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Virtual DOM（虚拟DOM）的实现原理

虚拟DOM

  • 1、什么是Virtual DOM
  • 2、为什么使用Virtual DOM
  • 3、虚拟DOM的作用
  • 4、Snabbdom基本使用
    • 4.1 创建项目
    • 4.2 导入Snabbdom
    • 4.3 Snabbdom使用示例
      • 创建一个hello world
      • 创建一个带新节点并进行替换
      • 清空节点内容
    • 4.4 模块
      • 常用模块
      • 模块使用
        • 模块使用步骤
        • 代码演示
  • 5、`Snabbdom`源码解读
    • 5.1 `h`函数
    • 5.2 `VNode`函数
    • 5.3 复习`h`函数与`Vnode`函数应用

1、什么是Virtual DOM

Virtual DOM（也就是虚拟DOM）

用JavaScript 对象结构表示 DOM 树的结构；然后用这个树构建一个真正的 DOM 树，插到文档当中 当状态变更的时候，重新构造一棵新的对象树。然后用新的树和旧的树进行比较，记录两棵树差异 把所记录的差异应用到所构建的真正的DOM树上，视图就更新了。

Virtual DOM 本质上就是在 JS 和 DOM 之间做了一个缓存。

2、为什么使用Virtual DOM

  • 创建真实DOM的代价高：真实的 DOM 节点 node 实现的属性很多，而 vnode 仅仅实现一些必要的属性，相比起来，创建一个 vnode 的成本比较低。
  • 触发多次浏览器重绘及回流：使用 vnode ，相当于加了一个缓冲，让一次数据变动所带来的所有 node 变化，先在 vnode 中进行修改，然后 diff 之后对所有产生差异的节点集中一次对 DOM tree 进行修改，以减少浏览器的重绘及回流。
  • 虚拟dom由于本质是一个js对象，因此天生具备跨平台的能力，可以实现在不同平台的准确显示。
  • Virtual DOM 在性能上的收益并不是最主要的，更重要的是它使得 Vue 具备了现代框架应有的高级特性。

3、虚拟DOM的作用

维护视图和状态的关系（虚拟DOM会记录状态的变化，只需要更新状态变化的内容就可以了）

复杂视图情况下提升渲染性能。

随着时代的发展，页面上的功能越来越多，我们需要实现的需求也越来越复杂，DOM的操作也越来越频繁。通过js操作DOM的代价很高，因为会引起页面的重排重绘，增加浏览器的性能开销，降低页面渲染速度，既然操作dom的代价很高那么有没有那种方式可以减少对dom的操作？这时虚拟dom就能解决这个痛点。

4、Snabbdom基本使用

4.1 创建项目

  • 创建项目，并安装parcel

    // 创建项目目录
md snabbdom-demo
// 进入项目目录
cd snabbdom-demo
// 创建package.json
npm init -y
//本地安装parcel
npm install parcel-bundler

  • 配置 package.json 的 scripts

    "scripts": {
     
  "dev": "parcel index.html --open", //open打开浏览器
  "build": "parcel build index.html"
}

  • 创建目录结构

    ├── index.html
├── package.json
└── src
    └── 01-basicusage.js

    DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>snabbdom-demotitle>
head>
<body>
  <div id="app">div>
  <script src="./src/01-basicusage.js">script>
body>
html>

4.2 导入Snabbdom

Snabbdom 文档

  • 安装 snabbdom

    yarn add sanbbdom //即可安装sanbbdom，也可以安装指定版本0.7.4

// 说新版本有问题，可以先安装0.7.4
npm install [email protected]

  • 导入snabbdom

    采用es module 方式导入snabbdom

    文档给出的示例是 var snabbdom = require(‘snabbdom’)采用的是commonJS的模块化方式引入的;我们此处需要使用es module来进行导入，所以我们去node_modules中找到snabbdom中的snabbdom.js，发现它只导出了h、thunk、init三个函数，并且都没有采用export default导出，我们学习es6知道，如果没有采用 export default，我们用es module导入的时候就要用对象的形式 {} 去接收
    所以我们这样导入：import {h,thunk,init} from 'snabbdom’即可完成导入

    import {
     h,thunk,init} from 'snabbdom'
    • h函数的作用是生成一个虚拟dom,我们在vue中也在使用
    • init() 是一个高阶函数，返回一个patch()
    • thunk()是一种优化策略，主要优化复杂视图

4.3 Snabbdom使用示例

创建一个hello world

01-basicuse.js代码如下：

import {
    h, init } from 'snabbdom'
// 此例主要实现一个hello world 实例
// init接收一个数组作为参数，该参数主要指定使用的模块列表，也可以为空
// 返回一个使用指定模块集的patch函数，此函数的作用主要是对比两个vnode的差异更新到真实DOM
let patch = init([])
// h函数
// 第一个参数：标签+选择器
// 第二个参数：如果是字符串的话就是标签中的内容
// 返回值：vnode虚拟dom
let vnode = h('div#container.cls','hello world')
let appDom = document.querySelector('#app')
// 然后利用patch函数进行内容比较与替换
// patch()函数
// 第一个参数：可以是dom元素，如果是dom则会自动将dom转换成vnode
// 第二个参数：vnode
// 返回值：vnode
let oldVnode = patch(appDom,vnode)

index.html内容

<html>
	<head>
		<meta charset="utf-8">
		<title>snabbdom demotitle>
	head>
	<body>
		<div id="app">div>
    body>
    <script src="./src/01-basicuse.js">script>
html>

项目启动

npm run dev

效果图如下：

Virtual DOM（虚拟DOM）的实现原理_第1张图片

创建一个带新节点并进行替换

假如在某个时刻需要重新获取服务端的数据，并且将获取到的数据重新渲染到该div中(id='container'的div)。

我们这里，就需要重新创建一个VNode, 然后传递给patch,让patch比较一下新的VNode与原有的VNode之间的差异。

补充后的代码如下：

import {
    h, thunk, init } from "snabbdom";
// init方法返回值为patch函数，patch函数作用是对比两个vndoe的差异并更新到真实的DOM中。init函数的参数是一个数组，数组中的内容是模块，关于模块内容后面还会讲解
let patch = init([]);
//创建虚拟DOM
// 第一个参数：标签+选择器(id选择器或者是类选择器)
// 第二个参数：如果是字符串的话就是标签中的内容
let vnode = h("div#container.cls", "hello World");
//我们这里需要将创建的虚拟dom，最终要渲染到`index.html`中`app`这个div中，所以这里需要获取一下该div
let app = document.querySelector("#app");
//要想将虚拟DOM渲染到`app`中，需要用到patch函数。
// 我们知道patch函数的作用是对比两个vnode的差异来更新到真实的`DOM`中。
//但是我们目前没有两个虚拟DOM.那么patch方法的第一个参数也可以是真实的DOM.patch方法会将真实的DOM转换成VNode.
// 第二个参数：为VNode
//返回值为VNode
let oldNode = patch(app, vnode);
vnode = h("div", "Hello Vue");
patch(oldNode, vnode);

效果如下：

在上面的代码中，我们又创建了一个虚拟DOM ,vnode。然后把这个vnode与oldNode进行对比，最后渲染到页面中。

清空节点内容

patch(oldVnode,null) //官网给出的错误清空方法

patch(oldVnode,h('!')) //正确清空节点的方法
//h('!') 创建一个注释节点替换之前节点内容

上面那个创建一个带新节点并进行替换想要清空节点，应该为如下代码：

import {
    h, thunk, init } from "snabbdom";
// init方法返回值为patch函数，patch函数作用是对比两个vndoe的差异并更新到真实的DOM中。init函数的参数是一个数组，数组中的内容是模块，关于模块内容后面还会讲解
let patch = init([]);
//创建虚拟DOM
// 第一个参数：标签+选择器(id选择器或者是类选择器)
// 第二个参数：如果是字符串的话就是标签中的内容
let vnode = h("div#container.cls", "hello World");
//我们这里需要将创建的虚拟dom，最终要渲染到&

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