踏歌

使用虚拟dom和JavaScript构建完全响应式的UI框架

踏歌 · 2017-02-17翻译 · 878阅读 原文链接

最近我热衷于响应式编程,特别是在Mobx生态系统。我非常喜欢这个框架背后的思想:以透明的方式实现响应式。所以我问我自己…

在JavaScript中怎样才能创建一个完全 响应式(透明)的UI框架呢?

不要担心,至少现在你不会在npm仓库中看到另外一个JavaScript框架,但是我认为这个一个很好的架构练习。我们将对这个问题一分为二来看,第一个是帮助我们把状态渲染到dom上的UI库,第二个是管理响应式状态的库。是的,我们将创建一个粗糙版本的React和MobX技术栈。:)


UI框架

高度抽象的UI框架应该只是我们应用程序中状态的纯函数。下面是用数学的方法表达这个概念…

如果我们只想要一个高性能的渲染 而不是像React那样完整的库。我们可以使用虚拟dom算法的纯实现,就像你可以在@MatthewEschgithub仓库中找到的这个一样。我们可以通过一个数组渲染出一个简单的列表:

import { create, h } from 'virtual-dom';

const render = (state) => {
    const children = state.list.map(t => h('li',{},[t]));
    return h('ul', {}, children);
};

const INITIAL_STATE = {
    list:['first','second']
};

let tree =_render(INITIAL_STATE);
let rootNode = create(tree);

document.body.appendChild(rootNode);

如你所见,这个虚拟dom的实现使用了HyperScript 格式来定义HTML元素。当list(数组)发生改变,我们需要添加如下代码来更新我们的dom:

const updateDom = (state) => {
    const newTree = render(state);
    const patches = diff(tree, newTree);

    tree = newTree;
    rootNode = patch(rootNode, patches);
};

这样我们就使用了纯函数来创建和更新我们的DOM树。换句话说,框架的UI部分已经完成了。接下来我们来谈谈状态管理部分。


响应式状态管理库

状态管理库需要实现响应式,但是“响应式”是什么意思呢?在我看来,定义一个响应式应用程序的最简单的方法是(观察者)…

显而易见,在这里我过分简化了这个概念,但是在最终的响应式编程中所有的一切都是可观察的。我这里的目的是创建一个对框架使用者同样透明的响应式状态管理库。就像MobX应用程序中发生的那样,当我改变model就会重新渲染。因此我想通过下面的代码给list添加一个新的元素:

state.list = […state.list,’Another Element’];

在JavaScript中,我知道的实现这个目标的最快方法是使用EcmaScript 2015 Proxies. MDN文档是这么定义代理的:

Proxy 对象用来为基础操作(例如:属性查找、赋值、枚举、方法调用等)定义用户自定义行为。

在使用代理对象之前,考虑到并不是所有的浏览器都支持他。你可以使用Babel的一个插件或者由谷歌Chrome团队创建的一个腻子补丁

Oh you IE…

仅仅使用Proxy的构造函数就可以创建一个Proxy对象。在接下里的栗子里我们将创建一个简单的'Loggable'对象工厂函数,它可以在控制台输出目标对象的每一次属性查找或者赋值过程。

export default (target) => {
    const loggingHandler = {
        get: function (target,name) {
            const value = target[name];
            console.log(getting ${name}: ${value});
            return value;
        },
        set: function (target,name,value) {
            console.log(setting ${name}: ${value});
            target[name] = value;
            return true;
        }
    };

    return new Proxy(target,loggingHandler);
};

然后我们可以通过很简单的方式创建一个"loggable"对象:

const INITIAL_STATE = {
    startValue:0
};

const state = loggable(INITIAL_STATE);

const value = state.startValue; //prints 'getting startValue: 0'

state.startValue = 1; //prints 'setting startValue: 1'

我们仅仅需要一个目标对象和监听回调就可以用相同的技术来创建一个通用的观察者

export default ({target,listener}) => {
    let observable;

    const set = (target,name,value) => {
        target[name] = value;
        listener(observable);
        return true;
    };

    const get = (target,name) => {
        return Object.freeze(target[name]);
    };

    const handler = {
        set,
        get 
    };

    observable = new Proxy(target,handler);

    return observable;
};

现在我们拥有了我们框架的所有部分,我们只需要组合它们即可。

import { patch, create, diff } from 'virtual-dom';
import { render } from './view';
import loggable from './loggable';
import observable from './observable';

const _updateDom_ = (state) => {
    const newTree = render(state);
    const patches = diff(tree, newTree);

    tree = newTree;
    rootNode = patch(rootNode, patches);
};

const INITIAL_STATE = {
    //The state of your application
};

const state = observable({
    target:loggable(INITIAL_STATE),
    listener:_updateDom
});

let tree = _render_(state);
let rootNode = create(tree);

document.body.appendChild(rootNode);

就是这样!我们只是使用render函数来渲染我们的初始DOM,当'state'的变量的值发生改变,dom就会自动更新。你可以在Github上找到一个用这种方式构建的待完成列表的栗子。源代码也在我的GitHub账户上。


总结

很明显这不是一个真正的框架,但我认为这个对你自己造轮子而言有非常大的帮助。为了最大限度的降低技术债,在某些场合下我们应该考虑不是使用框架,而是从头开始。这也是我非常喜欢JavaScript生态系统的一个原因。众所周知现在每个星期都会踊跃出一个闪亮的新框架,这不应该成为一种学习疲劳,而是一个学习用新的方式编写和组织代码的大好机会。

后记

如果你对响应式编程和MobX开发感兴趣,你可以在Verona中的ReactJS Day上查看我关于Mobx和"Be Reactive"含义的主题演讲

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