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來(lái)源 |?https://segmentfault.com/a/1190000021331850

要構(gòu)建自己的虛擬 DOM，需要知道兩件事。你甚至不需要深入 React 的源代碼或者深入任何其他虛擬 DOM 實(shí)現(xiàn)的源代碼，因?yàn)樗鼈兪侨绱她嫶蠛蛷?fù)雜——但實(shí)際上，虛擬 DOM 的主要部分只需不到 50 行代碼。

有兩個(gè)概念:

Virtual DOM 是真實(shí) DOM 的映射
當(dāng)虛擬 DOM 樹中的某些節(jié)點(diǎn)改變時(shí)，會(huì)得到一個(gè)新的虛擬樹。算法對(duì)這兩棵樹(新樹和舊樹)進(jìn)行比較，找出差異，然后只需要在真實(shí)的 DOM 上做出相應(yīng)的改變。

用 JS 對(duì)象模擬 DOM 樹

首先，我們需要以某種方式將 DOM 樹存儲(chǔ)在內(nèi)存中?？梢允褂闷胀ǖ?JS 對(duì)象來(lái)做。假設(shè)我們有這樣一棵樹:

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

看起來(lái)很簡(jiǎn)單，對(duì)吧? 如何用 JS 對(duì)象來(lái)表示呢?

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

這里有兩件事需要注意:

用如下對(duì)象表示 DOM 元素

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

用普通 JS 字符串表示 DOM 文本節(jié)點(diǎn)

但是用這種方式表示內(nèi)容很多的 Dom 樹是相當(dāng)困難的。這里來(lái)寫一個(gè)輔助函數(shù)，這樣更容易理解：

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

用這個(gè)方法重新整理一開始代碼：

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

這樣看起來(lái)簡(jiǎn)潔多了，還可以更進(jìn)一步。這里使用 JSX,如下：

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

編譯成：

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

是不是看起來(lái)有點(diǎn)熟悉？如果能夠用我們剛定義的?h(...)?函數(shù)代替?React.createElement(…)，那么我們也能使用 JSX 語(yǔ)法。其實(shí)，只需要在源文件頭部加上這么一句注釋：

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

它實(shí)際上告訴 Babel ‘ 嘿，小老弟幫我編譯?JSX?語(yǔ)法，用?h(...)?函數(shù)代替?React.createElement(…)，然后?Babel?就開始編譯?！?/span>

綜上所述，我們將 DOM 寫成這樣:

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

Babel 會(huì)幫我們編譯成這樣的代碼:

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

當(dāng)函數(shù)?“h”?執(zhí)行時(shí)，它將返回普通 JS 對(duì)象-即我們的虛擬 DOM:

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

從 Virtual DOM 映射到真實(shí) DOM

好了，現(xiàn)在我們有了 DOM 樹，用普通的 JS 對(duì)象表示，還有我們自己的結(jié)構(gòu)。這很酷，但我們需要從它創(chuàng)建一個(gè)真正的 DOM。

首先讓我們做一些假設(shè)并聲明一些術(shù)語(yǔ):

使用以’?$?‘開頭的變量表示真正的 DOM 節(jié)點(diǎn)(元素，文本節(jié)點(diǎn))，因此 \$parent 將會(huì)是一個(gè)真實(shí)的 DOM 元素
虛擬 DOM 使用名為?node?的變量表示

*就像在React中一樣，只能有一個(gè)根節(jié)點(diǎn)——所有其他節(jié)點(diǎn)都在其中。

那么，來(lái)編寫一個(gè)函數(shù)?createElement(…)，它將獲取一個(gè)虛擬 DOM 節(jié)點(diǎn)并返回一個(gè)真實(shí)的 DOM 節(jié)點(diǎn)。這里先不考慮?props?和?children?屬性：

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

上述方法我也可以創(chuàng)建有兩種節(jié)點(diǎn)分別是文本節(jié)點(diǎn)和 Dom 元素節(jié)點(diǎn)，它們是類型為的 JS 對(duì)象：

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

因此，可以在函數(shù)?createElement?傳入虛擬文本節(jié)點(diǎn)和虛擬元素節(jié)點(diǎn)——這是可行的。

現(xiàn)在讓我們考慮子節(jié)點(diǎn)——它們中的每一個(gè)都是文本節(jié)點(diǎn)或元素。所以它們也可以用?createElement(…)?函數(shù)創(chuàng)建。是的，這就像遞歸一樣，所以我們可以為每個(gè)元素的子元素調(diào)用?createElement(…)，然后使用?appendChild()?添加到我們的元素中:

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，看起來(lái)不錯(cuò)。先把節(jié)點(diǎn)?props?屬性放到一邊。待會(huì)再談。我們不需要它們來(lái)理解虛擬 DOM 的基本概念，因?yàn)樗鼈儠?huì)增加復(fù)雜性。

完整代碼如下：

/** @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 1li>        <li>item 2li>    ul>);
const $root = document.getElementById("root");$root.appendChild(createElement(a));

比較兩棵虛擬 DOM 樹的差異

現(xiàn)在我們可以將虛擬 DOM 轉(zhuǎn)換為真實(shí)的 DOM，這就需要考慮比較兩棵 DOM 樹的差異?；镜模覀冃枰粋€(gè)算法來(lái)比較新的樹和舊的樹，它能夠讓我們知道什么地方改變了，然后相應(yīng)的去改變真實(shí)的 DOM。

怎么比較 DOM 樹？需要處理下面的情況：

添加新節(jié)點(diǎn)，使用?appendChild(…)?方法添加節(jié)點(diǎn)

移除老節(jié)點(diǎn)，使用?removeChild(…)?方法移除老的節(jié)點(diǎn)

節(jié)點(diǎn)的替換，使用?replaceChild(…)?方法

如果節(jié)點(diǎn)相同的——就需要需要深度比較子節(jié)點(diǎn)

編寫一個(gè)名為?updateElement(…)?的函數(shù)，它接受三個(gè)參數(shù)——?$parent、newNode?和?oldNode，其中?\$parent?是虛擬節(jié)點(diǎn)的一個(gè)實(shí)際 DOM 元素的父元素?，F(xiàn)在來(lái)看看如何處理上面描述的所有情況。

添加新節(jié)點(diǎn)

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

移除老節(jié)點(diǎn)

這里遇到了一個(gè)問(wèn)題——如果在新虛擬樹的當(dāng)前位置沒(méi)有節(jié)點(diǎn)——我們應(yīng)該從實(shí)際的 DOM 中刪除它—— 這要如何做呢?

如果我們已知父元素(通過(guò)參數(shù)傳遞)，我們就能調(diào)用?$parent.removeChild(…)?方法把變化映射到真實(shí)的 DOM 上。但前提是我們得知道我們的節(jié)點(diǎn)在父元素上的索引，我們才能通過(guò)?\$parent.childNodes[index]?得到該節(jié)點(diǎn)的引用。

好的，讓我們假設(shè)這個(gè)索引將被傳遞給?updateElement?函數(shù)(它確實(shí)會(huì)被傳遞——稍后將看到)。代碼如下:

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

節(jié)點(diǎn)的替換

首先，需要編寫一個(gè)函數(shù)來(lái)比較兩個(gè)節(jié)點(diǎn)(舊節(jié)點(diǎn)和新節(jié)點(diǎn))，并告訴節(jié)點(diǎn)是否真的發(fā)生了變化。還有需要考慮這個(gè)節(jié)點(diǎn)可以是元素或是文本節(jié)點(diǎn):

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

現(xiàn)在，當(dāng)前的節(jié)點(diǎn)有了?index?屬性，就可以很簡(jiǎn)單的用新節(jié)點(diǎn)替換它：

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]);    }}

比較子節(jié)點(diǎn)

最后，但并非最不重要的是——我們應(yīng)該遍歷這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的每一個(gè)子節(jié)點(diǎn)并比較它們——實(shí)際上為每個(gè)節(jié)點(diǎn)調(diào)用updateElement(…)方法，同樣需要用到遞歸。

當(dāng)節(jié)點(diǎn)是 DOM 元素時(shí)我們才需要比較( 文本節(jié)點(diǎn)沒(méi)有子節(jié)點(diǎn) )
我們需要傳遞當(dāng)前的節(jié)點(diǎn)的引用作為父節(jié)點(diǎn)
我們應(yīng)該一個(gè)一個(gè)的比較所有的子節(jié)點(diǎn)，即使它是?undefined?也沒(méi)有關(guān)系，我們的函數(shù)也會(huì)正確處理它。
最后是?index，它是子數(shù)組中子節(jié)點(diǎn)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            );        }    }}

完整的代碼

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 1li>        <li>item 2li>    ul>);
const b = (    <ul>        <li>item 1li>        <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">RELOADbutton><div id="root">div>

CSS

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

打開開發(fā)者工具，并觀察當(dāng)按下“Reload”按鈕時(shí)應(yīng)用的更改。

總結(jié)

現(xiàn)在我們已經(jīng)編寫了虛擬 DOM 實(shí)現(xiàn)及了解它的工作原理。作者希望，在閱讀了本文之后，對(duì)理解虛擬 DOM 如何工作的基本概念以及在幕后如何進(jìn)行響應(yīng)有一定的了解。

然而，這里有一些東西沒(méi)有突出顯示(將在以后的文章中介紹它們):

設(shè)置元素屬性(props)并進(jìn)行 diffing/updating
處理事件——向元素中添加事件監(jiān)聽
讓虛擬 DOM 與組件一起工作，比如 React
獲取對(duì)實(shí)際 DOM 節(jié)點(diǎn)的引用
使用帶有庫(kù)的虛擬 DOM，這些庫(kù)可以直接改變真實(shí)的 DOM，比如 jQuery 及其插件

從0到1實(shí)現(xiàn)一個(gè)虛擬DOM