React 深入系列１：React 中的元素、组件、实例和节点

文：徐超，《React进阶之路》作者

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React 深入系列，深入讲解了React中的重点概念、特性和模式等，旨在帮助大家加深对React的理解，以及在项目中更加灵活地使用React。

React 中的元素、组件、实例和节点，是React中关系密切的4个概念，也是很容易让React 初学者迷惑的4个概念。现在，老干部就来详细地介绍这4个概念，以及它们之间的联系和区别，满足喜欢咬文嚼字、刨根问底的同学（老干部就是其中一员）的好奇心。

元素 (Element)

React 元素其实就是一个简单JavaScript对象，一个React 元素和界面上的一部分DOM对应，描述了这部分DOM的结构及渲染效果。一般我们通过JSX语法创建React 元素，例如：

const element = <h1 className='greeting'>Hello, world</h1>;

element是一个React 元素。在编译环节，JSX 语法会被编译成对React.createElement()的调用，从这个函数名上也可以看出，JSX语法返回的是一个React 元素。上面的例子编译后的结果为：

const element = React.createElement(
  'h1',
  {className: 'greeting'},
  'Hello, world!'
);

最终，element的值是类似下面的一个简单JavaScript对象：

const element = {
  type: 'h1',
  props: {
    className: 'greeting',
    children: 'Hello, world'
  }
}

React 元素可以分为两类：DOM类型的元素和组件类型的元素。DOM类型的元素使用像h1、div、p等DOM节点创建React 元素，前面的例子就是一个DOM类型的元素；组件类型的元素使用React 组件创建React 元素，例如：

const buttonElement = <Button color='red'>OK</Button>;

buttonElement就是一个组件类型的元素，它的值是：

const buttonElement = {
  type: 'Button',
  props: {
    color: 'red',
    children: 'OK'
  }
}

对于DOM类型的元素，因为和页面的DOM节点直接对应，所以React知道如何进行渲染。但是对于组件类型的元素，如buttonElement，React是无法直接知道应该把buttonElement渲染成哪种结构的页面DOM，这时就需要组件自身提供React能够识别的DOM节点信息，具体实现方式在介绍组件时会详细介绍。

有了React 元素，我们应该如何使用它呢？其实，绝大多数情况下，我们都不会直接使用React 元素，React 内部会自动根据React 元素，渲染出最终的页面DOM。更确切地说，React元素描述的是React虚拟DOM的结构，React会根据虚拟DOM渲染出页面的真实DOM。

组件 (Component)

React 组件，应该是大家最熟悉的React中的概念。React通过组件的思想，将界面拆分成一个个可以复用的模块，每一个模块就是一个React 组件。一个React 应用由若干组件组合而成，一个复杂组件也可以由若干简单组件组合而成。

React组件和React元素关系密切，React组件最核心的作用是返回React元素。这里你也许会有疑问：React元素不应该是由React.createElement() 返回的吗？但React.createElement()的调用本身也是需要有“人”负责的，React组件正是这个“责任人”。React组件负责调用React.createElement()，返回React元素，供React内部将其渲染成最终的页面DOM。

既然组件的核心作用是返回React元素，那么最简单的组件就是一个返回React元素的函数：

function Welcome(props) {
  return <h1>Hello, {props.name}</h1>;
}

Welcome是一个用函数定义的组件。如果使用类（class）定义组件，返回React元素的工作具体就由组件的render方法承担，例如：

class Welcome extends React.Component {
  render() {
    return <h1>Hello, {this.props.name}</h1>;
  }
}

其实，使用类定义的组件，render方法是唯一必需的方法，其他组件的生命周期方法都只不过是为render服务而已，都不是必需的。

现在来考虑下面这个例子：

class Home extends React.Component {
  render() {
    return (
      <div>
        <Welcome name='老干部' />
        <p>Anything you like</p>
      </div>
    )
  }
}

Home 组件使用了Welcome组件，返回的React元素为：

{
  type: 'div',
  props: {
    children: [
      {
        type: 'Welcome',
        props: {
          name: '老干部'
        }
      },
      {
        type: 'p',
        props: {
          children: 'Anything you like'
        }
      }，
    ]
  }
}

对于这个结构，React 知道如何渲染type = 'div' 和 type = 'p' 的节点，但不知道如何渲染type='Welcome'的节点，当React 发现Welcome 是一个React 组件时（判断依据是Welcome首字母为大写），会根据Welcome组件返回的React 元素决定如何渲染Welcome节点。Welcome组件返回的React 元素为：

{
  type: 'h1',
  props: {
      children: 'Hello, 老干部'
  }
}

这个结构中只包含DOM节点，React是知道如何渲染的。如果这个结构中还包含其他组件节点，React 会重复上面的过程，继续解析对应组件返回的React 元素，直到返回的React 元素中只包含DOM节点为止。这样的递归过程，让React 获取到页面的完整DOM结构信息，渲染的工作自然就水到渠成了。

另外，如果仔细思考的话，可以发现，React 组件的复用，本质上是为了复用这个组件返回的React 元素，React 元素是React 应用的最基础组成单位。

实例 (Instance）

这里的实例特指React组件的实例。React 组件是一个函数或类，实际工作时，发挥作用的是React 组件的实例对象。只有组件实例化后，每一个组件实例才有了自己的props和state，才持有对它的DOM节点和子组件实例的引用。在传统的面向对象的开发方式中，实例化的工作是由开发者自己手动完成的，但在React中，组件的实例化工作是由React自动完成的，组件实例也是直接由React管理的。换句话说，开发者完全不必关心组件实例的创建、更新和销毁。

节点 (Node)

在使用PropTypes校验组件属性时，有这样一种类型：

MyComponent.propTypes = { 
  optionalNode: PropTypes.node,
}

PropTypes.node又是什么类型呢？这表明optionalNode是一个React 节点。React 节点是指可以被React渲染的数据类型，包括数字、字符串、React 元素，或者是一个包含这些类型数据的数组。例如：

// 数字类型的节点
function MyComponent(props) {
  return 1;
}

// 字符串类型的节点
function MyComponent(props) {
  return 'MyComponent';
}

// React元素类型的节点
function MyComponent(props) {
  return <div>React Element</div>;
}

// 数组类型的节点，数组的元素只能是其他合法的React节点
function MyComponent(props) {
  const element = <div>React Element</div>;
  const arr = [1, 'MyComponent', element];
  return arr;
}

// 错误，不是合法的React节点
function MyComponent(props) {
  const obj = { a : 1}
  return obj;
}

最后总结一下，React 元素和组件的概念最重要，也最容易混淆；React 组件实例的概念大家了解即可，几乎使用不到；React 节点有一定使用场景，但看过本文后应该也就不存在理解问题了。

下篇预告：

React 深入系列2：组件分类

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作者：徐超

毕业于浙江大学，硕士，资深前端工程师，长期就职于能源物联网公司远景智能。8年软件开发经验，熟悉大前端技术，拥有丰富的Web前端和移动端开发经验，尤其对React技术栈和移动Hybrid开发技术有深入的理解和实践经验。