响应式系统与React | 青训营笔记

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这是我参与「第四届青训营」笔记创作活动的的第15天

React的历史与应用

应用

  1. 前端应用开发,如 Facebook,Instagram,Netflix 网页版。
  2. 移动原生应用开发,如 Instagram, Discord, Oculus。
  3. 结合 Electron,进行桌面应用开发。

历史发展

  • 2010 年 Facebook 在其 php 生态中,引入了 xhp 框架,首次引入了组合式组件的思想,启发了后来的 React 的设计。
  • 2011 年 Jordan Walke 创造了 FaxJS,也就是后来的 React 原型:
  • 2012 年在 Facebook 收购 Instagram 后,该 FaxJS 项目在内部得到使用,Jordan Walke 基于 FaxJS 的经验,创造了 React。
  • 2013 年 React 正式开源,在 2013 JSConf 上 Jordan Walke 介绍了这款全新的框架:
  • 2014 年至今,生态大爆发,各种围绕 React 的新工具/新框架开始涌现:

React的设计思路

使用原生 JS 进行 UI 编程的痛点:

  1. 状态更新,UI 不会自动更新,需要手动地调用 DOM 进行更新。
  2. 欠缺基本的代码层面的封装和隔离,代码层面没有组件化。
  3. UI 之间的数据依赖关系,需要手动维护,如果依赖链路长,则会遇到 "Callback Hell"。

响应式与转换式

转换式系统

  • 给定 [输入] 求解 [输出]
  • 如:编译器、数值计算

响应式系统

  • 监听事件,消息驱动
  • 如:监控系统、UI 界面
graph TD
事件 --> 执行既定的回调 --> 状态变更

响应式编程

前端 UI

graph TD
事件 --> 执行既定的回调 --> 状态变更 --> UI更新

期望:

  1. 状态更新,UI 自动更新。
    • “状态更新,UI 不会自动更新,需要手动地调用 DOM 进行更新。”
  2. 前端代码组件化,可复用,可封装。
    • “欠缺基本的代码层面的封装和隔离,代码层面没有组件化。”
  3. 状态之间的互相依赖关系,只需声明即可。
    • “UI 之间的数据依赖关系,需要手动维护,如果依赖链路长,则会遇到 “Callback Hell。”

组件化

demo:

总结:

  1. 组件是组件的组合/原子组件
  2. 组件内拥有状态,外部不可见
  3. 父组件可将状态传入组件内部
  4. 状态归属于两个节点向上寻找到最近的祖宗节点

组件设计

  1. 组件声明了状态和 UI 的映射。
  2. 组件有 Props/State 两种状态。
  3. “组件”可由其他组件拼装而成。

组件代码会是什么样子?

  1. 组件内部拥有私有状态 State。
  2. 组件接受外部的 Props 状态提供复用性。
  3. 根据当前的 State/Props,返回一个 UI。

demo:

生命周期

React (hooks) 的写法

demo:

import React, { useState, useEffect } from 'react';

function Example() {
  const [count, setCount] = useState(0);
  // Similar to componentDidMount and componentDidUpdate:
  useEffect(( ) => {
    //Update the document title using the browser API
    document.title = `You clicked ${count} times`;
  });
  
  return (
    <div>
      <p>You clicked {count} times</p>
      <button onclick={() => setCount(count + 1)}>
        Click me
      </button>
    </div>
  );
}

React的实现

Problems

  1. JSX 不符合 JS 标准语法
  2. 返回的 JSX 发生改变时,如何更新 DOM
  3. State/Props 更新时,要重新触发 render 函数

Problem1:转译

demo:

const Test = (props) => {
  const { url } = props;
  return (<div className="root"><img src={url} /></div>)
}
"use strict";

const Test = props => {
  const {
    url
  } = props;
  return /*#_PURE_*/React.createElement("div", {
    className: "root"
  }, /*#_PURE__*/React.createElement("img", {
    src: url
  }));
};

Problem2

Virtual DOM (虚拟 DOM)

Virtual DOM 是一种用于和真实 DOM 同步,而在 JS 内存中维护的一个对象,它具有和 DOM 类似的树状结构,并和 DOM 可以建立一一对应的关系。

“它赋予了 React 声明式的 API: 您告诉 React 希望让 UI 是什么状态,React 就确保 DOM 匹配该状态。这使您可以从属性操作、事件处理和手动 DOM 更新这些在构建应用程序时必要的操作中解放出来。”

过程:

How to Diff?

权衡问题:

算法:

完美的最小 Diff 算法,需要 O(n^3) 的复杂度。

牺牲理论最小 Diff,换取时间,得到了 O(n) 复杂度的算法:Heuristic O(n) Algorithm

不同类型的元素替换
同类型的 DOM 元素更新
同类型的组件元素递归

React状态管理库

核心思想

将状态抽离到 UI 外部进行统一管理

状态管理库推荐

状态机

当前状态,收到外部事件,迁移到下一个状态。

demo:

应用级框架科普

NEXT.JS

硅谷明星创业公司 Vercel 的 React 开发框架,稳定,开发体验好,支持 Unbundled Dev, SWC 等,其同样有 Serverless 一键部署平台帮助开发者快速完成部署。口号是 "Let's Make Web Faster"

MODERN.JS

字节跳动 Web Infra 团队研发的全栈开发框架,内置了很多开箱即用的能力与最佳实践,可以减少很多调研选择工具的时间。

Blitz

无 API 思想的全栈开发框架,开发过程中无需写 API 调用与 CRUD 逻辑,适合前后端紧密结合的小团队项目。