Question

怎么更好的理解虚拟DOM

Answer 1

React的核心思想：
一个Component拯救世界，忘掉烦恼，从此不再操心界面。

1. Virtual Dom快，有两个前提
1.1 Javascript很快
Chrome刚出来的时候，在Chrome里跑Javascript非常快，给了其它浏览器很大压力。而现在经过几轮你追我赶，各主流浏览器的Javascript执行速度都很快了。
Julia有一个Benchmark，Julia Benchmarks， 可以看到Javascript跟C语言很接近了，也就几倍的差距，跟Java基本也是一个量级。
所以说，单纯的Javascript其实速度是很快的。
多说一句，这种benchmark并不是绝对的依据，因为用这个语言写这个跑得快，并不代表一定是用这个语言写那个也跑得快。

1.2 DOM很慢
关于什么CSS，什么layout那些我不懂，就不瞎说了，咱就说说DOM的结构。
当你用document.createElement()创建一个空的Element的时候（比如创建一个空的div），有以下这几页的东西需要实现（当然，这不是标准，只是个大概的意思）：
HTMLElement - Web API Interfaces
Element - Web API Interfaces
GlobalEventHandlers
非常非常多，并且还有不少嵌套引用。
你可以在Chrome console里手动调用document.createElement 然后插入DOM里看看效果。
这还是一个空的Elemnt，啥内容也没有，就这么复杂。所以说DOM的操作非常慢是可以理解的。不是浏览器不想好好实现DOM，而是DOM设计得太复杂，没办法。

而更糟糕的是，我们（以及很多框架）在调用DOM的API的时候做得不好，导致整个过程更加的慢。React的Virtual Dom解决的是这一部分问题，它并不能解决DOM本身慢的问题。
比如说，现在你的list是这样，
<ul>
<li>0</li>
<li>1</li>
<li>2</li>
<li>3</li>
</ul>
你想把它变成这样
<ul>
<li>6</li>
<li>7</li>
<li>8</li>
<li>9</li>
<li>10</li>
</ul>
通常的操作是什么？
先把0， 1，2，3这些Element删掉，然后加几个新的Element 6，7，8，9，10进去，这里面就有4次Element删除，5次Element添加。
而React会把这两个做一下Diff，然后发现其实不用删除0，1，2，3，而是可以直接改innerHTML，然后只需要添加一个Element（10）就行了，这样就是4次innerHTML操作加1个Element添加，比9次Element操作快多了吧？

当然还有其它一些例子能够优化我们对DOM的操作，就不举例子了。（实际上是因为我举不出例子。。。）

2. 关于React
2.1 接口和设计
在React的设计里，是完全不需要你操作DOM的。在React里其实根本就没有DOM这个概念的存在，只有Component。当你写好一个Component以后，Component会完全负责UI，你不需要也不应该去也不能够指挥Component怎么显示，你只能告诉它你想要显示一个香蕉还是两个梨。
隔离DOM并不是因为DOM慢（当然DOM确实慢），而是把界面和业务完全隔离，操作数据的只关心数据，操作界面的只关心界面。可以想象成把MVC里面的Controller分成两个部分，一部分合并到M里面去，一部分合并到V里面去，就剩下MV,没有C了。。。其实M也并不是Model了。推荐看一下Pete Hunt的这个Talk

重复一遍，React的意思是，我提供一个Component，然后你只管给我数据，界面的事情完全不用你操心，我保证会把界面变成你想要的样子。
你可以把一个React的Component想象成一个Pure Function，只要你给的数据是[1, 2, 3]，我保证显示的是[1, 2, 3]。没有什么删除一个Element，添加一个Element这样的事情。NO。你要我显示什么就给我一个完整的列表。

说到这里，插一句别的，我一开始看到这里还以为这样的处理方式比较适合一般的WEB应用，写游戏啊什么的可能这个模式不太好用，然后我就看到Pete Hunt那个Talk，说DOOM 3就是这么干的。
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。。。
眼泪都下来了，大神们的思路果然我是摸不着边的，洗洗睡吧。

睡醒了接着说。React其实需要从Imperative Programming转换到Declarative Programming去理解。你不要一步一步告诉我这件事情怎么做，什么先和面再剁馅，NO，告诉我你想要煎饼还是月饼，我会想办法去做的，不要来干扰我。你只需要告诉我有这么一个列表[1, 3, 6]需要显示就行了，不要告诉我怎么显示，我会想办法的，我保证美得冒泡，各种神奇的效果，亮瞎你的钛合金狗眼。

行了行了，你真啰嗦。

。。。

再说几句瞎扯的话，Flux虽然说的是单向的Data Flow，但是实际上就是单向的Observer。
Store->View->Action->Store（箭头是数据流向，实现上可以理解为View监听Store，View直接trigger action，然后Store监听Action）
等等，不是说Component是pure function不跟谁绑定吗，为啥View要监听Store？你这个骗子。怪不得都没有人给你点赞。
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我们还是继续说React把，Flux是什么鬼，我反正没听过。

2.2 实现
OK，那么，如何实现React呢？
其实对于React来说，最容易实现的办法是每次完全摧毁整个DOM，然后重新建立一个全新的DOM。因为一个Component是一个Pure function，根本就没有State这个概念，我又不知道DOM现在是什么样子，那最简单的办法当然是只要你给新数据，我就把整个DOM删了，然后根据你给的数据重新生成一个DOM咯。

等等，Virtual DOM哪儿去了？

事实是这样的，最简单实现React的方式虽然说非常简单，但是效率实在是太低了，你居然要全部都删了重建DOM，DOM本身已经很慢了，你还这么去用，谁能忍啊？

然后Virtual DOM就来救场了。

Virtual DOM和DOM是啥关系呢？
首先，Virtual DOM并没有完全实现DOM，Virtual DOM最主要的还是保留了Element之间的层次关系和一些基本属性。因为DOM实在是太复杂，一个空的Element都复杂得能让你崩溃，并且几乎所有内容我根本不关心好吗。所以Virtual DOM里每一个Element实际上只有几个属性，并且没有那么多乱七八糟的引用。所以哪怕是直接把Virtual DOM删了，根据新传进来的数据重新创建一个新的Virtual DOM出来都非常非常非常快。（每一个component的render函数就是在做这个事情，给新的virtual dom提供input）

所以，引入了Virtual DOM之后，React是这么干的：
你给我一个数据，我根据这个数据生成一个全新的Virtual DOM，然后跟我上一次生成的Virtual DOM去 diff，得到一个Patch，然后把这个Patch打到浏览器的DOM上去。完事。

有点像版本控制打patch的思路。
假设在任意时候有，VirtualDom1 == DOM1 （组织结构相同）
当有新数据来的时候，我生成VirtualDom2，然后去和VirtualDom1做diff，得到一个Patch。
然后将这个Patch去应用到DOM1上，得到DOM2。
如果一切正常，那么有VirtualDom2 == DOM2。

这里你可以做一些小实验，去破坏VirtualDom1 == DOM1这个假设（手动在DOM里删除一些Element，这时候VirtualDom里的Element没有被删除，所以两边不一样了）。
然后给新的数据，你会发现生成的界面就不是你想要的那个界面了。

最后，回到为什么Virtual Dom快这个问题上。
其实是由于每次生成virtual dom很快，diff生成patch也比较快，而在对DOM进行patch的时候，我能够根据Patch的内容，优化一部分DOM操作，比如之前1.2里的那个例子。
重点就在最后，哪怕是我生成了virtual dom，哪怕是我跑了diff，但是我根据patch简化了那些DOM操作省下来的时间依然很可观。所以总体上来说，还是比较快。