從零打造“乞丐版” React（一）——從命令式編程到聲明式編程

来源:https://www.cnblogs.com/bidong/archive/2022/09/18/16704762.html
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這個系列的目的是通過使用 JS 實現“乞丐版”的 React，讓讀者瞭解 React 的基本工作原理，體會 React 帶來的構建應用的優勢 1 HTML 構建靜態頁面 使用 HTML 和 CSS，我們很容易可以構建出上圖中的頁面 <!DOCTYPE html> <html lang="en"> < ...


這個系列的目的是通過使用 JS 實現“乞丐版”的 React，讓讀者瞭解 React 的基本工作原理，體會 React 帶來的構建應用的優勢

1 HTML 構建靜態頁面

截屏2022-09-03 13.29.38

使用 HTML 和 CSS，我們很容易可以構建出上圖中的頁面

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <title>Build my react</title>
    <style>
      div {
        text-align: center;
      }
      .father {
        display: flex;
        flex-direction: column;
        justify-content: center;
        height: 500px;
        background-color: #282c34;
        font-size: 30px;
        font-weight: 700;
        color: #61dafb;
      }
      .child {
        color: #fff;
        font-size: 16px;
        font-weight: 200;
      }
    </style>
  </head>
  <body>
    <div class="father">
      Fucking React
      <div class="child">用於構建用戶界面的 JavaScript 庫</div>
    </div>
  </body>
</html>

當然這隻是一個靜態的頁面，我們知道，網站中最重要的活動之一是和用戶產生交互，用戶通過觸發事件來讓網頁產生變化，這時就需要用到 JS

2 DOM 構建頁面

使用 DOM 操作，我們也可以構建上面的靜態頁面，並且可以動態地改變頁面、添加事件監聽等來讓網頁活動變得更加豐富

我們先改寫一下 HTML 的 body（如果沒有特殊說明，本文不會更改 CSS 的內容），我們將 body 中的內容都去掉，新增一個 id 為 root 都 div 標簽，並且引入index.js。

 <div id="root"></div>
 <script src="./index.js"></script>

index.js內容如下：

const text = document.createTextNode("Fucking React");

const childText = document.createTextNode("用於構建用戶界面的 JavaScript 庫");
const child = document.createElement("div");
child.className = "child";
child.appendChild(childText);

const father = document.createElement("div");
father.className = "father";
father.appendChild(text);
father.appendChild(child);

const container = document.getElementById("root");
container.appendChild(father);

使用 DOM 操作，我們也可以構建出同樣的頁面內容，但是缺點很明顯

<div class="father">
   Fucking React
   <div class="child">用於構建用戶界面的 JavaScript 庫</div>
</div>

原本只要寥寥幾行 HTML 的頁面。使用 DOM 之後，為了描述元素的嵌套關係、屬性、內容等，代碼量驟增，並且可讀性非常差。這就是命令式編程，我們需要一步一步地指揮電腦去做事

這還只是一個簡單的靜態頁面，沒有任何交互，試想一下，如果一個非常複雜的網頁都是用 DOM 來構建，不好意思，我不想努力了～

3 從命令式到聲明式

觀察上述 index.js，我們不難發現，在創建每個節點的時候其實可以抽象出一組重覆操作：

  1. 根據類型創建元素
  2. 添加元素屬性（如 className）
  3. 逐一添加子元素

對於元素的嵌套關係和自身屬性，我們可以利用對象來描述

const appElement = {
  type: "div",
  props: {
    className: "father",
    children: [
      {
        type: "TEXT",
        props: {
          nodeValue: "Fucking React",
          children: [],
        },
      },
      {
        type: "div",
        props: {
          className: "child",
          children: [
            {
              type: "TEXT",
              props: {
                nodeValue: "用於構建用戶界面的 JavaScript 庫",
                children: [],
              },
            },
          ],
        },
      },
    ],
  },
};

其中，type表示元素類型，特殊地，對於字元串文本，我們用TEXT表示；props對象用來描述元素自身的屬性，比如 CSS 類名、children 子元素、nodeValue

我們將頁面中的元素用 JS 對象來描述，天然地形成了一種樹狀結構，接著利用遞歸遍歷對象就可以將重覆的 DOM 操作去除，我們構建如下 render 函數來將上述 JS 對象渲染到頁面上：

const render = (element, container) => {
  const dom =
    element.type == "TEXT"
      ? document.createTextNode("")
      : document.createElement(element.type);

  Object.keys(element.props)
    .filter((key) => key !== "children")
    .forEach((prop) => (dom[prop] = element.props[prop]));

  element.props.children.forEach((child) => render(child, dom));

  container.appendChild(dom);
};

調用 render 函數：

render(appElement, document.getElementById("root"));

現在我們只需要將我們想要的頁面結構通過 JS 對象描述出來，然後調用 render 函數，JS 就會幫我們將頁面渲染出來，而無需一步步地書寫每一步操作

這就是聲明式編程，我們需要做的是描述目標的性質，讓電腦明白目標，而非流程。

對比命令式和聲明式編程，體會兩者的區別

4 JSX

對比 JS 對象和 HTML，JS 對象的可讀性還是不行，所以 React 引入了 JSX 這種 JavaScript 的語法擴展

我們的 appElement 變成了這樣：

// jsx
const appElement = (
  <div className="father">
    Fucking React
    <div className="child">"用於構建用戶界面的 JavaScript 庫"</div>
  </div>
);

現在描述元素是不是變得超級爽！

然而這玩意兒 JS 並不認識，所以我們還得把這玩意兒解析成 JS 能認識的語法，解析不是本文的重點，所以我們藉助於 babel 來進行轉換，我們在瀏覽器中引入 babel

<script src="https://unpkg.com/@babel/standalone/babel.min.js"></script>

並將包含jsx的script的type改為type/babel

<script type="text/babel">
const appElement = (
  <div className="father">
    Fucking React
    <div className="child">"用於構建用戶界面的 JavaScript 庫"</div>
  </div>
);
</script>

預設情況下，babel 解析 jsx 時會調用React.createElement來創建 React 元素

我們可以自定義創建元素的方法，我們這裡的元素就是我們自定義的對象，見 appElement。通過添加註解即可指定創建元素的方法，此處指定 createElement

const createElement = (type, props, ...children) => {
  console.log(type);
  console.log(props);
  console.log(children);
};

/** @jsx createElement  */
const appElement = (
  <div className="father">
    Fucking React
    <div className="child">"用於構建用戶界面的 JavaScript 庫"</div>
  </div>
);

現在 babel 進行轉換的時候會調用我們自定義的 createElement 函數，該函數接受的參數分別為：元素類型type、元素屬性對象props、以及剩餘參數children即元素的子元素

現在我們要做的是通過這幾個參數來創建我們需要的 js 對象，然後返回即可

const createElement = (type, props, ...children) => {
  return {
    type,
    props: {
      ...props,
      children,
    },
  };
};

/** @jsx createElement  */
const appElement = (
  <div className="father">
    Fucking React
    <div className="child">用於構建用戶界面的 JavaScript 庫</div>
  </div>
);

console.log(appElement);

列印一下轉換後的 appElement：

{
  type: "div",
  props: {
    className: "father",
    children: [
      "Fucking React",
      {
        type: "div",
        props: {
          className: "child",
          children: ["用於構建用戶界面的 JavaScript 庫"],
        },
      },
    ],
  },
};

對比一下我們需要的結構，稍微有點問題，如果節點是字元串，我們需要轉換成這種結構：

{
  type: "TEXT",
  props: {
    nodeValue: "Fucking React",
    children: [],
  },
},

改進一下createElement

const createElement = (type, props, ...children) => {
  return {
    type,
    props: {
      ...props,
      children: children.map((child) =>
        typeof child === "string"
          ? {
              type: "TEXT",
              props: {
                nodeValue: child,
                children: [],
              },
            }
          : child
      ),
    },
  };
};

現在我們可以在代碼中使用 jsx 而不用再寫對象了，babel 會幫我們把 jsx 轉換成對應的對象結構，然後調用 render 方法即可渲染到頁面上

5 總結

至此，我們完成了從命令式編程到聲明式編程的轉變，我們已經完成了“乞丐版 React”的功能有：

  1. createElement創建元素
  2. render渲染元素到頁面
  3. 支持jsx

接下來我們會從不同方向繼續完善我們的“洪七公”，敬請期待！

6 完整代碼

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
    <title>Build my react</title>
    <style>
      div {
        text-align: center;
      }
      .father {
        display: flex;
        flex-direction: column;
        justify-content: center;
        height: 500px;
        background-color: #282c34;
        font-size: 30px;
        font-weight: 700;
        color: #61dafb;
      }
      .child {
        color: #fff;
        font-size: 16px;
        font-weight: 200;
      }
    </style>

    <script src="https://unpkg.com/@babel/standalone/babel.min.js"></script>
  </head>
  <body>
    <div id="root"></div>
    <script type="text/babel" src="./index.js"></script>
  </body>
</html>

// index.js
const createElement = (type, props, ...children) => {
  return {
    type,
    props: {
      ...props,
      children: children.map((child) =>
        typeof child === "string"
          ? {
              type: "TEXT",
              props: {
                nodeValue: child,
                children: [],
              },
            }
          : child
      ),
    },
  };
};

/** @jsx createElement  */
const appElement = (
  <div className="father">
    Fucking React
    <div className="child">用於構建用戶界面的 JavaScript 庫</div>
  </div>
);


const render = (element, container) => {
  const dom =
    element.type == "TEXT"
      ? document.createTextNode("")
      : document.createElement(element.type);

  Object.keys(element.props)
    .filter((key) => key !== "children")
    .forEach((prop) => (dom[prop] = element.props[prop]));

  element.props.children.forEach((child) => render(child, dom));

  container.appendChild(dom);
};

render(appElement, document.getElementById("root"));


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