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javascript基础修炼(10)——VirtualDOM和基本DFS

2018年11月30日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

1. virtual-dom是什么

virtual-dom，即虚拟dom树。浏览器在解析文件时，会将html文档转换为document对象，在浏览器环境中运行的脚本文件都可以获取到它，通过操作document对象暴露的接口可以直接操作页面上的dom节点。但是dom读写是非常耗性能的，很容易触发不必要的重绘和重排，为了更好地处理dom操作，virtual-dom技术就诞生了。virtual-dom就是在javascript中模拟真实dom的结构，通过数据追踪和状态对比来减少对于真实dom的操作，以此来提高程序的效率的一种技术。

virtual-dom技术是前端高性能的基石，它是真实document对象的抽象，通过对比新旧virtual-dom的区别，找出发生变化的dom节点，再利用算法得到相对更合理的dom节点修改方案，最终再将方案应用在document对象上来改变页面的展示内容。

主流前端spa框架都离不开【virtual-dom模型 + dom-diff算法 + 生命周期钩子】这样的核心模型。

2. virtual-dom的基本结构

在上一篇博文《javascript基础修炼(9)——mvvm中双向数据绑定的基本原理》中，我们通过document.getelementbyid()从真实dom中获得了带有自定义属性的待解析结构，这里是有一些问题的，实际的过程是先解析模板字符串得到虚拟dom树，最后生成真实的dom树。

实际上我们在使用spa框架时所编写的html模板，并没有被直接当做dom片段加载到页面上使用，而是将文件当做字符串读入到程序中，然后通过解析来生成virtual-dom树，接着通过spa框架的渲染函数来生成必要的片段后才生成真实的dom节点。例如我们要生成下文示例的html片段（为了方便演示，示例中只涉及了类名和文本节点）:

<body class="main">
   <div class="sidebar">
       <ul class="sidebarcontainer">
           <li class="sidebaritem">sidebar-1</li>
           <li class="sidebaritem">sidebar-2</li>
           <li class="sidebaritem">sidebar-3</li>
       </ul>
   </div>
   <div class="maincontent">
        <div class="header">header-zone</div>
        <div class="corecontent">core-content</div>
        <div class="footer">footer-zone</div>
   </div>
   <div class="rightside">暂未开发</div>
</body>

我们需要构建出一个简易模型来表达上面的结构：

virtualdom = {
    name:"body",
    props:{
        classname:"main"
    },
    children:[{
        name:"div",
        props:{...},
        children:[...]
      },{
        name:"div",
        props:{...},
        children:[...]
      },{
        name:"div",
        props:{...},
        children:[...]
      }]
}

建立一个生成虚拟节点的辅助函数:

//构建dom节点的辅助函数
function h(name, props, children) {
    return {
        name:name,
        props:props,
        children:children
    }
}
//手动生成virtual-dom
var tree = h('body',{classname:'main'},[
       h('div',{classname:'sidebar'},[
          h('ul',{classname:'sidebarcontainer'},[
               h('li',{classname:'sidebaritem'},['sidebar-1']),
               h('li',{classname:'sidebaritem'},['sidebar-2']),
               h('li',{classname:'sidebaritem'},['sidebar-3']),
            ])
        ]),
       h('div',{classname:'maincontent'},[
           h('div',{classname:'header'},['header-zone']),
           h('div',{classname:'corecontent'},['core-content']),
           h('div',{classname:'footer'},['footer-zone']),
        ]),
       h('div',{classname:'rightside'},['暂未开发'])
    ]);

通过上面的方法得到的tree对象就涵盖了模板片段中的结构和关键信息。实际开发中并不需要像上面一样手动来填写dom结构，可以将模板字符串挂载到离线dom节点上，然后在递归解析的同时来构建virtual-dom就可以了。

3. 使用dfs从virtual-dom生成dom

至此我们完成了模板的编译，也得到了virtual-dom对象，但它似乎并没有什么用处，毕竟我们已经完成了对模板的解析，渲染出页面没什么问题，其实virtual-dom对于首屏来说并没有什么特别重要的意义，它的价值在模型和视图发生变化时才会体现。上一篇博文的末尾我们已经提到了更新视图时的效率问题，当数据模型发生变化后，我们需要一个方法来收集所有需要修改的dom，并为之提供高效的修改方式（你总不能一有变化就把整个网页重新渲染，或者让数据模型各自去修改各自绑定的dom吧）。那么为了能够收集所有dom节点的变化，我们就需要遍历所有节点。

对数据结构和算法有一定了解的读者很容易想到，遍历解析一个virtual-dom实际上就是对其进行先序深度优先遍历(pre-order depth-first-search)，本节中，我们先预热一下，使用这种方式来复现一下dom结构。

function dfswalking(tree) {
    var _childrenlength;
    //执行动作
    if (typeof tree.children[0] === 'string') {
        console.log(`<${tree.name} class="${tree.props.classname}">${tree.children[0]}</${tree.name}>`);
    } else {
        console.log(`<${tree.name} class="${tree.props.classname}">  -->`);
        for(var i = 0, _childrenlength = tree.children.length; i < _childrenlength; i++){
            dfswalking(tree.children[i]);
        }
    }
}

本例中仅打印出字符串的方式来展示，可以在控制台看到输出结果：

下一篇博文中将分析如何通过domdiff(oldtree, newtree)的方法通过同样的遍历方法来收集变化并批量更新视图。

4. 声明

本篇只是部分原理的学习笔记，并不代表框架真实源码的实现逻辑。

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