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從頭開始設(shè)計(jì)虛擬 DOM:逐步指南

Oct 20, 2024 pm 08:38 PM

Designing a Virtual DOM from Scratch: A Step-by-Step Guide

如果您聽說(shuō)過(guò) React 或 Vue 等前端庫(kù),您可能遇到過(guò)術(shù)語(yǔ) 虛擬 DOM。虛擬 DOM 是一個(gè)聰明的概念,它可以透過(guò)提高 DOM 更新效率來(lái)幫助加快 Web 開發(fā)速度。

在本指南中,我們將詳細(xì)介紹如何使用通用的類似程式碼的步驟從頭開始實(shí)作簡(jiǎn)單的虛擬 DOM。

什麼是虛擬 DOM?

虛擬 DOM 只是真實(shí) DOM(網(wǎng)頁(yè)結(jié)構(gòu))的輕量級(jí)記憶體表示。我們不是直接更新真實(shí) DOM(這很慢),而是先對(duì)虛擬 DOM 進(jìn)行更改,弄清楚發(fā)生了什麼變化,然後只更新真實(shí) DOM 中需要更新的部分。這可以節(jié)省時(shí)間並使您的應(yīng)用程式運(yùn)行得更快!


第 1 步:將虛擬 DOM 表示為樹

將網(wǎng)頁(yè)的結(jié)構(gòu)想像成一棵樹,其中每個(gè)元素(如

)都是樹中的一個(gè)「節(jié)點(diǎn)」。 虛擬 DOM 節(jié)點(diǎn) 是一個(gè)代表這些元素之一的小物件。

這是一個(gè)例子:

Virtual DOM Node:
{
  type: 'div',
  props: { id: 'container' },  // attributes like id, class, etc.
  children: [                 // children inside this element
    {
      type: 'p',              // a <p> tag (paragraph)
      props: {},
      children: ['Hello, world!']  // text inside the <p> tag
    }
  ]
}

這描述了一個(gè)

;帶有 id="container" 的元素,其中包含

;帶有文字 「你好,世界!」.

的元素

要點(diǎn):

  • 每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)型別(例如 div、p)。
  • 它可以有 props(如 id、class 等)。
  • 它還有可以是其他元素或文字的子元素。

第二步:將虛擬 DOM 渲染到真實(shí) DOM

現(xiàn)在我們有了虛擬 DOM,我們需要一種方法將其轉(zhuǎn)換為頁(yè)面上的真實(shí) HTML。

讓我們寫一個(gè)名為 render 的函數(shù),它接收虛擬 DOM 節(jié)點(diǎn)並將其轉(zhuǎn)換為實(shí)際的 HTML 元素。

function render(vNode) {
  // 1. Create a real element based on the Virtual DOM type (e.g., div, p).
  const element = document.createElement(vNode.type);

  // 2. Apply any attributes (props) like id, class, etc.
  for (const [key, value] of Object.entries(vNode.props)) {
    element.setAttribute(key, value);
  }

  // 3. Process the children of this Virtual DOM node.
  vNode.children.forEach(child => {
    if (typeof child === 'string') {
      // If the child is just text, create a text node.
      element.appendChild(document.createTextNode(child));
    } else {
      // If the child is another Virtual DOM node, recursively render it.
      element.appendChild(render(child));
    }
  });

  return element;  // Return the real DOM element.
}

這裡發(fā)生了什麼事?

  • 我們建立一個(gè)元素 (document.createElement(vNode.type))。
  • 我們新增任何屬性(如 id、class 等)。
  • 我們透過(guò)新增文字或在每個(gè)子元素上再次呼叫渲染來(lái)處理子元素(文字或其他元素)。

第 3 步:比較(差異)新舊虛擬 DOM

當(dāng)我們的網(wǎng)頁(yè)應(yīng)用程式發(fā)生某些變化(例如文字或元素的樣式)時(shí),我們會(huì)建立一個(gè)新的虛擬 DOM。但在更新真實(shí) DOM 之前,我們需要比較舊 Virtual DOM新 Virtual DOM 來(lái)找出發(fā)生了什麼變化。這稱為「比較」。

讓我們建立一個(gè)比較兩個(gè)虛擬 DOM 的函數(shù):

Virtual DOM Node:
{
  type: 'div',
  props: { id: 'container' },  // attributes like id, class, etc.
  children: [                 // children inside this element
    {
      type: 'p',              // a <p> tag (paragraph)
      props: {},
      children: ['Hello, world!']  // text inside the <p> tag
    }
  ]
}

差異如何運(yùn)作:

  • 節(jié)點(diǎn)類型變更:如果元素類型變更(例如將
    變更為

    ),我們會(huì)將其標(biāo)記為替換。

  • 文字更改:如果內(nèi)部文字發(fā)生更改,我們會(huì)更新文字。
  • 屬性和子元素:我們檢查元素的任何屬性(props)或子元素是否已更改。

  • 第 4 步:修補(bǔ)真實(shí) DOM

    一旦我們知道發(fā)生了什麼變化,我們就需要將這些變更套用到真實(shí)的 DOM 上。我們將此過(guò)程稱為修補(bǔ)。

    修補(bǔ)功能的外觀如下:

    function render(vNode) {
      // 1. Create a real element based on the Virtual DOM type (e.g., div, p).
      const element = document.createElement(vNode.type);
    
      // 2. Apply any attributes (props) like id, class, etc.
      for (const [key, value] of Object.entries(vNode.props)) {
        element.setAttribute(key, value);
      }
    
      // 3. Process the children of this Virtual DOM node.
      vNode.children.forEach(child => {
        if (typeof child === 'string') {
          // If the child is just text, create a text node.
          element.appendChild(document.createTextNode(child));
        } else {
          // If the child is another Virtual DOM node, recursively render it.
          element.appendChild(render(child));
        }
      });
    
      return element;  // Return the real DOM element.
    }
    

    關(guān)鍵操作:

    • 替換: 將一個(gè)元素完全替換為另一個(gè)元素。
    • 文字:更新元素內(nèi)的文字。
    • 更新:根據(jù)變更更新屬性和子項(xiàng)目。

    虛擬 DOM 流程總結(jié):

    1. 虛擬 DOM 樹: 我們建立一個(gè)樹狀結(jié)構(gòu),表示網(wǎng)頁(yè)上的元素及其層次結(jié)構(gòu)。
    2. 渲染為真實(shí) DOM: 此虛擬 DOM 被轉(zhuǎn)換為真實(shí)的 HTML 元素並放置在頁(yè)面上。
    3. 比較演算法:當(dāng)發(fā)生變化時(shí),我們將舊的 Virtual DOM 與新的進(jìn)行比較以找出差異。
    4. 修補(bǔ)真實(shí) DOM: 以最有效的方式將這些變更套用到真實(shí) DOM。

    最後的想法

    虛擬 DOM 是一個(gè)強(qiáng)大的工具,它透過(guò)減少對(duì)真實(shí) DOM 的不必要的變更來(lái)更快地更新使用者介面。透過(guò)實(shí)現(xiàn)虛擬 DOM,我們可以優(yōu)化 Web 應(yīng)用程式更新和渲染元素的方式,從而帶來(lái)更快、更流暢的使用者體驗(yàn)。

    這是虛擬 DOM 概念的基本實(shí)現(xiàn),但您現(xiàn)在已經(jīng)有了理解 React 等框架如何使用它的基礎(chǔ)!

以上是從頭開始設(shè)計(jì)虛擬 DOM:逐步指南的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章!

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