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如何实现一个虚拟dom

news 2025/7/2 22:11:29

虚拟DOM的概念

虚拟DOM是一种轻量级的JavaScript对象，它是真实DOM的一个抽象表示。这个对象保存了关于元素、属性以及子节点的信息，并且可以被快速复制和修改。由于直接操作浏览器的真实DOM成本较高，因此通过维护一个虚拟DOM树来代替频繁的实际DOM操作。

为什么要使用虚拟DOM？

传统的DOM操作通常涉及大量的重绘（repaint）和回流（reflow），这会对性能造成极大的影响。相比之下，虚拟DOM提供了一种更高效的解决方案——当UI发生变化时，React会先构建一个新的虚拟DOM树并与旧的虚拟DOM树进行比较（即执行diff算法），找出最小差异集合后再一次性更新到真实的DOM中。

实现方式

虚拟DOM的具体实现主要分为以下几个阶段：

创建虚拟DOM
使用特定的方法或库生成描述界面结构的数据模型。
渲染过程
将初始状态下的虚拟DOM转换成真正的HTML显示给用户看。
更新流程
当数据发生改变后重新生成新的虚拟DOM版本；接着利用高效算法计算两棵树之间的区别之处最后仅针对这些不同部分实施必要的调整动作即可完成整个页面刷新工作而不必全部销毁重建从而达到提高效率的目的.
优化策略
- 批处理：将多次连续的状态变更合并为单次调用减少不必要的中间态生成；
- shouldComponentUpdate() / Pure Components / React.memo(): 防止无意义的小范围重复渲染浪费资源;

示例代码及详细解释

以下是基于React框架下如何手动模拟简单版虚拟DOM的过程:

// 定义一个简单的组件函数
function MyComponent(props) {return (<div className="my-component">Hello, {props.name}!</div>);
}class App extends React.Component {constructor(props){super(props);this.state={name:"World"};}componentDidMount(){setTimeout(() => {this.setState({name:'React'});}, 2000);  }render() {const vDom = (<MyComponent name={this.state.name}/>);console.log('Virtual DOM:',vDom);return vDom;}
}
ReactDOM.createRoot(document.getElementById('root')).render(<App />);

说明:

这里我们定义了一个名为MyComponent的功能型组件接受参数name, 并返回一段包含该名字字符串在内的html片段作为输出.
接着在类组件App内部初始化state变量name='World'.
组件挂载完成后延迟设置timeout更改此值为’React’.
每次调用setState都会触发re-rendering逻辑进而产生全新的virtual dom实例供后续对比分析决定最终需要变动哪些地方再同步至实际界面上去呈现出来.