浅谈React底层如何实现原理

1 props,state与render函数关系,数据和页面如何实现互相联动? 当组件的state或者props发生改变的时候,自己的render函数就会重新

1. props,state与render函数关系,数据和页面如何实现互相联动?

当组件的state或者props发生改变的时候,自己的render函数就会重新执行。
注意:当父组件的render被执行的时候,子组件的render也会被重新执行一次(因为在父组件的render里面)。
即当绑定的事件改变了state或者props,render函数就会重新执行解析页面,这时解析的时候就会使用新的数据了,所以页面就会变化。

2. React中的虚拟DOM

因为只要state、props改变就会重新渲染render,可以想象要不断的重新渲染页面对性能要求非常高,实际上render的性能时非常高的,这归功于虚拟DOM。
首先提前明确DOM的相关操作需要调用web application对性能损耗是比较高的。

常规思路

  • state数据
  • JSX模板
  • 数据+模板相结合,生成真实的DOM来展示。
  • state改变
  • 数据+模板相结合,生成真实的DOM,替换原始的DOM
    缺点:第一次生成了一个完整的DOM片段,第二次又生成了一个完整的DOM片段,第二次的DOM替换第一次的DOM,这样生成、替换非常的消耗性能。

改良思路(仍使用DOM)

  • state数据
  • JSX模板
  • 数据+模板相结合,生成真实的DOM来展示
  • state改变
  • 数据+模板相结合,生成真实的DOM,并不直接替换原始的DOM
  • 新的DOM(文档碎片)原始的DOM作对比,找差异(性能损耗大)
  • 找出发生了什么变化,比如找出了只有input框有差异
  • 只用新的DOM中的input元素替换掉老的DOM中的input元素
    缺点:性能提升并不明显,因为性能消耗在了对比上。

React的思路

  • state数据
  • JSX模板
  • 数据+模板相结合,生成虚拟DOM(虚拟DOM就是一个JS数组对象,完整的描述真实的DOM)( [ ‘ idv ‘ , { id : ‘ abc ‘ } , [ ‘ span ‘ , { } , ‘ hello ‘ ] ] ),用JS生成JS对象性能损耗极小,生成DOM性能损耗大要调用web application。
  • 用虚拟DOM的结构生成真实的DOM,来显示( < div id=’abc’>< span>hello</ span></ div> )。
  • state发生变化(< div id=’abc’>< span>bye</ span></ div>)
  • 数组+模板生成了新的虚拟DOM( [ ‘ idv ‘ , { id : ‘ abc ‘ } , [ ‘ span ‘ , { } , ‘ bye ‘ ] ] )(极大的提升了性能)
  • 比较原始虚拟DOM和新的虚拟DOM的区别,找到区别是span中的内容(极大的提升了性能)
  • 直接操作DOM改变span中的内容
    总结:减少了对真实DOM的创建和对比,而创建和对比的是JS对象,从而实现了极大的性能飞跃。

深入理解虚拟DOM

Vue与React中的虚拟DOM的原理和步骤是完全一致的。
React中真实DOM的生成步骤:JSX -> createElement方法 -> JS对象(虚拟DOM) -> 真实的DOM。
因此可见,JSX中的div等标签仅仅是JSX的语法,并不是DOM,仅用于生成JS对象。
其实在React中创建虚拟DOM(JS对象)使用的是(没有JSX语法也可用下面的方法生成)

// 传三个参数:标签 属性 内容
// <div>item</div>
// 所以其实没有JSX语法也可以用下面的方式生成
React.createElement('div',{},'item')

虚拟DOM的优点:

  • 性能提升DOM对比变成了JS的对比
  • 它使得跨平台应用得以实现,React Native(安卓和ios中没有DOM的概念,使用虚拟DOM(JS对象)在所有应用中都可以被使用,然后变成原生客户端的组件)

3. 虚拟DOM的diff算法

  • Diff算法用于比较原始虚拟DOM和新的虚拟DOM的区别,即两个JS对象该如何比对。
  • diff算法全称为difference算法
  • setState实际上是异步的,这是为了提升react底层的性能,是为了防止时间间隔很短的情况下多次改变state,React会在这种情况下将几次改变state合并成一次从而提高性能。
  • diff算法是同级比较,假设第一层两个虚拟DOM节点不一致,就不会往下比了,就会将原始页面虚拟DOM全部删除掉,然后用新的虚拟DOM进行全部的替换,虽然有可能有一些性能的浪费,但是由于同层对比的算法性能很高,因此又弥补了性能的损耗。
  • 做list循环的时候有一个key值,这样比对的时候就可以相对应的比对,找出要改变的,以及不需要渲染的,这样使用key做关联,极大地提升了虚拟DOM比对的性能,这要保证在新的虚拟DOM后key值不变,这就说明了为什么做list循环的时候key的值不要是index,因为这样没有办法保证原虚拟DOM和新虚拟DOM的key值一致性,而造成性能的损耗,一般这个key对应后台数据的唯一id字段,而不是循环的index。

4. React中ref的使用

  • 在react中使用ref来操作DOM
  • 在react中也可以使用e.target来获取DOM
  • ref这个参数是一个函数
<input
    id = "insertArea"
    className="input"
    value={this.state.inputValue}
    onChange={this.handleInputChange}
    ref={(input)=>{this.input = input}}
/>

handleInputChange(e){
    // const value = e.target.value; // 原始的方法
    const value = this.input.value;
    this.setState(() => ({
        inputValue: value
    }))
}

一般情况下不推荐使用ref这种方法,因为setState是一个异步函数,因此去操作DOM的时候可能无法正确的输出页面的最新DOM情况,有时候比较复杂的操作如动画之类的,如果一定要使用,就需要在setState的第二个函数,这个是回调函数,在setState完成的时候触发。

handleBtnClick(e){
    this.setState((prevState)=>({
        list: [...prevState.list, prevState.inputValue], // 展开运算符
        inputValue: '',
    }), ()=>{
        console.log(this.ul.querySelectorAll('div').length);
    });
}

5. React中的生命周期函数

  • 生命周期函数是指在某一个时刻组件会自动调用执行的函数。
  • render函数就是一个生命周期函数的例子,当state或props的时候改变的时刻就会自动执行。
  • contructor 可以理解成一个生命周期函数,在组件被创建的时候就会被执行,但是它是es6语法,不是react特殊的语法。

组件挂载的过程:

  • componentWillMount 在组件即将被挂载到页面的时刻自动执行,在渲染之前被执行
  • render 进行挂载,是必须存在的
  • componentDidMount 在组件被挂载到页面之后被执行。
  • 注意:在state和props 改变的时候只有render会执行,componentWillMount和componentDidMount不会执行,他们只会在第一次挂载到页面的时候被执行。
  • 组件更新:
  • componentWillReceiveProps 两个条件都要满足:1. 当一个组件从父组件接收参数 2. 如果这个组件第一次存在于父组件中不会执行,如果这个组件之前已经存在于父组件中,才会执行。
  • shouldComponentUpdate 组件即将被更新之前会执行,如焦点input框的时候,会返回一个true和false来判断要不要更新。
  • componentWillUpdate 组件更新之前会自动执行,在shouldComponent返回true之后才会执行。
  • componentDidUpdate 组件更新完成之后被执行。
  • 组件去除的过程:
  • componentWillUnmount:但这个组件即将被从页面中剔除的时候执行。

6. 生命周期函数的使用场景

  • 防止父组件render的时候,子组件也要render,从而提升性能。
  • shouldComponentUpdate(nextProps,nextState){if(nextProps.content !== this.props.content){return true} return false}
  • 页面初始化的时候,在componentDidMount中发送AJAX请求(推荐),或者在constructor中,千万不要放在render里面,会造成死循环,也最好不要在componentWillMount中发送ajax,放这里面是没有问题的,但是如果在react native 中会有问题。
  • react 没有内置ajax,使用axios。

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