react基础使用原理

2021-03-03  本文已影响0人  肥羊猪
const title = <h1 className="title">Hello, world!</h1>;

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!'
);

React定义组件的方式可以分为两种:函数,函数定义可以看做是类定义的一种简单形式。
区分组件和原生DOM的工作,是babel-plugin-transform-react-jsx帮我们做的
例如在处理<Welcome name="Sara" />时,createElement方法的第一个参数tag,实际上就是我们定义Welcome的方法:

function Welcome( props ) {
    return <h1>Hello, {props.name}</h1>;
}

组件基类React.Component
通过类的方式定义组件,我们需要继承React.Component

class Welcome extends React.Component {
    render() {
        return <h1>Hello, {this.props.name}</h1>;
    }
}

React.Component包含了一些预先定义好的变量和方法,我们来一步一步地实现它:
先定义一个Component类:

class Component {}

state & props
通过继承React.Component定义的组件有自己的私有状态state,可以通过this.state获取到。同时也能通过this.props来获取传入的数据。
所以在构造函数中,我们需要初始化state和props

// React.Component
class Component {
    constructor( props = {} ) {
        this.state = {};
        this.props = props;
    }
}

setState
组件内部的state和渲染结果相关,当state改变时通常会触发渲染,为了让React知道我们改变了state,我们只能通过setState方法去修改数据。我们可以通过Object.assign来做一个简单的实现。
在每次更新state后,我们需要调用renderComponent方法来重新渲染组件

import { renderComponent } from '../react-dom/render'
class Component {
    constructor( props = {} ) {
        // ...
    }

    setState( stateChange ) {
        // 将修改合并到state
        Object.assign( this.state, stateChange );
        renderComponent( this );
    }
}

需要修改ReactDOM.render方法,让其支持渲染组件
修改之前我们先来回顾一下对ReactDOM.render的实现:

function render( vnode, container ) {
    return container.appendChild( _render( vnode ) );
}

function _render( vnode ) {

    if ( vnode === undefined || vnode === null || typeof vnode === 'boolean' ) vnode = '';

    if ( typeof vnode === 'number' ) vnode = String( vnode );

    if ( typeof vnode === 'string' ) {
        let textNode = document.createTextNode( vnode );
        return textNode;
    }

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

    if ( vnode.attrs ) {
        Object.keys( vnode.attrs ).forEach( key => {
            const value = vnode.attrs[ key ];
            setAttribute( dom, key, value );
        } );
    }

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

    return dom; 
}

我们需要在其中加一段用来渲染组件的代码:

function _render( vnode ) {

    // ...

    if ( typeof vnode.tag === 'function' ) {

        const component = createComponent( vnode.tag, vnode.attrs );

        setComponentProps( component, vnode.attrs );

        return component.base;
    }
    
    // ...
}

组件渲染和生命周期
在上面的方法中用到了createComponentsetComponentProps两个方法,组件的生命周期方法也会在这里面实现。

生命周期方法是一些在特殊时机执行的函数,例如componentDidMount方法会在组件挂载后执行

createComponent方法用来创建组件实例,并且将函数定义组件扩展为类定义组件进行处理,以免其他地方需要区分不同定义方式。

// 创建组件
function createComponent( component, props ) {

    let inst;
    // 如果是类定义组件,则直接返回实例
    if ( component.prototype && component.prototype.render ) {
        inst = new component( props );
    // 如果是函数定义组件,则将其扩展为类定义组件
    } else {
        inst = new Component( props );
        inst.constructor = component;
        inst.render = function() {
            return this.constructor( props );
        }
    }

    return inst;
}

setComponentProps方法用来更新props,在其中可以实现componentWillMountcomponentWillReceiveProps两个生命周期方法

// set props
function setComponentProps( component, props ) {

    if ( !component.base ) {
        if ( component.componentWillMount ) component.componentWillMount();
    } else if ( component.componentWillReceiveProps ) {
        component.componentWillReceiveProps( props );
    }

    component.props = props;

    renderComponent( component );

}

renderComponent方法用来渲染组件,setState方法中会直接调用这个方法进行重新渲染,在这个方法里可以实现componentWillUpdatecomponentDidUpdatecomponentDidMount几个生命周期方法。

export function renderComponent( component ) {

    let base;

    const renderer = component.render();

    if ( component.base && component.componentWillUpdate ) {
        component.componentWillUpdate();
    }

    base = _render( renderer );

    if ( component.base ) {
        if ( component.componentDidUpdate ) component.componentDidUpdate();
    } else if ( component.componentDidMount ) {
        component.componentDidMount();
    }

    if ( component.base && component.base.parentNode ) {
        component.base.parentNode.replaceChild( base, component.base );
    }

    component.base = base;
    base._component = component;

}

每次更新都重新渲染整个应用或者整个组件,DOM操作十分昂贵,这样性能损耗非常大。
为了减少DOM更新,我们需要找渲染前后真正变化的部分,只更新这一部分DOM。而对比变化,找出需要更新部分的算法称之为diff算法
对比当前真实的DOM虚拟DOM,在对比过程中直接更新真实DOM
只对比同一层级的变化
需要实现一个diff方法,它的作用是对比真实DOM虚拟DOM,最后返回更新后的DOM

/**
 * @param {HTMLElement} dom 真实DOM
 * @param {vnode} vnode 虚拟DOM
 * @returns {HTMLElement} 更新后的DOM
 */
function diff( dom, vnode ) {
    // ...
}

虚拟DOM的结构可以分为三种,分别表示文本原生DOM节点以及组件
最简单的文本节点,如果当前的DOM就是文本节点,则直接更新内容,否则就新建一个文本节点,并移除原来的DOM

// diff text node
if ( typeof vnode === 'string' ) {
    // 如果当前的DOM就是文本节点,则直接更新内容
    if ( dom && dom.nodeType === 3 ) {    // nodeType: https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/Node/nodeType
        if ( dom.textContent !== vnode ) {
            dom.textContent = vnode;
        }
    // 如果DOM不是文本节点,则新建一个文本节点DOM,并移除掉原来的
    } else {
        out = document.createTextNode( vnode );
        if ( dom && dom.parentNode ) {
            dom.parentNode.replaceChild( out, dom );
        }
    }

    return out;
}

文本节点十分简单,它没有属性,也没有子元素,所以这一步结束后就可以直接返回结果了。
如果vnode表示的是一个非文本的DOM节点,那就要分两种情况了:
情况一:如果真实DOM不存在,表示此节点是新增的,或者新旧两个节点的类型不一样,那么就新建一个DOM元素,并将原来的子节点(如果有的话)移动到新建的DOM节点下

if ( !dom || dom.nodeName.toLowerCase() !== vnode.tag.toLowerCase() ) {
    out = document.createElement( vnode.tag );

    if ( dom ) {
        [ ...dom.childNodes ].map( out.appendChild );    // 将原来的子节点移到新节点下

        if ( dom.parentNode ) {
            dom.parentNode.replaceChild( out, dom );    // 移除掉原来的DOM对象
        }
    }
}

情况二:如果真实DOM存在,并且和虚拟DOM是同一类型的,那我们暂时不需要做别的,只需要等待后面对比属性和对比子节点。
实际上diff算法不仅仅是找出节点类型的变化,它还要找出来节点的属性以及事件监听的变化。我们将对比属性单独拿出来作为一个方法:

function diffAttributes( dom, vnode ) {

    const old = {};    // 当前DOM的属性
    const attrs = vnode.attrs;     // 虚拟DOM的属性

    for ( let i = 0 ; i < dom.attributes.length; i++ ) {
        const attr = dom.attributes[ i ];
        old[ attr.name ] = attr.value;
    }

    // 如果原来的属性不在新的属性当中,则将其移除掉(属性值设为undefined)
    for ( let name in old ) {

        if ( !( name in attrs ) ) {
            setAttribute( dom, name, undefined );
        }

    }

    // 更新新的属性值
    for ( let name in attrs ) {

        if ( old[ name ] !== attrs[ name ] ) {
            setAttribute( dom, name, attrs[ name ] );
        }

    }

}

节点本身对比完成了,接下来就是对比它的子节点
这里会面临一个问题,前面我们实现的不同diff方法,都是明确知道哪一个真实DOM虚拟DOM对比,但是子节点是一个数组,它们可能改变了顺序,或者数量有所变化,我们很难确定要和虚拟DOM对比的是哪一个。
为了简化逻辑,我们可以让用户提供一些线索:给节点设一个key值,重新渲染时对比key值相同的节点。

// diff方法
if ( vnode.children && vnode.children.length > 0 || ( out.childNodes && out.childNodes.length > 0 ) ) {
    diffChildren( out, vnode.children );
}
function diffChildren( dom, vchildren ) {

    const domChildren = dom.childNodes;
    const children = [];

    const keyed = {};

    // 将有key的节点和没有key的节点分开
    if ( domChildren.length > 0 ) {
        for ( let i = 0; i < domChildren.length; i++ ) {
            const child = domChildren[ i ];
            const key = child.key;
            if ( key ) {
                keyed[ key ] = child;
            } else {
                children.push( child );
            }
        }
    }

    if ( vchildren && vchildren.length > 0 ) {

        let min = 0;
        let childrenLen = children.length;

        for ( let i = 0; i < vchildren.length; i++ ) {

            const vchild = vchildren[ i ];
            const key = vchild.key;
            let child;

            // 如果有key,找到对应key值的节点
            if ( key ) {

                if ( keyed[ key ] ) {
                    child = keyed[ key ];
                    keyed[ key ] = undefined;
                }

            // 如果没有key,则优先找类型相同的节点
            } else if ( min < childrenLen ) {

                for ( let j = min; j < childrenLen; j++ ) {

                    let c = children[ j ];

                    if ( c && isSameNodeType( c, vchild ) ) {

                        child = c;
                        children[ j ] = undefined;

                        if ( j === childrenLen - 1 ) childrenLen--;
                        if ( j === min ) min++;
                        break;

                    }

                }

            }

            // 对比
            child = diff( child, vchild );

            // 更新DOM
            const f = domChildren[ i ];
            if ( child && child !== dom && child !== f ) {
                // 如果更新前的对应位置为空,说明此节点是新增的
                if ( !f ) {
                    dom.appendChild(child);
                // 如果更新后的节点和更新前对应位置的下一个节点一样,说明当前位置的节点被移除了
                } else if ( child === f.nextSibling ) {
                    removeNode( f );
               // 将更新后的节点移动到正确的位置
                } else {
                    // 注意insertBefore的用法,第一个参数是要插入的节点,第二个参数是已存在的节点
                    dom.insertBefore( child, f );
                }
            }

        }
    }

}

对比组件
如果vnode是一个组件,我们也单独拿出来作为一个方法:

function diffComponent( dom, vnode ) {

    let c = dom && dom._component;
    let oldDom = dom;

    // 如果组件类型没有变化,则重新set props
    if ( c && c.constructor === vnode.tag ) {
        setComponentProps( c, vnode.attrs );
        dom = c.base;
    // 如果组件类型变化,则移除掉原来组件,并渲染新的组件
    } else {

        if ( c ) {
            unmountComponent( c );
            oldDom = null;
        }

        c = createComponent( vnode.tag, vnode.attrs );

        setComponentProps( c, vnode.attrs );
        dom = c.base;

        if ( oldDom && dom !== oldDom ) {
            oldDom._component = null;
            removeNode( oldDom );
        }

    }

    return dom;

}
function renderComponent( component ) {
    
    // ...

    // base = base = _render( renderer );          // 将_render改成diff
    base = diff( component.base, renderer );

    // ...
   
   // 去掉这部分
   // if ( component.base && component.base.parentNode ) {
   //     component.base.parentNode.replaceChild( base, component.base );
   // }

    // ...
}

diff算法,通过它做到了每次只更新需要更新的部分,极大地减少了DOM操作。React实现远比这个要复杂,特别是在React 16之后还引入了Fiber架构,但是主要的思想是一致的。

实现diff算法可以说性能有了很大的提升,但是在别的地方仍然后很多改进的空间:每次调用setState后会立即调用renderComponent重新渲染组件,但现实情况是,我们可能会在极短的时间内多次调用setState

onClick() {
    for ( let i = 0; i < 100; i++ ) {
        this.setState( { num: this.state.num + 1 } );
    }
}

那以目前的实现,每次点击都会渲染100次组件,对性能肯定有很大的影响。
就要来改进setState方法

优化setState:

异步更新state,将短时间内的多个setState合并成一个

class App extends Component {
    constructor() {
        super();
        this.state = {
            num: 0
        }
    }
    componentDidMount() {
        for ( let i = 0; i < 100; i++ ) {
            this.setState( { num: this.state.num + 1 } );
            console.log( this.state.num );    // 会输出100个0
//是因为React会将多个setState的调用合并成一个来执行,当调用setState时,state并不会立即更新导致的。
        }
    }
    render() {
        return (
            <div className="App">
                <h1>{ this.state.num }</h1>//渲染结果为1
            </div>
        );
    }
}

react给出了一种解决方案:setState接收的参数还可以是一个函数,在这个函数中可以拿先前的状态,并通过这个函数的返回值得到下一个状态

componentDidMount() {
    for ( let i = 0; i < 100; i++ ) {
        this.setState( prevState => {
            console.log( prevState.num );// 此时打印0到100,渲染100
            return {
                num: prevState.num + 1
            }
        } );
    }
}

合并setState:

setState( stateChange ) {
   Object.assign( this.state, stateChange );
   renderComponent( this );//每次调用setState都会更新state并马上渲染一次。
}

setState队列:
为了合并setState,我们需要一个队列来保存每次setState的数据,然后在一段时间后,清空这个队列并渲染组件。

队列是一种数据结构,它的特点是“先进先出”,可以通过js数组pushshift方法模拟

const queue = [];
function enqueueSetState( stateChange, component ) {
    queue.push( {
        stateChange,
        component
    } );
}

然后修改组件的setState方法,不再直接更新state渲染组件,而是添加进更新队列

setState( stateChange ) {
    enqueueSetState( stateChange, this );
}

清空队列:

function flush() {
    let item;
    // 遍历
    while( item = setStateQueue.shift() ) {

        const { stateChange, component } = item;

        // 如果没有prevState,则将当前的state作为初始的prevState
        if ( !component.prevState ) {
            component.prevState = Object.assign( {}, component.state );
        }

        // 如果stateChange是一个方法,也就是setState的第二种形式
        if ( typeof stateChange === 'function' ) {
            Object.assign( component.state, stateChange( component.prevState, component.props ) );
        } else {
            // 如果stateChange是一个对象,则直接合并到setState中
            Object.assign( component.state, stateChange );
        }

        component.prevState = component.state;

    }
}

这只是实现了state的更新,我们还没有渲染组件。渲染组件不能在遍历队列时进行,因为同一个组件可能会多次添加到队列中,我们需要另一个队列保存所有组件,不同之处是,这个队列内不会有重复的组件。

我们在enqueueSetState时,就可以做这件事

const queue = [];
const renderQueue = [];
function enqueueSetState( stateChange, component ) {
    queue.push( {
        stateChange,
        component
    } );
    // 如果renderQueue里没有当前组件,则添加到队列中
    if ( !renderQueue.some( item => item === component ) ) {
        renderQueue.push( component );
    }
}

flush方法中,我们还需要遍历renderQueue,来渲染每一个组件

function flush() {
    let item, component;
    while( item = queue.shift() ) {
        // ...
    }
    // 渲染每一个组件
    while( component = renderQueue.shift() ) {
        renderComponent( component );
    }

}

延迟执行
现在还有一件最重要的事情:什么时候执行flush方法。
我们需要合并一段时间内所有的setState,也就是在一段时间后才执行flush方法来清空队列,关键是这个“一段时间“怎么决定。

一个比较好的做法是利用js的事件队列机制

setTimeout( () => {
    console.log( 2 );
}, 0 );
Promise.resolve().then( () => console.log( 1 ) );
console.log( 3 );
//3 1 2 

我们可以利用事件队列,让flush在所有同步任务后执行

function enqueueSetState( stateChange, component ) {
    // 如果queue的长度是0,也就是在上次flush执行之后第一次往队列里添加
    if ( queue.length === 0 ) {
        defer( flush );
    }
    queue.push( {
        stateChange,
        component
    } );
    if ( !renderQueue.some( item => item === component ) ) {
        renderQueue.push( component );
    }
}

定义defer方法,利用Promise.resolve

function defer( fn ) {
    return Promise.resolve().then( fn );
}

这样在一次“事件循环“中,最多只会执行一次flush了,在这个“事件循环”中,所有的setState都会被合并,并只渲染一次组件。除了用Promise.resolve().then( fn ),我们也可以用setTimeout( fn, 0 )setTimeout的时间也可以是别的值,例如16毫秒

react基础:

React 使用 JSX 来替代常规的JavaScript

JSX 执行更快,因为它在编译为 JavaScript 代码后进行了优化。
它是类型安全的,在编译过程中就能发现错误。
使用 JSX 编写模板更加简单快速。

单向数据流state
state 和 props 主要的区别在于props 是不可变的,而state 可以根据与用户交互来改变。

react生命周期
componentWillMount 在渲染前调用,在客户端也在服务端。
componentDidMount : 在第一次渲染后调用,只在客户端。之后组件已经生成了对应的DOM结构,可以通过this.getDOMNode()来进行访问。 如果你想和其他JavaScript框架一起使用,可以在这个方法中调用setTimeout, setInterval或者发送AJAX请求等操作(防止异步操作阻塞UI)。
componentWillReceiveProps 在组件接收到一个新的props (更新后)时被调用。这个方法在初始化render()时不会被调用。
shouldComponentUpdate 返回一个布尔值。在组件接收到新的props或者state时被调用。在初始化时或者使用forceUpdate时不被调用。
可以在你确认不需要更新组件时使用。
componentWillUpdate在组件接收到新的props或者state但还没有render时被调用。在初始化时不会被调用。
componentDidUpdate 在组件完成更新后立即调用。在初始化时不会被调用。
componentWillUnmount在组件从 DOM 中移除之前立刻被调用。

react生命周期.png
不常用.png
class Content extends React.Component {
  componentWillMount() {
      console.log('Component WILL MOUNT!')
  }
  componentDidMount() {
       console.log('Component DID MOUNT!')
  }
  componentWillReceiveProps(newProps) {
        console.log('Component WILL RECEIVE PROPS!')
  }
  shouldComponentUpdate(newProps, newState) {
        return true;
  }
  componentWillUpdate(nextProps, nextState) {
        console.log('Component WILL UPDATE!');
  }
  componentDidUpdate(prevProps, prevState) {
        console.log('Component DID UPDATE!')
  }
  componentWillUnmount() {
         console.log('Component WILL UNMOUNT!')
  }
 
    render() {
      return (
        <div>
          <h3>{this.props.myNumber}</h3>
        </div>
      );
    }
}
ReactDOM.render(
   <div>
      <Button />
   </div>,
  document.getElementById('example')
);

React 组件的数据可以通过componentDidMount 方法中的Ajax 来获取,当从服务端获取数据时可以将数据存储在state 中,再用 this.setState 方法重新渲染 UI

当使用异步加载数据时,在组件卸载前使用componentWillUnmount 来取消未完成的请求。

事件处理

HTML 通常写法是:

<button onclick="activateLasers()">
  激活按钮
</button>
React 中写法为:

<button onClick={activateLasers}>
  激活按钮
</button>

在 React 中另一个不同是你不能使用返回 false 的方式阻止默认行为, 你必须明确使用preventDefault

<a href="#" onclick="console.log('点击链接'); return false">点我</a>

在 React 的写法为:
function ActionLink() {
  function handleClick(e) {
    e.preventDefault();
    console.log('链接被点击');
  }
  return (
    <a href="#" onClick={handleClick}>
      点我
    </a>
  );
}

条件渲染

function UserGreeting(props) {
  return <h1>欢迎回来!</h1>;
}
function GuestGreeting(props) {
  return <h1>请先注册。</h1>;
}

function Greeting(props) {//创建一个 Greeting 组件,它会根据用户是否登录来显示其中之一
  const isLoggedIn = props.isLoggedIn;
  if (isLoggedIn) {
    return <UserGreeting />;
  }
  return <GuestGreeting />;
}
ReactDOM.render(
  // 尝试修改 isLoggedIn={true}:
  <Greeting isLoggedIn={false} />,
  document.getElementById('example')
);
与运算符 &&
三目运算符
条件渲染的另一种方法是使用 JavaScript 的条件运算符:
condition ? true : false。

列表 key

Keys 可以在 DOM 中的某些元素被增加或删除的时候帮助 React 识别哪些元素发生了变化。因此你应当给数组中的每一个元素赋予一个确定的标识。
function NumberList(props) {
  const numbers = props.numbers;
  const listItems = numbers.map((number) =>
    <li key={number.toString()}>
      {number}
    </li>
  );
  return (
    <ul>{listItems}</ul>
  );
}
 
const numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
ReactDOM.render(
  <NumberList numbers={numbers} />,
  document.getElementById('example')
);
var ListItem = (props) => {       //es6中箭头函数
    return <li>{props.value}</li>;
}

function NumberList(props) {
    var numbers;    //声明在外面是因为 {} 中不能出现var,const,let等这种关键字
    return (
    <ul>
      {
        numbers = props.numbers,   //注意这里要加逗号

        numbers.map((number) =>
        <ListItem key={number}
         value={number} />
      )}
    </ul>
    );
}

var arr = [1,2,3];   //要传递的参数
ReactDOM.render(
    <NumberList numbers={arr}/>,  //这里的numbers就是props下的numbers,即props.numbers
    document.all('example')
);

组件API

设置状态:setState
替换状态:replaceState
设置属性:setProps
替换属性:replaceProps
强制更新:forceUpdate
获取DOM节点:findDOMNode
判断组件挂载状态:isMounted

React 支持一种非常特殊的属性Ref ,你可以用来绑定到render()输出的任何组件上。

class MyComponent extends React.Component {
  constructor(props) {
    super(props);
    this.myRef = React.createRef();  }
  render() {
    return <div ref={this.myRef} />;  }
}

参考:https://github.com/hujiulong/blog/issues/6

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