一句话总结本章内容:需求越来越复杂,DOM的操作变得越来越频繁,出于性能的考虑,使用虚拟DOM来模仿真实DOM的层级结构,通过比对新旧虚拟DOM节点的不同,局部操作DOM节点。
5.1.没有虚拟DOM的世界是什么样子
在虚拟DOM的概念出现以前,要改变页面展示的内容是通过遍历查询 DOM 树的方式找到需要修改的DOM,然后修改它的样式或者结构,来达到更新UI的目的。
众所周知,遍历消耗计算资源极大,每次对DOM进行修改都要遍历一遍整颗DOM树,业务越复杂,就会有越多的代码去操作DOM树,复杂的逻辑关系降低了代码的可读性、可维护性。
虚拟DOM就是用js对象来模拟DOM的结构,这样每次 DOM的修改就变成了对 js 对象里面属性的增删改查,比对js对象属性的变化跟比对DOM树的变化相比要简单的多,大大降低了性能开销。
5.2.如何使用虚拟DOM
三大主流框架Vue、Angular、React都是声明式的操作DOM。通过描述状态与DOM之间的映射关系将状态渲染为视图。当然,这些事情开发者都可以不用担心,状态到视图的转换过程,框架会帮我们处理好。但你想不想知道,三大框架究竟做了些什么?
用户点击了一个按钮,或者是进行一次数据请求,都会引起状态变化。而当状态发生变化时,如何判定状态中具体产生了什么变化以及哪些DOM节点需要更新?
最简单粗暴的方法是:不关心状态的具体变更也不在乎究竟是哪些DOM节点需要更新,而是一锅端的删除所有的节点,使用新状态重新构建一颗DOM树,然后渲染到页面。
不需要用脑子就知道这种方法没人会用。
三大框架针对优化DOM节点的比对的问题提出的解决方案各有千秋。
Angular依然是强大的脏检查,在不知道哪些状态变了的情况下,去做暴力比对。
React与Angular一样不清楚哪些状态发生了变化,它先是构造了虚拟DOM,然后使用Diff算法去比对新旧两棵DOM树的节点。
Vue的变化侦测是能在一定程度上知道哪些状态发生了变化的,不需要做对比,就知道哪些节点需要更新。Vue1.0就是这样实现的,但是Vue1.0的粒度很小,每个状态的变化都绑定了一个watcher来监测,这种方式的代价会有一些内存的开销和一些依赖追踪的开销,当项目很大时,有很多的节点需要监测时,这个开销就很大了。Vue2.0以后,引入了虚拟DOM,并且以组件为粒度,一个组件通过一个watcher来监测,这样的话,状态发生变化时,组件内通过虚拟DOM去做节点对比与渲染。
5.3.Vue2.x的具体实现
虚拟DOM在Vue2.x中只做了两件事:
- 构建与真实DOM对应的虚拟节点vnode
- 新vnode与旧vnode进行比对,然后渲染视图。
vnode是一个普通的js对象,用于描述真实的DOM节点,关于新旧vnode的对比,vue2.x使用了patch算法,它可以判断出哪些节点发生了变化,从而只对发生变化的节点进行更新。
5.4.补充内容
为什么操作真实DOM的成本比较高?
- DOM 树的实现模块和JS模块是分开的,这些跨模块的通讯增加了成本
- DOM 操作引起的浏览器的回流和重绘,使得性能开销巨大。
浏览器收到一个HTML页面是如何解析成页面呈现给用户的呢?
- 解析HTML:会按顺序解析。浏览器有专门的HTML解析器来解析HTML,并在解析的过程中构建DOM树
- 构建DOM树:它和步骤1是同步进行,可以理解为边解析边构建。
- 构建呈现树RenderTree:将DOM树与CSS结合,也就是将样式应用到DOM节点上
- 布局:计算呈现树节点的大小和位置,这一位置是递归进行的。
- 绘制:布局完成后,便是将呈现树绘制出来显示在屏幕上。
什么是回流和重绘?
- 回流 Reflow:当呈现树RenderTree中的一部分或全部因为尺寸、布局、隐藏等改变改重新构建,称之为回流。
- 重绘:当呈现树RenderTree中的一部分元素需要更新属性,而属性只会影响外观、风格而不影响布局,比如颜色、字体大小等,则称之为重绘。
后话:这节只是个引子,Vue虚拟DOM的重头戏在patch算法的实现上。