构建现代 web 应用程序时，高效更新 ui（用户界面）对于保持应用程序快速响应至关重要。许多框架（如 react）中使用的常见策略是使用 虚拟 dom 和 组件。本文将解释如何使用 virtual dom 渲染组件，以及如何优化重新渲染以使 web 应用程序不会变慢。
dom（文档对象模型）是一种树状结构，表示网页上的所有元素。每次与网页交互（单击按钮、输入文本）时，浏览器都必须更新 dom，这可能会很慢。
虚拟 dom 就像真实 dom 的副本，但仅存在于内存中。每次发生变化时，我们不会直接更新真实 dom，而是先更新虚拟 dom。一旦进行更改，虚拟 dom 就会将自身与旧版本进行比较，找到差异（这称为 diffing），并仅更新真实 dom 中需要更改的部分。
在现代 web 应用程序中，组件 是 ui 的构建块。将它们视为网页中可重复使用的小部分。例如：
每个组件都描述了 ui 的哪一部分应该是什么样子。 组件函数返回代表该ui的虚拟dom树。
让我们使用伪代码创建一个简单的 button 组件。该组件将返回一个带有文本的按钮以及单击该按钮时运行的函数。
// component to display a button
function button(props) {
// the button component returns a virtual dom node for a <button> element
return new virtualnode("button", { onclick: props.onclick }, [props.text])
}
</button>
在此示例中：
假设我们要构建一个具有 标题 和 按钮 的应用程序。这些部分中的每一个都可以表示为组件。该应用程序的结构可能如下所示：
// app component with a header and button
function app() {
return new virtualnode("div", {}, [
new header(), // the header component
new button({ text: "click me", onclick: handleclick }) // the button component
])
}
// header component
function header() {
return new virtualnode("h1", {}, ["welcome to the app!"])
}
// function to handle button clicks
function handleclick() {
console.log("button clicked!")
}
当应用程序第一次运行时，它：
// initial render of the app
function renderapp() {
let virtualdom = app() // render the app's virtual dom
let realdom = createrealdom(virtualdom) // convert the virtual dom into real dom elements
attachtopage(realdom) // attach the real dom elements to the webpage
}
假设应用程序中的某些内容发生了变化，例如按钮文本。通常，整个应用程序将被重新渲染，但如果应用程序很大，这可能会很慢。相反，我们可以通过仅更新已更改的部分来优化重新渲染。
以下是重新渲染时发生的情况：
假设按钮文本从“click me”更改为“clicked!”。以下是我们重新渲染按钮的方法：
// new button component with updated text
function button(props) {
return new virtualnode("button", { onclick: props.onclick }, [props.text])
}
// re-rendering with the new text
let oldbutton = button({ text: "click me", onclick: handleclick })
let newbutton = button({ text: "clicked!", onclick: handleclick })
// diff the old and new button
let diffresult = diff(oldbutton, newbutton)
// patch the real dom with the changes
patch(realbuttondom, diffresult)
优化重新渲染的关键方法之一是检查组件是否确实需要更新。如果组件的 props 或 state 没有任何变化，我们可以跳过重新渲染该组件。这就是 shouldcomponentupdate 逻辑发挥作用的地方。
// function to check if a component should update
function shouldcomponentupdate(oldprops, newprops) {
return oldprops !== newprops // only update if the props have changed
}
现在，在重新渲染之前，我们检查组件是否应该更新：
// example: optimized re-rendering of button component
function renderbuttonifneeded(oldbutton, newbutton) {
if (shouldcomponentupdate(oldbutton.props, newbutton.props)) {
let realbutton = createrealdom(newbutton)
patch(realbutton)
}
}
渲染项目列表（例如按钮列表）时，我们可以通过使用 keys 来唯一标识每个项目进行优化。这有助于比较算法匹配列表中的新旧项目，并仅应用必要的更改。
// list of buttons with unique keys
function buttonlist(items) {
return new virtualnode("div", {}, items.map(item =>
new button({ key: item.id, text: item.text, onclick: handleclick })
))
}
使用键，如果列表中的一项发生变化（例如添加或删除按钮），算法可以快速识别哪个按钮发生了变化并仅更新该按钮。
组件也可以有自己的状态。当组件的状态发生变化时，我们只想重新渲染该特定组件，而不是整个应用程序。这是带有状态的按钮的示例：
// button component with state
function buttonwithstate() {
let [clicked, setclicked] = usestate(false) // create state for button
function handleclick() {
setclicked(true) // update state when clicked
}
return new virtualnode("button", { onclick: handleclick }, [clicked ? "clicked!" : "click me"])
}
在这种情况下：
另一个优化是当只有子组件发生变化时避免重新渲染父组件。例如，如果按钮发生变化但 header 保持不变，我们可以跳过重新渲染 header。
// Optimized App component
function App() {
if (!shouldComponentUpdate(oldHeaderProps, newHeaderProps)) {
return oldHeader // Reuse the old Header if it hasn't changed
}
return new VirtualNode("div", {}, [
new Header(), // Re-render the Header only if necessary
new ButtonWithState() // Button re-renders based on state
])
}
总而言之，我们可以将使用 virtual dom 渲染和优化组件的过程分解为以下步骤：
通过仔细考虑何时重新渲染以及重新渲染什么内容，我们可以确保 web 应用程序即使在复杂性增加的情况下仍然保持高效。 virtual dom 是一个强大的工具，有助于实现简单性和性能之间的平衡！