updateTextNode 办法，如果是元素节点比照就调用 setAttributeForElement 办法

// diff.js
else if (oldVirtualDOM && virtualDOM.type === oldVirtualDOM.type) {if (virtualDOM.type === "text") {
    // 文本节点 比照文本内容是否发生变化
    updateTextNode(virtualDOM, oldVirtualDOM, oldDOM)
  } else {
    // 元素节点 比照元素属性是否发生变化
    setAttributeForElement(oldDOM, virtualDOM, oldVirtualDOM)
  }

updateTextNode 办法用于比照文本节点内容是否发生变化，如果发生变化则更新实在 DOM 对象中的内容，既然实在 DOM 对象产生了变动，还要将最新的 Virtual DOM 同步给实在 DOM 对象。

function updateTextNode(virtualDOM, oldVirtualDOM, oldDOM) {
  // 如果文本节点内容不同
  if (virtualDOM.props.textContent !== oldVirtualDOM.props.textContent) {
    // 更新实在 DOM 对象中的内容
    oldDOM.textContent = virtualDOM.props.textContent
  }
  // 同步实在 DOM 对应的 Virtual DOM
  oldDOM._virtualDOM = virtualDOM
}

setAttributeForElement 办法用于设置 / 更新元素节点属性

思路是先别离获取更新后的和更新前的 Virtual DOM 中的 props 属性，循环新 Virtual DOM 中的 props 属性，通过比照看一下新 Virtual DOM 中的属性值是否产生了变动，如果发生变化 须要将变动的值更新到实在 DOM 对象中

再循环未更新前的 Virtual DOM 对象，通过比照看看新的 Virtual DOM 中是否有被删除的属性，如果存在删除的属性 须要将 DOM 对象中对应的属性也删除掉

// updateNodeElement.js
export default function updateNodeElement(
  newElement,
  virtualDOM,
  oldVirtualDOM = {}) {
  // 获取节点对应的属性对象
  const newProps = virtualDOM.props || {}
  const oldProps = oldVirtualDOM.props || {}
  Object.keys(newProps).forEach(propName => {
    // 获取属性值
    const newPropsValue = newProps[propName]
    const oldPropsValue = oldProps[propName]
    if (newPropsValue !== oldPropsValue) {
      // 判断属性是否是否事件属性 onClick -> click
      if (propName.slice(0, 2) === "on") {
        // 事件名称
        const eventName = propName.toLowerCase().slice(2)
        // 为元素增加事件
        newElement.addEventListener(eventName, newPropsValue)
        // 删除原有的事件的事件处理函数
        if (oldPropsValue) {newElement.removeEventListener(eventName, oldPropsValue)
        }
      } else if (propName === "value" || propName === "checked") {newElement[propName] = newPropsValue
      } else if (propName !== "children") {if (propName === "className") {newElement.setAttribute("class", newPropsValue)
        } else {newElement.setAttribute(propName, newPropsValue)
        }
      }
    }
  })
  // 判断属性被删除的状况
  Object.keys(oldProps).forEach(propName => {const newPropsValue = newProps[propName]
    const oldPropsValue = oldProps[propName]
    if (!newPropsValue) {
      // 属性被删除了
      if (propName.slice(0, 2) === "on") {const eventName = propName.toLowerCase().slice(2)
        newElement.removeEventListener(eventName, oldPropsValue)
      } else if (propName !== "children") {newElement.removeAttribute(propName)
      }
    }
  })
}

以上比照的仅仅是最上层元素，下层元素对比实现当前还须要递归比照子元素

else if (oldVirtualDOM && virtualDOM.type === oldVirtualDOM.type) {
    // 递归比照 Virtual DOM 的子元素
    virtualDOM.children.forEach((child, i) => {diff(child, oldDOM, oldDOM.childNodes[i])
    })
  }

9.2 Virtual DOM 类型不同

当比照的元素节点类型不同时，就不须要持续比照了，间接应用新的 Virtual DOM 创立 DOM 对象，用新的 DOM 对象间接替换旧的 DOM 对象。以后这种状况要将组件刨除，组件要被独自解决。

// diff.js
else if (
  // 如果 Virtual DOM 类型不一样
  virtualDOM.type !== oldVirtualDOM.type &&
  // 并且 Virtual DOM 不是组件 因为组件要独自进行解决
  typeof virtualDOM.type !== "function"
) {
  // 依据 Virtual DOM 创立实在 DOM 元素
  const newDOMElement = createDOMElement(virtualDOM)
  // 用创立进去的实在 DOM 元素 替换旧的 DOM 元素
  oldDOM.parentNode.replaceChild(newDOMElement, oldDOM)
}

9.3 删除节点

删除节点产生在节点更新当前并且产生在同一个父节点下的所有子节点身上。

在节点更新实现当前，如果旧节点对象的数量多于新 VirtualDOM 节点的数量，就阐明有节点须要被删除。

// 获取就节点的数量
let oldChildNodes = oldDOM.childNodes
// 如果旧节点的数量多于要渲染的新节点的长度
if (oldChildNodes.length > virtualDOM.children.length) {
  for (
    let i = oldChildNodes.length - 1;
    i > virtualDOM.children.length - 1;
    i--
  ) {oldDOM.removeChild(oldChildNodes[i])
  }
}

9.4 类组件状态更新

以下代码是要更新状态的类组件，在类组件的 state 对象中有默认的 title 状态，点击 change title 按钮调用 handleChange 办法，在 handleChange 办法中调用 this.setState 办法更改 title 的状态值。

class Alert extends TinyReact.Component {constructor(props) {super(props)
    this.state = {title: "default title"}
    // 更改 handleChange 办法中的 this 指向 让 this 指向类实例对象
    this.handleChange = this.handleChange.bind(this)
  }
  handleChange() {
    // 调用父类中的 setState 办法更改状态
    this.setState({title: "changed title"})
  }
  render() {
    return (
      <div>
        <h2>{this.state.title}</h2>
        <p>{this.props.message}</p>
        <button onClick={this.handleChange}>change title</button>
      </div>
    )
  }
}

setState 办法是定义在父类 Component 中的，该办法的作用是更改子类的 state，产生一个全新的 state 对象。

// Component.js
export default class Component {constructor(props) {this.props = props}
  setState (state) {
    // setState 办法被子类调用 此处 this 指向子类实例对象
    // 所以扭转的是子类的 state 对象
    this.state = Object.assign({}, this.state, state)
  }
}

当初子类曾经能够调用父类的 setState 办法更改状态值了，当组件的 state 对象产生更改时，要调用 render 办法更新组件视图。

在更新组件之前，要应用更新的 Virtual DOM 对象和未更新的 Virtual DOM 进行比照找出更新的局部，达到 DOM 最小化操作的目标。

在 setState 办法中能够通过调用 this.render 办法获取更新后的 Virtual DOM，因为 setState 办法被子类调用，this 指向子类，所以此处调用的是子类的 render 办法。

// Component.js
setState(state) {
  // setState 办法被子类调用 此处 this 指向子类
  // 所以扭转的是子类的 state
  this.state = Object.assign({}, this.state, state)
  // 通过调用 render 办法获取最新的 Virtual DOM
  let virtualDOM = this.render()}

要实现比照，还须要获取未更新前的 Virtual DOM，依照之前的教训，咱们能够从 DOM 对象中获取其对应的 Virtual DOM 对象，未更新前的 DOM 对象实际上就是当初在页面中显示的 DOM 对象，咱们只有能获取到这个 DOM 对象就能够获取到其对应的 Virtual DOM 对象了。

页面中的 DOM 对象要怎么获取呢？页面中的 DOM 对象是通过 mountNativeElement 办法挂载到页面中的，所以咱们只须要在这个办法中调用 Component 类中的办法就能够将 DOM 对象保留在 Component 类中了。在子类调用 setState 办法的时候，在 setState 办法中再调用另一个获取 DOM 对象的办法就能够获取到之前保留的 DOM 对象了。

// Component.js
// 保留 DOM 对象的办法
setDOM(dom) {this._dom = dom}
// 获取 DOM 对象的办法
getDOM() {return this._dom}

接下来咱们要钻研一下在 mountNativeElement 办法中如何能力调用到 setDOM 办法，要调用 setDOM 办法，必须要失去类的实例对象，所以目前的问题就是如何在 mountNativeElement 办法中失去类的实例对象，这个类指的不是 Component 类，因为咱们在代码中并不是间接实例化的 Component 类，而是实例化的它的子类，因为子类继承了父类，所以在子类的实例对象中也是能够调用到 setDOM 办法的。

mountNativeElement 办法接管最新的 Virtual DOM 对象，如果这个 Virtual DOM 对象是类组件产生的，在产生这个 Virtual DOM 对象时肯定会先失去这个类的实例对象，而后再调用实例对象上面的 render 办法进行获取。咱们能够在那个时候将类组件实例对象增加到 Virtual DOM 对象的属性中，而这个 Virtual DOM 对象最终会传递给 mountNativeElement 办法，这样咱们就能够在 mountNativeElement 办法中获取到组件的实例对象了，既然类组件的实例对象获取到了，咱们就能够调用 setDOM 办法了。

在 buildClassComponent 办法中为 Virtual DOM 对象增加 component 属性，值为类组件的实例对象。

function buildClassComponent(virtualDOM) {const component = new virtualDOM.type(virtualDOM.props)
  const nextVirtualDOM = component.render()
  nextVirtualDOM.component = component
  return nextVirtualDOM
}

在 mountNativeElement 办法中获取组件实例对象，通过实例调用调用 setDOM 办法保留 DOM 对象，不便在比照时通过它获取它的 Virtual DOM 对象

export default function mountNativeElement(virtualDOM, container) {
  // 获取组件实例对象
  const component = virtualDOM.component
  // 如果组件实例对象存在
  if (component) {
    // 保留 DOM 对象
    component.setDOM(newElement)
  }
}

接下来在 setState 办法中就能够调用 getDOM 办法获取 DOM 对象了

setState(state) {this.state = Object.assign({}, this.state, state)
  let virtualDOM = this.render()
  // 获取页面中正在显示的 DOM 对象 通过它能够获取其对象的 Virtual DOM 对象
  let oldDOM = this.getDOM()}

当初更新前的 Virtual DOM 对象和更新后的 Virtual DOM 对象就都曾经获取到了，接下来还要获取到实在 DOM 对象父级容器对象，因为在调用 diff 办法进行比照的时候须要用到

setState(state) {this.state = Object.assign({}, this.state, state)
  let virtualDOM = this.render()
  let oldDOM = this.getDOM()
  // 获取实在 DOM 对象父级容器对象
  let container = oldDOM.parentNode
}

接下来就能够调用 diff 办法进行比对了，比对后会依照咱们之前写好的逻辑进行 DOM 对象更新，咱们就能够在页面中看到成果了

setState(state) {this.state = Object.assign({}, this.state, state)
    let virtualDOM = this.render()
    let oldDOM = this.getDOM()
    let container = oldDOM.parentNode
    // 比对
    diff(virtualDOM, container, oldDOM)
  }

9.5 组件更新

在 diff 办法中判断要更新的 Virtual DOM 是否是组件。

如果是组件再判断要更新的组件和未更新前的组件是否是同一个组件，如果不是同一个组件就不须要做组件更新操作，间接调用 mountElement 办法将组件返回的 Virtual DOM 增加到页面中。

如果是同一个组件，就执行更新组件操作，其实就是将最新的 props 传递到组件中，再调用组件的 render 办法获取组件返回的最新的 Virtual DOM 对象，再将 Virtual DOM 对象传递给 diff 办法，让 diff 办法找出差别，从而将差别更新到实在 DOM 对象中。

在更新组件的过程中还要在不同阶段调用其不同的组件生命周期函数。

在 diff 办法中判断要更新的 Virtual DOM 是否是组件，如果是组件又分为多种状况，新增 diffComponent 办法进行解决

else if (typeof virtualDOM.type === "function") {
  // 要更新的是组件
  // 1) 组件自身的 virtualDOM 对象 通过它能够获取到组件最新的 props
  // 2) 要更新的组件的实例对象 通过它能够调用组件的生命周期函数 能够更新组件的 props 属性 能够获取到组件返回的最新的 Virtual DOM
  // 3) 要更新的 DOM 象 在更新组件时 须要在已有 DOM 对象的身上进行批改 实现 DOM 最小化操作 获取旧的 Virtual DOM 对象
  // 4) 如果要更新的组件和旧组件不是同一个组件 要间接将组件返回的 Virtual DOM 显示在页面中 此时须要 container 做为父级容器
  diffComponent(virtualDOM, oldComponent, oldDOM, container)
}

在 diffComponent 办法中判断要更新的组件是未更新前的组件是否是同一个组件

// diffComponent.js
export default function diffComponent(virtualDOM, oldComponent, oldDOM, container) {
  // 判断要更新的组件和未更新的组件是否是同一个组件 只须要确定两者应用的是否是同一个构造函数就能够了
  if (isSameComponent(virtualDOM, oldComponent)) {// 属同一个组件 做组件更新} else {// 不是同一个组件 间接将组件内容显示在页面中}
}
// virtualDOM.type 更新后的组件构造函数
// oldComponent.constructor 未更新前的组件构造函数
// 两者等价就示意是同一组件
function isSameComponent(virtualDOM, oldComponent) {return oldComponent && virtualDOM.type === oldComponent.constructor}

如果不是同一个组件的话，就不须要执行更新组件的操作，间接将组件内容显示在页面中，替换原有内容

// diffComponent.js
else {
  // 不是同一个组件 间接将组件内容显示在页面中
  // 这里为 mountElement 办法新增了一个参数 oldDOM 
  // 作用是在将 DOM 对象插入到页背后 将页面中已存在的 DOM 对象删除 否则无论是旧 DOM 对象还是新 DOM 对象都会显示在页面中
  mountElement(virtualDOM, container, oldDOM)
}

在 mountNativeElement 办法中删除原有的旧 DOM 对象

// mountNavtiveElement.js
export default function mountNativeElement(virtualDOM, container, oldDOM) {
 // 如果旧的 DOM 对象存在 删除
  if (oldDOM) {unmount(oldDOM)
  }
}
// unmount.js
export default function unmount(node) {node.remove()
}

如果是同一个组件的话，须要执行组件更新操作，须要调用组件生命周期函数

先在 Component 类中增加生命周期函数，子类要应用的话间接笼罩就能够

// Component.js
export default class Component {
  // 生命周期函数
  componentWillMount() {}
  componentDidMount() {}
  componentWillReceiveProps(nextProps) {}
  shouldComponentUpdate(nextProps, nextState) {return nextProps != this.props || nextState != this.state}
  componentWillUpdate(nextProps, nextState) {}
  componentDidUpdate(prevProps, preState) {}
  componentWillUnmount() {}
}

新建 updateComponent 办法用于更新组件操作，并在 if 成立后调用

// diffComponent.js
if (isSameComponent(virtualDOM, oldComponent)) {
  // 属同一个组件 做组件更新
  updateComponent(virtualDOM, oldComponent, oldDOM, container)
}

在 updateComponent 办法中调用组件的生命周期函数，更新组件获取最新 Virtual DOM，最终调用 diff 办法进行更新

import diff from "./diff"

export default function updateComponent(
  virtualDOM,
  oldComponent,
  oldDOM,
  container
) {
  // 生命周期函数
  oldComponent.componentWillReceiveProps(virtualDOM.props)
  if (
    // 调用 shouldComponentUpdate 生命周期函数判断是否要执行更新操作
    oldComponent.shouldComponentUpdate(virtualDOM.props)
  ) {
    // 将未更新的 props 保留一份
    let prevProps = oldComponent.props
    // 生命周期函数
    oldComponent.componentWillUpdate(virtualDOM.props)
    // 更新组件的 props 属性 updateProps 办法定义在 Component 类型
    oldComponent.updateProps(virtualDOM.props)
    // 因为组件的 props 曾经更新 所以调用 render 办法获取最新的 Virtual DOM
    const nextVirtualDOM = oldComponent.render()
    // 将组件实例对象挂载到 Virtual DOM 身上
    nextVirtualDOM.component = oldComponent
    // 调用 diff 办法更新视图
    diff(nextVirtualDOM, container, oldDOM)
    // 生命周期函数
    oldComponent.componentDidUpdate(prevProps)
  }
}
// Component.js
export default class Component {updateProps(props) {this.props = props}
}

10. ref 属性

为节点增加 ref 属性能够获取到这个节点的 DOM 对象，比方在 DemoRef 类中，为 input 元素增加了 ref 属性，目标是获取 input DOM 元素对象，在点击按钮时获取用户在文本框中输出的内容

class DemoRef extends TinyReact.Component {handle() {
    let value = this.input.value
    console.log(value)
  }
  render() {
    return (
      <div>
        <input type="text" ref={input => (this.input = input)} />
        <button onClick={this.handle.bind(this)}> 按钮 </button>
      </div>
    )
  }
}

实现思路是在创立节点时判断其 Virtual DOM 对象中是否有 ref 属性，如果有就调用 ref 属性中所存储的办法并且将创立进去的 DOM 对象作为参数传递给 ref 办法，这样在渲染组件节点的时候就能够拿到元素对象并将元素对象存储为组件属性了。

// createDOMElement.js
if (virtualDOM.props && virtualDOM.props.ref) {virtualDOM.props.ref(newElement)
}

在类组件的身上也能够增加 ref 属性，目标是获取组件的实例对象，比方下列代码中，在 DemoRef 组件中渲染了 Alert 组件，在 Alert 组件中增加了 ref 属性，目标是在 DemoRef 组件中获取 Alert 组件实例对象。

class DemoRef extends TinyReact.Component {handle() {
    let value = this.input.value
    console.log(value)
    console.log(this.alert)
  }
  componentDidMount() {console.log("componentDidMount")
  }
  render() {
    return (
      <div>
        <input type="text" ref={input => (this.input = input)} />
        <button onClick={this.handle.bind(this)}> 按钮 </button>
        <Alert ref={alert => (this.alert = alert)} />
      </div>
    )
  }
}

实现思路是在 mountComponent 办法中，如果判断了以后解决的是类组件，就通过类组件返回的 Virtual DOM 对象中获取组件实例对象，判断组件实例对象中的 props 属性中是否存在 ref 属性，如果存在就调用 ref 办法并且将组件实例对象传递给 ref 办法。

// mountComponent.js
let component = null
  if (isFunctionalComponent(virtualDOM)) {}
    else {
    // 类组件
    nextVirtualDOM = buildStatefulComponent(virtualDOM)
    // 获取组件实例对象
    component = nextVirtualDOM.component
  }
    // 如果组件实例对象存在的话
    if (component) {
       // 判断组件实例对象身上是否有 props 属性 props 属性中是否有 ref 属性
    if (component.props && component.props.ref) {
      // 调用 ref 办法并传递组件实例对象
      component.props.ref(component)
    }
  }

代码走到这，顺便解决一下组件挂载实现的生命周期函数

// 如果组件实例对象存在的话
if (component) {component.componentDidMount()
}

11. key 属性

在 React 中，渲染列表数据时通常会在被渲染的列表元素上增加 key 属性，key 属性就是数据的惟一标识，帮忙 React 辨认哪些数据被批改或者删除了，从而达到 DOM 最小化操作的目标。

key 属性不须要全局惟一，然而在同一个父节点下的兄弟节点之间必须是惟一的。

也就是说，在比对同一个父节点下类型雷同的子节点时须要用到 key 属性。

11.1 节点比照

实现思路是在两个元素进行比对时，如果类型雷同，就循环旧的 DOM 对象的子元素，查看其身上是否有 key 属性，如果有就将这个子元素的 DOM 对象存储在一个 JavaScript 对象中，接着循环要渲染的 Virtual DOM 对象的子元素，在循环过程中获取到这个子元素的 key 属性，而后应用这个 key 属性到 JavaScript 对象中查找 DOM 对象，如果可能找到就阐明这个元素是曾经存在的，是不须要从新渲染的。如果通过 key 属性找不到这个元素，就阐明这个元素是新增的是须要渲染的。

// diff.js
else if (oldVirtualDOM && virtualDOM.type === oldVirtualDOM.type) {
  // 将领有 key 属性的元素放入 keyedElements 对象中
  let keyedElements = {}
  for (let i = 0, len = oldDOM.childNodes.length; i < len; i++) {let domElement = oldDOM.childNodes[i]
    if (domElement.nodeType === 1) {let key = domElement.getAttribute("key")
      if (key) {keyedElements[key] = domElement
      }
    }
  }
}
// diff.js
// 看一看是否有找到了领有 key 属性的元素
let hasNoKey = Object.keys(keyedElements).length === 0

// 如果没有找到领有 key 属性的元素 就依照索引进行比拟
if (hasNoKey) {
  // 递归比照 Virtual DOM 的子元素
  virtualDOM.children.forEach((child, i) => {diff(child, oldDOM, oldDOM.childNodes[i])
  })
} else {
  // 应用 key 属性进行元素比拟
  virtualDOM.children.forEach((child, i) => {
    // 获取要进行比对的元素的 key 属性
    let key = child.props.key
    // 如果 key 属性存在
    if (key) {
      // 到已存在的 DOM 元素对象中查找对应的 DOM 元素
      let domElement = keyedElements[key]
      // 如果找到元素就阐明该元素曾经存在 不须要从新渲染
      if (domElement) {
        // 尽管 DOM 元素不须要从新渲染 然而不能确定元素的地位就肯定没有发生变化
        // 所以还要查看一下元素的地位
        // 看一下 oldDOM 对应的 (i) 子元素和 domElement 是否是同一个元素 如果不是就阐明元素地位产生了变动
        if (oldDOM.childNodes[i] && oldDOM.childNodes[i] !== domElement) {
          // 元素地位产生了变动
          // 将 domElement 插入到以后元素地位的后面 oldDOM.childNodes[i] 就是以后地位
          // domElement 就被放入了以后地位
          oldDOM.insertBefore(domElement, oldDOM.childNodes[i])
        }
      } else {mountElement(child, oldDOM, oldDOM.childNodes[i])
      }
    }
  })
}
// mountNativeElement.js
if (oldDOM) {container.insertBefore(newElement, oldDOM)
} else {
  // 将转换之后的 DOM 对象搁置在页面中
  container.appendChild(newElement)
}

11.2 节点卸载

在比对节点的过程中，如果旧节点的数量多于要渲染的新节点的数量就阐明有节点被删除了，持续判断 keyedElements 对象中是否有元素，如果没有就应用索引形式删除，如果有就要应用 key 属性比对的形式进行删除。

实现思路是循环旧节点，在循环旧节点的过程中获取旧节点对应的 key 属性，而后依据 key 属性在新节点中查找这个旧节点，如果找到就阐明这个节点没有被删除，如果没有找到，就阐明节点被删除了，调用卸载节点的办法卸载节点即可。

// 获取就节点的数量
let oldChildNodes = oldDOM.childNodes
// 如果旧节点的数量多于要渲染的新节点的长度
if (oldChildNodes.length > virtualDOM.children.length) {if (hasNoKey) {
    for (
      let i = oldChildNodes.length - 1;
      i >= virtualDOM.children.length;
      i--
    ) {oldDOM.removeChild(oldChildNodes[i])
    }
  } else {for (let i = 0; i < oldChildNodes.length; i++) {let oldChild = oldChildNodes[i]
      let oldChildKey = oldChild._virtualDOM.props.key
      let found = false
      for (let n = 0; n < virtualDOM.children.length; n++) {if (oldChildKey === virtualDOM.children[n].props.key) {
          found = true
          break
        }
      }
      if (!found) {unmount(oldChild)
        i--
      }
    }
  }
}

卸载节点并不是说将节点间接删除就能够了，还须要思考以下几种状况

  1. 如果要删除的节点是文本节点的话能够间接删除
  2. 如果要删除的节点由组件生成，须要调用组件卸载生命周期函数
  3. 如果要删除的节点中蕴含了其余组件生成的节点，须要调用其余组件的卸载生命周期函数
  4. 如果要删除的节点身上有 ref 属性，还须要删除通过 ref 属性传递给组件的 DOM 节点对象
  5. 如果要删除的节点身上有事件，须要删除事件对应的事件处理函数
export default function unmount(dom) {
  // 获取节点对应的 virtualDOM 对象
  const virtualDOM = dom._virtualDOM
  // 如果要删除的节点时文本
  if (virtualDOM.type === "text") {
    // 间接删除节点
    dom.remove()
    // 阻止程序向下运行
    return
  }
  // 查看节点是否由组件生成
  let component = virtualDOM.component
  // 如果由组件生成
  if (component) {
    // 调用组件卸载生命周期函数
    component.componentWillUnmount()}
  
  // 如果节点具备 ref 属性 通过再次调用 ref 办法 将传递给组件的 DOM 对象删除
  if (virtualDOM.props && virtualDOM.props.ref) {virtualDOM.props.ref(null)
  }

  // 事件处理
  Object.keys(virtualDOM.props).forEach(propName => {if (propName.slice(0, 2) === "on") {const eventName = propName.toLowerCase().slice(2)
      const eventHandler = virtualDOM.props[propName]
      dom.removeEventListener(eventName, eventHandler)
    }
  })
    
  // 递归删除子节点
  if (dom.childNodes.length > 0) {for (let i = 0; i < dom.childNodes.length; i++) {unmount(dom.childNodes[i])
      i--
    }
  }
      
  dom.remove()}

正文完
react.js
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2022-07-05
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关于react.js:React性能优化的8种方式
关于react.js:React技巧之中断map循环
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