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【React】JSX底层渲染机制

我心飞翔 • • 前端教程 • 阅读 1

前言

  • 细阅此文章大概需要7分钟\color{red}{7分钟}左右

  • 本篇中讲述了：

    1. 从编写JSX到页面渲染出来都发生了什么？
    2. 创建虚拟DOM
    3. 渲染真实DOM

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从编写JSX到页面渲染出来都发生了什么？

  1. 将我们编写的JSX语法，编译成虚拟DOM对象(virtualDOM)

    虚拟DOM对象(virtualDOM)：框架自己内部自己构建的一套对象体系【对象的相关成员都是react内部规定的】，基于这些属性描述出，我们所构建视图中的DOM节点相关的特征

  2. 把构建的虚拟DOM渲染为真实DOM

    真实DOM：浏览器页面中，最后渲染出来用户能够看到的DOM元素

  3. 首次渲染是直接将虚拟DOM对象渲染为真实DOM，但后期视图更新时，需要经过DOM-Diff的对比，计算出“补丁包（patch）”，实际上就是两次要渲染视图的差异部分，然后将补丁包进行差异渲染

    首次渲染：JSX语法->虚拟DOM对象->真实DOM

    差异渲染：按照最新的数据将JSX语法全部重新编译为->新的虚拟DOM对象->与旧的虚拟DOM对象DOM-DIFF生成patch（补丁包）->将Patch部分渲染为真实DOM（只重新渲染补丁包）

知道了大体流程，我们来看一看react具体是怎么来做的这些事。

JSX底层渲染机制【创建虚拟DOM】

1. JSX是如何编译为虚拟DOM的？

  1. 首先webpack打包时基于babel-preset-react-app将jsx代码编译为React.createElement...这种形式

    1. React.createElement（ele, props, ...children） 的参数 【只要是元素节点，必然会基于React.createElement进行处理】
    • ele：【节点类型】元素标签名或组件 如（react.fragment、’div’、’h2’等）
    • props：【元素的属性集合（对象）】如果没有设置过任何属性，则此时为null 如（null、{classname：’aaa’, style:…..}等）
    • children：第三个及以后的参数都是当前元素的子节点 如（子节点：React.createElement…、’字符串’等）

  2. 再将编译后生成的这些React.createElement(...)方法执行，创建出虚拟DOM对象（也称jsx元素、jsx对象…）

       // React.createElement(...)方法执行后创建出的虚拟DOM对象
   virtualDOM={
    $$typeof【固定值】: symbol(React.element),
    ref:null,
    key:null,
    type:标签名【或组件】,
    // 存储了元素的相关属性&&子节点信息
    props【肯定是一个对象，哪怕是空的】:{
        ...元素相关属性，
        children【子节点信息，如果没有子节点就没有这个属性。】：可能是一个值，也可能是一个数组。
   }

  3. 实现一个简单的createElement方法

    我们可以模拟react的做法来实现一个简单的createElement方法，来看一下虚拟DOM对象的核心创建流程。

      export function createElement(ele, props, ...children){
    // 声明一个初始的虚拟dom对象
    let virtualDOM={
      $$typeof: symbol(React.element),
      ref:null,
      key:null,
      type:null,
      props:{}
    } 
    let len = children.length
    virtualDOM.type = ele
    // 判读props属性并赋值
    if(props!==null){
      virtualDOM.props = {
        ...props
      }
    }
    // 判断子元素是否长度，并赋值
    if(len===1) virtualDOM.props.children = children[0]
    if(len>0) virtualDOM.props.children = children
    return virtualDOM
  }

  4. 其他

    胡子语法中不能直接嵌入除数组外的其他对象，但是有一个对象是可以直接嵌入的，那就是虚拟dom对象【JSX元素对象】

    
    <div>
        {OBJ} // ERROR
    </div>
    
    <div>
        {[<COMPONENTS/>,....]} // 被支持的写法
    </div>
    
    <div>
        {{ $$typeof: symbol(React.element), ref:null, key:null, type:null, props:{...children} }} // 被支持的写法
    </div>

    同理我们也可以基于createElement语法来构建视图【写起来太麻烦，基本不会这么搞，但是可行】

     <div>
   {React.createElement（ele, props, ...children）} // 被支持的写法
 </div>

    jsx语法实际上也是会编译成createElement语法来生成虚拟dom对象

JSX底层渲染机制【渲染真实DOM】

1. React是如何把虚拟DOM渲染成真实DOM的

不管是React16版本还是React18版本都是基于ReactDOM中的render方法处理的，只不过稍有区别：

v16：

// v16
    ReactDOM.render(
        <>.....</>,
        document.getElementById('root')
    )

v18:

// v18
    const root = ReactDOM.createRoot(document.getElementById('root'))
    root.render(
      <>.....</>
    )

接下来从render方法来看看react到底是怎么将虚拟DOM渲染为真实DOM的

在上一节当中，我们知道虚拟DOM对象就是React框架内部自己构建的一套对象体系，作用就是将JSX编译为虚拟DOM对象后，能够基于这些对象当中所存储的属性描述出我们所构建视图中DOM节点的相关特征。

而React当中的render方法，就是结合虚拟对象中所描述的这些信息，基于JS当中操作DOM的那些API来创建、编排DOM节点，最终将虚拟DOM渲染为真实DOM。

如：

  • document.createElement
  • [ELEMENT].appendChild
  • [ELEMENT].setAttribute
  • …

封装一个遍历对象私有属性的方法

首先在虚拟DOM里对于节点的描述中，肯定会有一个属性props，其属性值是该节点的属性集合（对象），当我们想要将这个虚拟DOM渲染为真实DOM时，肯定需要给这个DOM节点添加相应的属性。那我们可以先封装一个遍历对象私有属性的方法，便于我们后续遍历Props的这个操作。

基于传统的for/in循环，会存在一些弊端:

  • 性能较差（既可以迭代私有的，也可以迭代公有的）
  • 只能迭代“可枚举、非Symbol类型的”属性

于是我们需要自己来封装一个遍历对象私有属性的方法

首先我们要做的事是：获取对象所有的私有属性【私有的、不论是否可枚举、不论类型】

  • Object.getOwnPropertyNames(arr)：获取对象非Symbol类型的私有属性（无关是否可枚举）
  • Object,getOwnPropertySymbols(arr）：获取Symbol类型的私有属性

结合上面的两个方法我们可以获取对象的所有的私有属性名：

// 获取对象的所有的私有属性名
let keys = object.getownPropertyNames(arr).concat(object.getownPropertySymbols(arr));

而在ES6当中我们可以通过Reflect.ownKeys代替上述操作（弊端：不兼容IE）

// 获取对象的所有的私有属性名
let keys = Reflect.ownKeys(arr);

完整方法：

  // 遍历对象私有属性的方法
  const each = function each(obj, callback){
    if (obj === null || typeof obj !== "object") throw new TypeError('obj is not a object')
    if (typeof callback !== "function") throw new TypeError('callback is not a function')
    let keys = Reflect.ownKeys(obj)
    keys.forEach(key => {
        let value = obj[key]
        callback(value, key) // 每次循环都将回调执行
    }
  }

2. 实现一个简易的render方法

接下来通过一个简易的render来了解一下，React当中的render核心都做了哪些事：

/*render：把虚拟DOM渲染为真实DOM*/
export function render(virtualDOM,container){ // 方法接收两个参数，一个是虚拟DOM对象，一个是挂载的容器
    let { type, props } = virtualDOM // 先从虚拟DOM对象中解构出节点类型和节点的相关属性
    if (typeof type === "string"){ //类型是字符串，存储的是标签名：动态创建这样一个标签
        let ele = document.createElement(type)
        each(props,(value,key)=>{ // 刚才封装的遍历对象私有属性的方法，为标签设置相关的属性&子节点
            //【className的处理】：value存储的是样式类名
            if (key ==='className'){
                ele.className = value
                return
            }
            //【style的处理】：value:存储的是样式对象
            if (key ==='style'){
                each(value,(val, attr)=>{ // 遍历styles,为节点设置样式
                    ele.style = val
                })
                return
            }
            //【子节点的处理】：value存储的children属性值
            if (key ==='children'){
                let children = value
                if(!Array.isArray(children)) children = [children] // 处理只有一个子节点的情况
                children.forEach(child=>{
                    // 判断子节点类型：文本节点直接插入即可
                    if(/^(string|number)$/.test(typeof child)){ // 文本和数字都属于文本节点
                        ele.appendChild(document.createTextNode(child))
                        return
                    }
                    // 判断子节点类型：子节点依然是一个虚拟DOM【递归处理】
                    render(child, ele)
                })
                return
            }
            // 其他属性先简写
            ele.setAttribute(key,value);
         });
        // 把新增的标签，增加到指定容器中
        centainer.appendChild(ele);
     }

测试通过我们封装的方法来生成虚拟DOM并渲染真实DOM

    import React from 'react'
    import ReactDOM from 'react-dom/client'
    import { createElement, render } from './myJsxHandle.js'
    
    const root = ReactDOM.createRoot(document.getElementById('root')) //根节点
    
    let styles = {//...样式}
    let x = 10
    let y = 20
    
    // JSX形式
    // root.render(
    //    <div className='container'>
    //        <h1 className='title' style={styles}>Title</h1>
    //         <div className='box'>
    //            <span>{x}</span>
    //            <span>{y}</span>
    //        </div>
    //    </div>
    // ) 
    
    // 基于我们封装的createElement语法来构建视图
    let myVirtualDOM = createElement(
        'div',
        {className: 'container'},
        createElement(
            'h1',
            {className: 'title', style: styles},
            'Title'
        ),
        createElement(
            'div',
            {className: 'box'},
            createElement('span', null, x),
            createElement('span', null, y)
        )
    )
    
    // 基于我们封装的render，使用虚拟DOM渲染真实DOM
    render(myVirtualDOM, document.getElementById('root'))

其他

在生成真实DOM的过程中，需要给元素设置属性。通常设置属性的方式有两种，我们选择通过内置api设置的方式

为元素设置属性有两种方式：【自定义、内置】，使用时需要注意他们的区别

  1. 元素.属性 = 属性

  • 自定义属性的方式实际上是给对象的堆内存空间中新增成员，不会设置到元素标签上

  • 获取：元素.属性

  • 删除： delete 元素.属性

  1. 元素.setAttribute(属性，属性值)
  • 内置属性，是直接写在元素的标签上
  • 获取： getAttribute
  • 删除： removeAttribute

【React】JSX底层渲染机制

原文链接：https://juejin.cn/post/7341394494900453413 作者：Hypnotize

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上一篇 2024年3月3日 上午10:07
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