你不知道的Virtual DOM（五）：自定义组件

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一、前言

目前最流行的两大前端框架，React和Vue，都不约而同的借助Virtual DOM技术提高页面的渲染效率。那么，什么是Virtual DOM？它是通过什么方式去提升页面渲染效率的呢？本系列文章会详细讲解Virtual DOM的创建过程，并实现一个简单的Diff算法来更新页面。本文的内容脱离于任何的前端框架，只讲最纯粹的Virtual DOM。敲单词太累了，下文Virtual DOM一律用VD表示。

这是VD系列文章的第五篇，以下是本系列其它文章的传送门：
你不知道的Virtual DOM（一）：Virtual Dom介绍
你不知道的Virtual DOM（二）：Virtual Dom的更新
你不知道的Virtual DOM（三）：Virtual Dom更新优化
你不知道的Virtual DOM（四）：key的作用
你不知道的Virtual DOM（五）：自定义组件
你不知道的Virtual DOM（六）：事件处理&异步更新

今天，我们继续在之前项目的基础上扩展功能。现在流行的前端框架都支持自定义组件，组件化开发已经成为提高前端开发效率的银弹。下面我们就将自定义组件功能加到项目中去，目标是正确的渲染和更新自定义组件。

二、JSX对自定义组件的支持

要想正确的渲染组件，第一步就是要告诉JSX某个标签是自定义组件。这个实现起来很简单，只要标签名的首字母大写就可以了。下面的例子里，MyComp就是一个自定义组件。

<div>
    <div>普通标签</div>
    <MyComp></MyComp>
</div>

经过JSX编译后，是下面这个样子。

h(
    'div',
    null,
    h(
        'div',
        null,
        '\u666E\u901A\u6807\u7B7E'
    ),
    h(MyComp, null)
);

当首字母大写当时候，JSX会将标签名当作变量处理，而不是像普通标签一样当字符串处理。解决了识别自定义标签的问题，下一步就是定义标签了。

三、定义基类Component

在React中，所有自定义组件都要继承Component基类，它为我们提供了一系列生命周期方法和修改组件的方法。我们也对应的定义一个自己的Component类：

class Component {
    constructor(props) {
        this.props = props;
        this.state = {};
    }
    
    setState(newState) {
        this.state = {...this.state, ...newState};
        const vdom = this.render();
        diff(this.dom, vdom, this.parent);
    }

    render() {
        throw new Error('component should define its own render method')
    }
};

如果用一句话描述Component，那就是属性和状态的UI表达。我们先不考虑生命周期函数，先定义一个最精简版的Component。首先在初始化的时候，需要传入props属性，然后提供一个setState方法来改变组件的状态，最后就是子类必须要实现的render函数。如果子类没有实现，就会沿着原型链查找到Component类，然后会抛出一个错误。

有了Component基类后，我们就可以定义自己的组件了。我们来定义一个最简单的显示属性和状态信息的组件。

class MyComp extends Component {
    constructor(props) {
        super(props);
        this.state = {
            name: 'Tina'
        }
    }

    render() {
        return(
            <div>
                <div>This is My Component! {this.props.count}</div>
                <div>name: {this.state.name}</div>
            </div>
        )
    }
}

定义好组件后，就要考虑渲染的逻辑了。

四、组件渲染逻辑

在对VD进行diff操作的时候，要对tag为函数类型（自定义组件）的节点做特殊处理，同时对新建的节点，也要加入一些额外的逻辑。

function diff(dom, newVDom, parent, componentInst) {
    if (typeof newVDom == 'object' && typeof newVDom.tag == 'function') {
        buildComponentFromVDom(dom, newVDom, parent);
        return false;
    }
    
    // 新建node
    if (dom == undefined) {
        const dom = createElement(newVDom);

        // 自定义组件
        if (componentInst) {
            dom._component = componentInst;
            dom._componentConstructor = componentInst.constructor;
            componentInst.dom = dom;
        }

        parent.appendChild(dom);
        return false;
    }
    ...
}

function buildComponentFromVDom(dom, vdom, parent) {
    const cpnt = vdom.tag;
    if (!typeof cpnt === 'function') {
        throw new Error('vdom is not a component type');
    }

    const props = getVDomProps(vdom);
    let componentInst = dom && dom._component;

    // 创建组件
    if (componentInst == undefined) {
        try {
            componentInst = new cpnt(props);
            setTimeout(() => {componentInst.setState({name: 'Dickens'})}, 5000);
        } catch (error) {
            throw new Error(`component creation error: ${cpnt.name}`);
        }
    } 
    // 组件更新 
    else {
        componentInst.props = props;
    }
    
    const componentVDom = componentInst.render();
    
    diff(dom, componentVDom, parent, componentInst);
}

function getVDomProps(vdom) {
    const props = vdom.props;
    props.children = vdom.children;

    return props;
}

如果是自定义组件，会调用buildComponentFromVDom方法。先通过getVDomProps方法获取vdom最新的属性，包括children。如果dom对象有_component属性，说明是组件更新的过程，否则为组件创建的过程。如果是创建过程则直接实例化一个对象，setTimeout部分主要为了验证setState能不能正常工作，可以先忽略。如果是更新过程，则传入最新的props。最后通过组件的render方法得到最新的vdom后，再进行diff操作。

diff多了一个componentInst的参数，在新建dom节点的时候，如果有这个参数，说明是自定义组件创建的节点，需要用_component和_componentConstructor做一下标识。其中_component上面就用到了，用来判断是组件更新过程还是组件创建过程。_componentConstructor用在组件更新过程中判断组件的类型是否相同。

function isSameType(element, newVDom) {
    if (typeof newVDom.tag == 'function') {
        return element._componentConstructor == newVDom.tag;
    }
    ...
}

到此为止，自定义组件的被动更新过程已经完成了，下面来看看主动更新的逻辑。

五、setState

setState的逻辑很简单，就是更新state后再render一次，获取到最新的vdom，再走一遍diff的过程。setState的前提是组件已经实例化并且已经渲染出来了，this.dom就是组件渲染出来的dom的顶级节点。

setState(newState) {
    this.state = {...this.state, ...newState};
    const vdom = this.render();
    diff(this.dom, vdom, this.parent);
}

function buildComponentFromVDom(dom, vdom, parent) {
    ...
    // 创建组件
    if (componentInst == undefined) {
        ...
        setTimeout(() => {componentInst.setState({name: 'Dickens'})}, 5000);
    ...
}

为了验证setState能否按预期运行，在创建组件的时候我们在5秒后更新一下state，看看名字能否正确更新。我们的页面是长这个样子的：

function view() {
    const elm = arr.pop();

    // 用于测试能不能正常删除元素
    if (state.num !== 9) arr.unshift(elm);

    // 用于测试能不能正常添加元素
    if (state.num === 12) arr.push(9);

    return (
        <div>
            Hello World
            <MyComp count={state.num}/>
            <ul myText="dickens">
                {
                    arr.map( i => (
                        <li id={i} class={`li-${i}`} key={i}>
                            第{i}
                        </li>
                    ))
                }
            </ul>
        </div>
    );
}

刚开始渲染出来是这个样子：

5秒之后是这个样子：

可以看到props和state都得到了正确都渲染。

六、总结

本文基于上一个版本的代码，加入了对自定义组件的支持，大大提高代码的复用性。基于当前这个版本的代码还能做怎样的优化呢，请看下一篇的内容：你不知道的Virtual DOM（六）：事件处理&异步更新。

P.S.: 想看完整代码见这里，如果有必要建一个仓库的话请留言给我：代码