如何在虚拟 DOM 中渲染组件以及如何优化重新渲染

php中文网 2024-10-15 11:56:35

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。

1.什么是虚拟dom？

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。

2.什么是组件？

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：

按钮可以是一个组件。
标题可以是一个组件。
项目列表可以是一个组件。

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。

3. 示例：创建按钮组件

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：

button 组件接收 props（属性），例如按钮的文本和单击时的事件处理程序。
它返回一个虚拟 dom 节点，该节点表示

4. 渲染多个组件

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!")
}

app 组件返回一个 虚拟 dom 树，其中包含两个组件：header 和 button。
header 组件返回一个代表
元素的 virtual dom 节点。
按钮组件的工作方式如我们之前所述。

5. 初始渲染如何工作

当应用程序第一次运行时，它：

调用组件：执行app()、header() 和button()。
创建虚拟 dom：结果是代表 ui 的虚拟 dom 节点树。
更新真实 dom：虚拟 dom 用于在真实 dom 中构建实际的 html 元素。

// 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
}

6. 重新渲染以及为什么我们需要优化

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：

比较：我们将旧的 virtual dom 与新的进行比较，找出发生了什么变化。
修补：仅更改真实 dom 中需要更新的部分（此过程称为修补）。

示例：更改按钮文本

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)

7. 优化重新渲染：是否应该更新组件

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)
    }
}

8. 使用键进行列表优化

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 =&gt; 
        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。

9. 优化状态变化

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：

单击时按钮文本会发生变化。
只有buttonwithstate组件重新渲染，真正的dom只更新按钮文本。

10.避免重新渲染父组件

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
    ])
}

11. 结论：使用虚拟 dom 进行高效的 ui 更新

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：

初始渲染：第一次渲染应用程序时，我们构建虚拟 dom 树并将其转换为真实 dom。
重新渲染：当某些内容发生变化时（例如按钮文本或状态），我们会更新虚拟 dom 并仅将必要的更改应用于真实 dom。
优化重新渲染：通过使用 shouldcomponentupdate、列表键和基于状态的更新等策略，我们可以避免不必要的重新渲染，从而保持应用程序的快速响应。

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！

以上就是如何在虚拟 DOM 中渲染组件以及如何优化重新渲染的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！

本文地址： http://www.ipsmc.com/web/11460.html