真实的Virtual DOM

为什么我们需要UI框架?

响应式编程提出两个最重要的观点是:系统应该是事件驱动并且响应状态的变化。
 DOM的UI组件有自己的内部状态,更新浏览器页面并不是在发生变化后简单的重新生成DOM。如果Gmail这样做的话,出现一条新消息或者删掉你写的邮件,就会导致整个浏览器窗口刷新。
 正是因为DOM的无状态性,我们才需要类似key/value observation(Ember中使用了它),或者脏值检查(Angular)。UI框架监听数据模型的变化,并在DOM中更新对应的部分。或者监听DOM的变化,更新对应的数据模型。这就是所谓的双向数据绑定。它通常可以处理非常复杂的UI逻辑。

什么让React与众不同?

令React以及它的Virtual DOM如此与众不同的是:它比其他实现JavaScript响应数据的方法都更简单。你只需写JavaScript去更新React组件,React会帮你更新DOM。数据绑定并没有和应用缠在一起。
 React使用单向数据绑定来简化这一过程。每次当你在一个React组件的input文本框中输入时,它并不会直接改变这个组件的状态,而是更新数据模型。这会使得UI被更新,你输入的文本就会出现在文本框里。

DOM很慢?

所有关于Virtual DOM的文章或演讲都在说JavaScript引擎很快,读写浏览器的DOM很慢。这种说法完全不对。DOM是很快的。添加删除DOM节点并不比在JavaScript对象上设置属性慢很多,只是简单的运算罢了。
 然而,真正慢的是当DOM改变时浏览器的layout。DOM的每次改变,浏览器都需要重新计算CSS,重排重绘整个页面。这是很耗时的。
那些写浏览器的人一直在努力缩短重绘的时间,其中最大的工作是最小化、分批处理DOM改变。

Virtual DOM如何工作?

就像真实的DOM,Virtual DOM也是一颗节点树。节点树上元素是对象,attribute和内容是对象的属性。React的render方法从组件上创建一颗节点树,在action触发数据模型发生mutation后响应式的更新节点树。
 每次在数据改变之后,就会在UI更新之前创建一个新的Virtual DOM。在React中,更新浏览器的DOM分三个步骤:
1. 只要数据发生改变,就会重新生成一个完整的Virtual DOM。
2. 重新计算比较出新的和之前的Virtual DOM的差异。
3. 更新真实DOM中真正发生改变的部分,就像是给DOM打了个补丁。

Virtual DOM慢吗?

我们可以想到每次改变都重新渲染整个Virtual DOM是很浪费的,却没有注意到任意时刻React都在内存中保存了两个Virtual DOM。但是,其实渲染Virtual DOM总是会比渲染真实DOM快,这跟你使用的浏览器无关。
 问题是用户并不能看到Virtual DOM。就好比你在其他国家有10000个墨西哥煎玉米卷,你迟早需要把玉米卷运回来,那会很贵并且缓慢。
 玉米卷问题的关键在于:一次把所有玉米卷运回来更快,还是计算出你需要的数量和你实际拥有的数量,然后仅仅运输两者最小值更快?当你只想要4个玉米卷的时候,当然只运输4个更划算。
 下一个问题是:你如何预定玉米卷?你可以说,“给我运送4个玉米卷”,或者说,“这是我的玉米卷状态清单,你计算出实际结果吧”。第二个方法就是Virtual DOM工作的方式。你写代码来让UI知道你想让他如何展示,Virtual DOM计算出当前UI和它只需要更新的部分的差异。
 React像变戏法般的将attribute加到元素上,然后在DOM Diff后决定需要更新的部分,并在文档上单独的修改这些元素。Virtual DOM加入了额外的步骤,但是它创造了一种优雅的方式去对页面做最小的更新。

我们来看一些数字

我不打算做标准的测试。其他人做的各种各样的测试已经证明了React的Virtual DOM更快。Virtual DOM在开发者对浏览器的性能优化之上加了一层脚本。这个额外的一层抽象使React相比其他更新DOM的方法,需要更多的CPU密集计算。
 举个使用原生JS操作DOM的“Hello,world!”的例子:

<!DOCTYPE html>
<html>
<head> 
  <meta charset="UTF-8" /> 
  <title>Hello JavaScript!</title>
</head>
<body>
  <div id="example"></div>
  <script> 
    document.getElementById("example").innerHTML = "<h1>Hello, world!</h1>";
  </script>
</body>
</html>

你在React中也会做同样的事。我们需要通过React、React DOM和babel,将看起来像是XML的代码在render()方法中转换成普通的JavaScript对象。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head> 
<meta charset="UTF-8" /> 
<title>Hello React!</title> 
<script src="build/react.js"></script> 
<script src="build/react-dom.js"></script> 
<script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/babel-core/5.8.23/browser.min.js"></script>
</head>
<body>
  <div id="example"></div>
  <script type="text/babel"> 
    ReactDOM.render( 
      <h1>Hello, world!</h1>,    
      document.getElementById('example') 
    );
  </script>
</body>
</html>

原生操作DOM总是会更快。我们来看一下证明过程。
这是加载和渲染直接DOM操作的“Hello,World”页面的timeline(chrome)

原生DOM操作

这是加载和渲染React“Hello,World”页面的timeline(chrome)

React DOM操作

React花了大量时间在scripting上,React比直接操作DOM慢的多。但是,它和jQuery比怎么样?

<!DOCTYPE html>
<html>
<head> 
  <meta charset="UTF-8" /> 
  <title>Hello jQuery!</title> 
  <script type="text/javascript" src="scripts/vendor/jquery-1.12.3.min.js"></script>
</head>
<body>
  <div id="example"></div>
  <script> 
    $(document).ready(function(){ 
      $("#example").html("<h1>Hello, world!</h1>"); }
    );
  </script>
</body>
</html>
jQuery DOM操作

 jQuery的总时间比原生JS慢了50ms,但都比React快3倍。显然,原生JS和jQuery要快得多。一般来说,使用框架都比不使用框架慢。实际操作DOM前在内存中创建一个表示DOM的结构比直接操作DOM要慢。下面,我们讨论一下究竟该如何让Virtual DOM更快。

如何使用Virtual DOM

"Hello,World"例子对React不公正,因为他们仅仅包含了一个页面的初始渲染。React长于管理页面的更新。
 数据模型的每一次改变都会触发Virtual DOM的重新生成,这就是React和其他框架的不同之处。其他框架会检测文档的变化,只更新必要的部分。Virtual DOM通常占用更少的内存,因为它不需要在内存中常驻观察者。
 但是,每次改动发生后都比较两个完整的Virtual DOM是低效的。复杂的UI对于CPU的要求也很高。
 鉴于这个原因,React开发者要主动决定需要渲染的内容。如果你知道某个行为不会影响对应的组件,你应当告知React不要去分析组件的变动--这可以节省大量的资源,显著地提升应用的性能。
 事实上,可能没有办法真正说明使用Virtual DOM比直接操作DOM快,因为要做这种比较需要考虑各种各样的因素。但是主要还是取决于你如何更好的优化应用。
 工具只是工具,关键看你怎么用它。React和Virtual DOM带给我们的是:一种更新页面的简单方法。这种简化能让我们摆脱繁杂的工作,使优化UI变得简单。这就是React带来的真正好处--性能和生产力


原文作者:Chris Minnick
翻译:熊贤仁

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 206,482评论 6 481
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 88,377评论 2 382
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 152,762评论 0 342
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 55,273评论 1 279
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 64,289评论 5 373
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,046评论 1 285
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,351评论 3 400
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,988评论 0 259
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,476评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,948评论 2 324
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,064评论 1 333
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,712评论 4 323
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,261评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,264评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,486评论 1 262
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,511评论 2 354
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,802评论 2 345

推荐阅读更多精彩内容