一、前言
react.js和vue.js无疑是当下最火的js框架了,它们为组件式的开发传统前端页面、SPA页面、前后端分离等带来了有力的支持。react.js源码实现较为复杂(据说FaceBook的react团队目前正在全面重写react实现),如果直接通过阅读react源码理解其原理还是比较有难度的,因此,通过把react核心概念自己手动实现一遍,那么既可以避开react源码的复杂性又可以加深自己的理解。其实,react核心概念并不多:
- 虚拟dom对象(Virtual DOM)
- 虚拟dom差异化算法(diff algorithm)
- 单向数据流渲染(Data Flow)
- 组件生命周期
- 事件处理
声明:
- 本文假定你已经对reactjs有了一定的了解,如果没有至少看下ruanyifeng老师的入门demo。
- jsx不在本文的讨论范围,所有的例子原理都是使用原生的javascript。
- 篇幅限制,服务器端的reactjs也不在本文讨论范围内(服务端渲染)。
- 为了演示方便,本文以jQuery作为基本工具库。
- 为了更清晰的演示原理,本文会忽略很多细节的东西,千万不要用于生产环境。
所有实例源码都托管在github。点这里里面有分步骤的例子,可以一边看一边运行例子。
二、入门实例
以向div渲染一个“hello world”文本开始:
<script type="text/javascript"> React.render('hello world',document.getElementById("container")) </script> <div id="container"></div> /** 生成后的html为: <div id="container"> <span data-reactid="0">hello world</span> </div> */
可以看到,上面最关键的代码就是:React.render,下面看其实现:
// component类,用来表示文本在渲染,更新,删除时应该做些什么事情 function ReactDOMTextComponent(text) { // 存下当前的字符串(该component绑定的element) this._currentElement = '' + text; // 用来标识当前component的Id this._rootNodeID = null; } // component渲染时生成的dom结构 ReactDOMTextComponent.prototype.mountComponent = function(rootID) { this._rootNodeID = rootID; // 生成dom return '<span data-reactid="' + rootID + '">' + this._currentElement + '</span>'; } // component工厂 用来根据element类型返回一个相应的component实例 function instantiateReactComponent(node){ // 如果传进来的node是字符串或者是一个数值 if(typeof node === 'string' || typeof node === 'number'){ // 就创建并返回一个文本component return new ReactDOMTextComponent(node) } } React = { nextReactRootIndex:0,render:function(element,container){ // 根据element返回一个component var componentInstance = instantiateReactComponent(element); // 渲染生成dom结构 var markup = componentInstance.mountComponent(React.nextReactRootIndex++); // 插入到容器中 $(container).html(markup); // 触发完成mount的事件 $(document).trigger('mountReady'); } }
代码主要分为三个部分:
1、React.render 作为渲染的入口
2、引入了component类的概念,ReactDOMTextComponent是一个component类定义,它是一个文本类型的component。component提供了在渲染,更新,删除时应该对element做什么操作,由于目前只用到渲染,另外两个可以先忽略。
3、instantiateReactComponent用来根据element的类型(现在只有一种string类型),返回一个component的实例。其实就是个类工厂。
nextReactRootIndex作为每个component的标识id,不断加1,确保唯一性。这样我们以后可以通过这个标识找到这个元素。
可以看到我们把逻辑分为几个部分,主要的渲染逻辑放在了具体的componet类去定义(只有component自己最清楚如何渲染自己)。React.render负责调度整个流程,这里是调用instantiateReactComponent生成一个对应component类型的实例对象,然后调用此对象的mountComponent获取生成的内容(dom结构)。最后插入到对应的container节点中。
插播:上面的代码使用了javascript原型链,不熟悉原型链的可以看下面这张图:
三、基本元素类型element
reactjs最大的卖点就是它的虚拟dom概念,一般使用React.createElement来创建一个虚拟dom元素。虚拟dom元素分为两种,一种是浏览器自带的基本元素比如 div p input form 这种,一种是自定义的元素。理论上文本节点不算虚拟dom,但是reac.js为了保持渲染的一致性,在文本节点外面包了一层span标记,也给它配了个简化版component(ReactDOMTextComponent)。
本节只讨论基本元素(element)。
在reactjs里,当我们希望在hello world外面包一层div,并且带上一些属性,甚至事件时我们可以这么写:
//演示事件监听怎么用 function hello(){ alert('hello') } // 创建一个基本元素element var element = React.createElement('div',{id:'test',onclick:hello},'click me') React.render(element,document.getElementById("container")) /** 生成的html为: <div data-reactid="0" id="test"> <span data-reactid="0.0">click me</span> </div> 点击文字,会弹出hello的对话框 */
上面使用React.createElement创建了一个基本元素,下面来看看简易版本React.createElement的实现:
//ReactElement就是虚拟dom的概念,具有一个type属性代表当前的节点类型,还有节点的属性props //比如对于div这样的节点type就是div,props就是那些attributes //另外这里的key,可以用来标识这个element,用于优化以后的更新,这里可以先不管,知道有这么个东西就好了 function ReactElement(type,key,props){ this.type = type; this.key = key; this.props = props; } React = { nextReactRootIndex:0,// createElement函数定义 createElement:function(type,config,children){ var props = {},propName; config = config || {} // 看有没有key,用来标识element的类型,方便以后高效的更新,这里可以先不管 var key = config.key || null; // 复制config里的内容到props for (propName in config) { if (config.hasOwnProperty(propName) && propName !== 'key') { props[propName] = config[propName]; } } // 处理children,全部挂载到props的children属性上 // 支持两种写法,如果只有一个参数,直接赋值给children,否则做合并处理 var childrenLength = arguments.length - 2; if (childrenLength === 1) { props.children = $.isArray(children) ? children : [children] ; } else if (childrenLength > 1) { var childArray = Array(childrenLength); for (var i = 0; i < childrenLength; i++) { childArray[i] = arguments[i + 2]; } props.children = childArray; } // 创建新的ReactElement return new ReactElement(type,props); },container){ var componentInstance = instantiateReactComponent(element); var markup = componentInstance.mountComponent(React.nextReactRootIndex++); $(container).html(markup); //触发完成mount的事件 $(document).trigger('mountReady'); } }
createElement只是做了简单的参数修正,最终返回一个ReactElement实例对象也就是我们说的虚拟元素的实例。这里注意key的定义,主要是为了以后更新时优化效率,这边可以先不管忽略。
有了元素实例,得把他渲染出来,此时render接受的是一个ReactElement而不是文本,先改造下instantiateReactComponent:
function instantiateReactComponent(node){ //文本节点的情况 if(typeof node === 'string' || typeof node === 'number'){ return new ReactDOMTextComponent(node); } //浏览器基本element,注意基本类型element的type一定是字符串,可以和自定义element时对比 if(typeof node === 'object' && typeof node.type === 'string'){ //注意这里,使用了一种新的component return new ReactDOMComponent(node); } }
这里增加了一个判断,这样当render的不是文本而是浏览器的基本元素时。就使用另外一种component(ReactDOMComponent)来处理它渲染时应该返回的内容。这里就体现了工厂方法instantiateReactComponent的好处了,不管来了什么类型的node,都可以负责生产出一个负责渲染的component实例。这样render完全不需要做任何修改,只需要再做一种对应的component类型(这里是ReactDOMComponent)就行了。
所以重点我们来看看ReactDOMComponent的具体实现:
//component类,用来表示文本在渲染,更新,删除时应该做些什么事情 function ReactDOMComponent(element){ //存下当前的element对象引用 this._currentElement = element; this._rootNodeID = null; } //component渲染时生成的dom结构 ReactDOMComponent.prototype.mountComponent = function(rootID){ // 标识 this._rootNodeID = rootID; // element属性 var props = this._currentElement.props; // 开始构造dom结构的开始和结束标签 var tagOpen = '<' + this._currentElement.type; var tagClose = '</' + this._currentElement.type + '>'; // 加上reactid标识,reactid=_rootNodeID tagOpen += ' data-reactid=' + this._rootNodeID; // 拼凑出属性 for (var propKey in props) { // 这里要做一下事件的监听,就是从属性props里面解析拿出on开头的事件属性的对应事件监听 if (/^on[A-Za-z]/.test(propKey)) { // 事件类型 var eventType = propKey.replace('on',''); // 针对当前的节点添加事件代理,代理了reactid=_rootNodeID子节点的事件 $(document).delegate('[data-reactid="' + this._rootNodeID + '"]',eventType + '.' + this._rootNodeID,props[propKey]); } // 对于children属性以及事件属性不需要进行字符串拼接 // 事件会代理到全局。这边不能拼到dom上不然会产生原生的事件监听 // children属性会在下面递归处理 if (props[propKey] && propKey != 'children' && !/^on[A-Za-z]/.test(propKey)) { tagOpen += ' ' + propKey + '=' + props[propKey]; } } // 获取子节点渲染出的内容 var content = ''; var children = props.children || []; // 用于保存所有的子节点的componet实例,以后会用到 var childrenInstances = []; var that = this; $.each(children,function(key,child) { // 这里再次调用了instantiateReactComponent实例化子节点component类,拼接好返回 var childComponentInstance = instantiateReactComponent(child); childComponentInstance._mountIndex = key; // 将子节点实例缓存到childrenInstances childrenInstances.push(childComponentInstance); // 子节点的rootId是父节点的rootId加上新的key也就是顺序的值拼成的新值 var curRootId = that._rootNodeID + '.' + key; // 得到子节点的渲染内容 var childMarkup = childComponentInstance.mountComponent(curRootId); // 拼接在一起 content += ' ' + childMarkup; }) // 留给以后更新时用的这边先不用管 this._renderedChildren = childrenInstances; // 拼出整个html内容 return tagOpen + '>' + content + tagClose; }
增加了虚拟dom reactElement的定义,增加了一个新的componet类ReactDOMComponent。这样我们就实现了渲染浏览器基本元素的功能了。
对于虚拟dom的渲染逻辑,本质上是使用了递归,reactElement会递归渲染自己的子节点。可以看到我们通过instantiateReactComponent屏蔽了子节点的差异,只需要使用不同的componet类,这样都能保证通过mountComponent最终拿到渲染后的内容。
另外这边的事件也要说下,可以在传递props的时候传入{onClick:function(){}}这样的参数,这样就会在当前元素上添加事件,代理到document。由于reactjs本身全是在写js,所以监听的函数的传递变得特别简单。
这里很多东西没有考虑,比如一些特殊的类型input select等等,再比如img不需要有对应的tagClose等。这里为了保持简单就不再扩展了。另外reactjs的事件处理其实很复杂,实现了一套标准的w3c事件。这里偷懒直接使用jQuery的事件代理到document上了。
四、自定义类型element
本节来看看自定义类型element的渲染原理。
下面先来看看在React中如何定义一个自定义元素element:
// 自定义元素element var HelloMessage = React.createClass({ // 初始状态 getInitialState: function() { return {type: 'say:'}; },// 生命周期:将要挂载时调用 componentWillMount: function() { console.log('我就要开始渲染了。。。') },// 生命周期:已经挂载之后调用 componentDidMount: function() { console.log('我已经渲染好了。。。') },// 渲染并返回一个虚拟dom(包括element和text) render: function() { return React.createElement("div",null,this.state.type,"Hello ",this.props.name); } }); React.render(React.createElement(HelloMessage,{name: "John"}),document.getElementById("container")); /** 结果为: html: <div data-reactid="0"> <span data-reactid="0.0">say:</span> <span data-reactid="0.1">Hello </span> <span data-reactid="0.2">John</span> </div> console: 我就要开始渲染了。。。 我已经渲染好了。。。 */
可以看到,这里的createElement函数第一个参数的类型不再是字符串,而是一个class,
React.createClass生成一个自定义标记类,带有基本的生命周期:
下面就来看看React.createClass的实现吧:
// 定义ReactClass类,所有自定义的超级父类 var ReactClass = function(){ } // 留给子类去继承覆盖 ReactClass.prototype.render = function(){} React = { nextReactRootIndex:0,// 创建自定义类 createClass:function(spec){ // 生成一个子类 var Constructor = function (props) { this.props = props; this.state = this.getInitialState ? this.getInitialState() : null; } // 原型继承,继承超级父类 Constructor.prototype = new ReactClass(); Constructor.prototype.constructor = Constructor; // 混入spec到原型 $.extend(Constructor.prototype,spec); return Constructor; },createElement:function(type,children){ ... },container){ ... } }
可以看到createClass生成了一个继承ReactClass的子类,在构造函数里调用this.getInitialState获得最初的state。
为了演示方便,我们这边的ReactClass相当简单,实际上原始的代码处理了很多东西,比如类的mixin的组合继承支持,比如componentDidMount等可以定义多次,需要合并调用等等,有兴趣的去翻源码吧,不是本文的主要目的,这里就不详细展开了。
我们这里只是返回了一个继承类的定义,那么具体的componentWillmount,这些生命周期函数在哪里调用呢。
看看我们上面的两种类型就知道,我们是时候为自定义元素也提供一个componet类了,在那个类里我们会实例化ReactClass,并且管理生命周期,还有父子组件依赖。
好,我们老规矩先改造instantiateReactComponent
function instantiateReactComponent(node){ // 文本节点的情况 if(typeof node === 'string' || typeof node === 'number'){ return new ReactDOMTextComponent(node); } // 浏览器默认节点的情况 if(typeof node === 'object' && typeof node.type === 'string'){ //注意这里,使用了一种新的component return new ReactDOMComponent(node); } // 自定义的元素节点,类型为构造函数 if(typeof node === 'object' && typeof node.type === 'function'){ // 注意这里,使用新的component,专门针对自定义元素 return new ReactCompositeComponent(node); } }
很简单我们增加了一个判断,使用新的component类形来处理自定义的节点。我们看下ReactCompositeComponent的具体实现:
function ReactCompositeComponent(element){ //存放元素element对象 this._currentElement = element; //存放唯一标识 this._rootNodeID = null; //存放对应的ReactClass的实例 this._instance = null; } //用于返回当前自定义元素渲染时应该返回的内容 ReactCompositeComponent.prototype.mountComponent = function(rootID){ this._rootNodeID = rootID; //拿到当前元素对应的属性值 var publicProps = this._currentElement.props; //拿到对应的ReactClass var ReactClass = this._currentElement.type; // Initialize the public class var inst = new ReactClass(publicProps); this._instance = inst; //保留对当前comonent的引用,下面更新会用到 inst._reactInternalInstance = this; // 如果自定义元素设置了componentWillMount生命周期 if (inst.componentWillMount) { inst.componentWillMount(); //这里在原始的reactjs其实还有一层处理,就是 componentWillMount调用setstate,不会触发rerender而是自动提前合并,这里为了保持简单,就略去了 } //调用ReactClass的实例的render方法,返回一个element或者一个文本节点 var renderedElement = this._instance.render(); //得到renderedElement对应的component类实例 var renderedComponentInstance = instantiateReactComponent(renderedElement); this._renderedComponent = renderedComponentInstance; //存起来留作后用 //拿到渲染之后的字符串内容,将当前的_rootNodeID传给render出的节点 var renderedMarkup = renderedComponentInstance.mountComponent(this._rootNodeID); //之前我们在React.render方法最后触发了mountReady事件,所以这里可以监听,在渲染完成后会触发。 $(document).on('mountReady',function() { //调用inst.componentDidMount inst.componentDidMount && inst.componentDidMount(); }); return renderedMarkup; }
实现并不难,ReactClass的render一定是返回一个虚拟节点(包括element和text),这个时候我们使用instantiateReactComponent去得到实例,再使用mountComponent拿到结果作为当前自定义元素的结果。
应该说本身自定义元素不负责具体的内容,他更多的是负责生命周期。具体的内容是由它的render方法返回的虚拟节点来负责渲染的。
本质上也是递归的去渲染内容的过程。同时因为这种递归的特性,父组件的componentWillMount一定在某个子组件的componentWillMount之前调用,而父组件的componentDidMount肯定在子组件之后,因为监听mountReady事件,肯定是子组件先监听的。
需要注意的是自定义元素并不会处理我们createElement时传入的子节点,它只会处理自己render返回的节点作为自己的子节点。不过我们在render时可以使用this.props.children拿到那些传入的子节点,可以自己处理。其实有点类似webcomponents里面的shadow dom的作用。
上面实现了三种类型的元素,其实我们发现本质上没有太大的区别,都是有自己对应component类来处理自己的渲染过程。
本文源码实现以及参考内容来自于: http://purplebamboo.github.io/2015/09/15/reactjs_source_analyze_part_one/
原文链接:https://www.f2er.com/react/304178.html