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现代 JavaScript 框架存在的主要原因

现代 JavaScript 框架存在的主要原因

简评:现代 JavaScript 框架的出现最主要是解决哪个问题?这篇文章很好的解释了这个问题。

我见过许多人盲目地使用像 React,Angular 或 Vue.js 这样的现代框架。这些框架提供了许多有趣的东西,通常人们会忽略这些框架存在最主要的原因,这些原因不是

  • 它们基于组件;
  • 它们有一个强大的社区;
  • 它们有很多第三方库;
  • 它们有很多有用的第三方组件;
  • 它们有浏览器插件,可以帮助调试;
  • 它们适用于单页面应用程序。

这些都不是最本质的原因,最本质的原因是保持 UI 和状态同步并不容易。

UI 和 状态同步难在哪?

假如,您正在构建一个 Web 应用程序,用户可以填写他人的 email 地址来发起邀请。并且邀请列表有两种状态:

  1. 空状态,我们在这个状态下提示用户填写邮箱。
  2. 非空状态,这种状态我们需要列出出等待被邀请的用户,并且提供删除按钮。

尝试使用纯 JavaScript 实现这种功能

源码和效果可以到参考:codepen

index.html 代码

<html>
  <body>
    <div id="addressList">
      <form>
        <input>
        <p class="help">Type an email address and hit enter</p>
        <ul>
        </ul>
      </form>
    </div>
  </body>
</html>

JS 代码

class AddressList {
  constructor(root) {
    // state variables
    this.state = []
    
    // UI variables
    this.root = root
    this.form = root.querySelector('form')
    this.input = this.form.querySelector('input')
    this.help = this.form.querySelector('.help')
    this.ul = root.querySelector('ul')
    this.items = {} // id -> li element

    // event handlers
    this.form.addEventListener('submit', e => {
      e.preventDefault()
      const address = this.input.value
      this.input.value = ''
      this.addAddress(address)
    })
    
    this.ul.addEventListener('click', e => {
      const id = e.target.getAttribute('data-delete-id')
      if (!id) return // user clicked in something else      
      this.removeAddress(id)
    })
  }
  
  addAddress(address) {
    // state logic
    const id = String(Date.now())
    this.state = this.state.concat({ address, id })
    
    // UI logic
    this.updateHelp()
    
    const li = document.createElement('li')
    const span = document.createElement('span')
    const del = document.createElement('a')
    span.innerText = address
    del.innerText = 'delete'
    del.setAttribute('data-delete-id', id)
    
    this.ul.appendChild(li)
    li.appendChild(del)
    li.appendChild(span)
    this.items[id] = li
  }
  
  removeAddress(id) {
    // state logic
    this.state = this.state.filter(item => item.id !== id)
    
    // UI logic
    this.updateHelp()
    const li = this.items[id]
    this.ul.removeChild(li)
  }
  
  // utility method
  updateHelp() {
    if (this.state.length > 0) {
      this.help.classList.add('hidden')
    } else {
      this.help.classList.remove('hidden')
    }
  }
}

const root = document.getElementById('addressList')
new AddressList(root)

这段代码很好的说明了使用纯 JavaScript 实现一个有点小复杂的 UI 所需要的工作量。

在示例中,静态结构在 HTML 中创建,动态内容使用 JavaScript 来创建。这种方式有几个问题:

构建 UI 的 JavaScript 代码可读性不高,我们用两个不同的部分来定义 UI。我们可以使用 innerHTML来让代码更容读,但是这样效率不高,而且容易引发跨站脚本漏洞。我们也可以使用模板引擎,但是如果重新生成大的 DOM 的子节点又会遇到两个问题:效率不高,通常需要重新连接 event handler。

但这都是小问题,最主要的问题是:我们需要在状态变更的时候更新 UI。每一次状态出现变更我们都需要使用大量的代码来更新 UI。上面的例子我们更新状态是用了两行的代码,但是更新 UI 却耗费了 13 行代码(尽管这个 UI 并不复杂)。

它不仅编写起来复杂而且还很脆弱。想象一下,我们需要实现将列表于服务器同步的功能。我们需要将本地数据和服务器发来的数据进行比较。并且需要点对点的对每个变更同步到 DOM 节点中。如果这个过程中有每一步出现差错都直接导致 UI 同步失败。

因此,维护 UI 与数据同步需要编写大量繁琐,脆弱和脆弱的代码。

声明式 UI 解决方案

它是不是社区,它不是工具,也不是生态系统,也不是第三方库......

到目前为止,这些框架提供的最大的改进是实现应用状态和 UI 同步。

我们只需要定义一次 UI,不必编写为每一次动作编写 UI。相同的状态总能得到相同的 UI 输出(状态和 UI 同步,状态变更后会自动更新 UI)。

原理

有两个基本策略:

  • 重新渲染整个组件: React。当组件的状态发送变化时,它会在内存中渲染一个 DOM,并和现有 DOM 进行比较。但是为了降低成本,实际上它会渲染一个虚拟 DOM,来和之前的虚拟 DOM 进行比较,然后计算更改并对真实 DOM 进行修改。
  • 使用观察者来监听变化: Angular 和 Vue.js 观察你的状态变化,并且只会更新关联的 DOM 元素。

和 Web Component 比较?

很多时候人们将 React,Angular 和 Vue.js 和 Web 组件进行比较。很多人不理解这些框架提供的最大好处:保持 UI 和状态同步。而 Web 组件并不提供内容,它是一套规范,以便开发者可以自由创建可重用的元素。所以单纯使用 Web Component + 纯 JavaScript 仍然需要手动保证状态同步,要实现高效易维护的 UI 还需要使用 现代 JavaScript 框架。

自己实现

自己实现一个类似的功能,能够加深对原理的理解。我们尝试使用 虚拟DOM (而不是直接用第三方框架)实现一个类似 React 的框架,来重写刚刚的 demo。

下面是我们 Framework 的核心部分,代表所有组件的基类:

下面是基于 Component 重写的邮箱邀请的应用(借助 babel 变换来支持 JSX)这里是源码

现在的 UI 是声明性的,而且我们没有直接使用任何框架。我们可以实现以任何方式更改状态的逻辑,并且不需要额外编写 UI 同步的代码。

原文:The deepest reason why modern JavaScript frameworks exist

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编辑于 2018-07-17

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