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从零开始实现一个React(一):JSX和虚拟DOM

曹金海 / 810人阅读

摘要:前言是前端最受欢迎的框架之一,解读其源码的文章非常多,但是我想从另一个角度去解读从零开始实现一个,从层面实现的大部分功能,在这个过程中去探索为什么有虚拟为什么这样设计等问题。

前言

React是前端最受欢迎的框架之一,解读其源码的文章非常多,但是我想从另一个角度去解读React:从零开始实现一个React,从API层面实现React的大部分功能,在这个过程中去探索为什么有虚拟DOM、diff、为什么setState这样设计等问题。

提起React,总是免不了和Vue做一番对比

Vue的API设计非常简洁,但是其实现方式却让人感觉是“魔法”,开发者虽然能马上上手,但是为什么能实现功能却很难说清楚。

相比之下React的设计哲学非常简单,虽然经常有需要自己处理各种细节问题,但是却让人感觉它非常“真实”,能清楚地感觉到自己仍然是在写js。

关于jsx

在开始之前,我们有必要搞清楚一些概念。

我们来看一下这样一段代码:

const title = 

Hello, world!

;

这段代码并不是合法的js代码,它是一种被称为jsx的语法扩展,通过它我们就可以很方便的在js代码中书写html片段。

本质上,jsx是语法糖,上面这段代码会被babel转换成如下代码

const title = React.createElement(
    "h1",
    { className: "title" },
    "Hello, world!"
);

你可以在babel官网提供的在线转译测试jsx转换后的代码,这里有一个稍微复杂一点的例子

准备工作

为了集中精力编写逻辑,在代码打包工具上选择了最近火热的零配置打包工具parcel,需要先安装parcel:

npm install -g parcel-bundler

接下来新建index.jsindex.html,在index.html中引入index.js

当然,有一个更简单的方法,你可以直接下载这个仓库的代码:

https://github.com/hujiulong/...

注意一下babel的配置
.babelrc

{
    "presets": ["env"],
    "plugins": [
        ["transform-react-jsx", {
            "pragma": "React.createElement"
        }]
    ]
}

这个transform-react-jsx就是将jsx转换成js的babel插件,它有一个pragma项,可以定义jsx转换方法的名称,你也可以将它改成h(这是很多类React框架使用的名称)或别的。

准备工作完成后,我们可以用命令parcel index.html将它跑起来了,当然,现在它还什么都没有。

React.createElement和虚拟DOM

前文提到,jsx片段会被转译成用React.createElement方法包裹的代码。所以第一步,我们来实现这个React.createElement方法

从jsx转译结果来看,createElement方法的参数是这样:

createElement( tag, attrs, child1, child2, child3 );

第一个参数是DOM节点的标签名,它的值可能是divh1span等等
第二个参数是一个对象,里面包含了所有的属性,可能包含了classNameid等等
从第三个参数开始,就是它的子节点

我们对createElement的实现非常简单,只需要返回一个对象来保存它的信息就行了。

function createElement( tag, attrs, ...children ) {
    return {
        tag,
        attrs,
        children
    }
}

函数的参数 ...children使用了ES6的rest参数,它的作用是将后面child1,child2等参数合并成一个数组children。

现在我们来试试调用它

// 将上文定义的createElement方法放到对象React中
const React = {
    createElement
}

const element = (
    
helloworld!
); console.log( element );

打开调试工具,我们可以看到输出的对象和我们预想的一致

我们的createElement方法返回的对象记录了这个DOM节点所有的信息,换言之,通过它我们就可以生成真正的DOM,这个记录信息的对象我们称之为虚拟DOM

ReactDOM.render

接下来是ReactDOM.render方法,我们再来看这段代码

ReactDOM.render(
    

Hello, world!

, document.getElementById("root") );

经过转换,这段代码变成了这样

ReactDOM.render(
    React.createElement( "h1", null, "Hello, world!" ),
    document.getElementById("root")
);

所以render的第一个参数实际上接受的是createElement返回的对象,也就是虚拟DOM
而第二个参数则是挂载的目标DOM

总而言之,render方法的作用就是将虚拟DOM渲染成真实的DOM,下面是它的实现:

function render( vnode, container ) {
    
    // 当vnode为字符串时,渲染结果是一段文本
    if ( typeof vnode === "string" ) {
        const textNode = document.createTextNode( vnode );
        return container.appendChild( textNode );
    }

    const dom = document.createElement( vnode.tag );

    if ( vnode.attrs ) {
        Object.keys( vnode.attrs ).forEach( key => {
            if ( key === "className" ) key = "class";            // 当属性名为className时,改回class
            dom.setAttribute( key, vnode.attrs[ key ] )
        } );
    }

    vnode.children.forEach( child => render( child, dom ) );    // 递归渲染子节点

    return container.appendChild( dom );    // 将渲染结果挂载到真正的DOM上
}

这里注意React为了避免类名class和js关键字class冲突,将类名改成了className,在渲染成真实DOM时,需要将其改回。

这里其实还有个小问题:当多次调用render函数时,不会清除原来的内容。所以我们将其附加到ReactDOM对象上时,先清除一下挂载目标DOM的内容:

const ReactDOM = {
    render: ( vnode, container ) => {
        container.innerHTML = "";
        return render( vnode, container );
    }
}
渲染和更新

到这里我们已经实现了React最为基础的功能,可以用它来做一些事了。

我们先在index.html中添加一个根节点

我们先来试试官方文档中的Hello,World

ReactDOM.render(
    

Hello, world!

, document.getElementById("root") );

可以看到结果:

试试渲染一段动态的代码,这个例子也来自官方文档

function tick() {
    const element = (
        

Hello, world!

It is {new Date().toLocaleTimeString()}.

); ReactDOM.render( element, document.getElementById( "root" ) ); } setInterval( tick, 1000 );

可以看到结果:

后话

这篇文章中,我们实现了React非常基础的功能,也了解了jsx和虚拟DOM,下一篇文章我们将实现非常重要的组件功能。

最后留下一个小问题
在定义React组件或者书写React相关代码,不管代码中有没有用到React这个对象,我们都必须将其import进来,这是为什么?

例如:

import React from "react";    // 下面的代码没有用到React对象,为什么也要将其import进来
import ReactDOM from "react-dom";

ReactDOM.render( , document.getElementById( "editor" ) );

不知道答案的同学再仔细看看这篇文章哦

从零开始实现React系列

React是前端最受欢迎的框架之一,解读其源码的文章非常多,但是我想从另一个角度去解读React:从零开始实现一个React,从API层面实现React的大部分功能,在这个过程中去探索为什么有虚拟DOM、diff、为什么setState这样设计等问题。

整个系列大概会有六篇左右,我每周会更新一到两篇,我会第一时间在github上更新,有问题需要探讨也请在github上回复我~

博客地址: https://github.com/hujiulong/blog
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