React设计思想

熟悉一个新技术的关键是熟悉他的特色和理念

React框架本身和我们常用的JavaScript MVC框架，如：AngularJS，Backbone，Ember等，没有直接的可比性。在React的官方博客中明确阐述了React不是一个MVC框架，而是一个用于构建组件化UI的库，是一个前端界面开发工具。所以顶多算是MVC中的V（view）。React并没有重复造轮子，而是有很多颠覆性的创新，具体的特性如下：

编写简单直观的代码

在年初的React开发者大会上，React的项目经理Tom Occhino讲述了React的最大的价值，React最大的价值不是高性能的虚拟DOM、封装的事件机制、服务器端渲染，而是声明式的直观的编码方式。React号称能让新人第一天开始使用就能开发新功能。简单的编码方式会让新手能很快地上手，同时也降低了代码维护的成本。这一特性决定了React能快速引起开发者的兴趣并广泛传播的基础。以下是React基于这一理念的具体做法。

简化可复用的组件

React构建UI是使用组件化的方式，而不是常见的模板。组件并不是一个新概念，它是某个独立功能或者界面的封装，达到复用或者UI和业务松耦合的目的。

组件化的设计理念也出现了很多年了，我们常用的ExtJS、YUI、jQueryUI、BootStrap等等都会提供大量的可复用的UI组件。比如在Bootstrap中使用对话框组件：

// 初始化

$('#myModal').modal({

    keyboard: false

});

// 显示

$('#myModal').modal('show');

// 关闭事件

$('#myModal').on('hidden.bs.modal', function (e) {

  // do something...

});

可以看到我们常用的这些组件提供了大量的接口和配置，让开发者选择合适的使用场景。这些组件的设计复杂，使用也较繁琐，新人上手有一定的门槛。W3C也在加紧制定Web Components（即组件）的标准，试图制定一个统一的简单实用的标准化的组件概念。我们看看React是如何设计组件模型的以及其和Web Component的区别。

React框架里面使用了简化的组件模型，但更彻底地使用了组件化的概念。React将整个UI上的每一个功能模块定义成组件，然后将小的组件通过组合或者嵌套的方式构成更大的组件。这种做法已经在instagram网站上普遍实施，大家可以看看instagram的前端源代码。如下通过一个简单的例子来阐述React中模块化的概念。这个例子来自于React的官方网站教程，是完成一个简单的评论框。这个评论框主要包含两个部分，评论列表和评论表单。显示效果如下：

aaarticlea/png;base64,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" alt="" data-src="http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/vLKqut7Zx925tWxe4Un7X8Uebrt1q6bWMQcSNiasQrUUao7KSWCYu03t7AQvUfpD8YqMkV3taxicKIa47zr3OHlA/0?wx_fmt=png" data-type="png" data-ratio="0.8048048048048048" data-w="333" />

按照React模块组合的设计，把评论框组件commentBox分为两个子组件模块：commentList和commentForm，代码如下：

<div className="commentBox">

  <h1>Comments</h1>

  <CommentList data={this.state.data} />

  <CommentForm onCommentSubmit={this.handleCommentSubmit} />

</div>

commentList和commentForm组件对应的代码如下：

<div className="commentList">

  {commentNodes}

</div>

<form className="commentForm" onSubmit={this.handleSubmit}>

  <input type="text" placeholder="Your name" ref="author" />

  <input type="text" placeholder="Say something..." ref="text" />

  <input type="submit" value="Post" />

</form>

从代码中可以看到CommentList组件又可以划分为comment组件的列表。comment组件代码如下：

<div className="comment">

  <h2 className="commentAuthor">

    {this.props.author}

  </h2>

  <span dangerouslySetInnerHTML= />

</div>

可以看出，为了完成评论框功能，使用React定义了四个不同的组件：commentBox、commentList、commentForm、comment。commentBox是由commentList和commentForm组合而来，commentList是由comment组合而来。这个例子充分体现了React组件化的理念，每个组件的UI和逻辑都定义到了内部，暴露少量的API和外部交互，组件之间组合形成更复杂的组件。总结一下，React的组件具有如下的特性：

可组合：简单组件可以组合为复杂的组件
可重用：每个组件都是独立的，可以被多个组件使用
可维护：和组件相关的逻辑和UI都封装在了组件的内部，方便维护
可测试：因为组件的独立性，测试组件就变得方便很多。

React使用了组件化的设计，所以开发者自然而然和原生的Web Components相提并论，StackExchange上有一篇精彩的讨论，解释了React的组件和原生组件的对比。文章从语言层面、样式的封装、数据绑定、DOM操作方式等这几个方面展开讨论，结论是说两者没有优劣之分，只是编码习惯问题。Web Components规范毕竟还在制定过程中，应该可以从React的组件设计方式上借鉴一些理念。在后续的文章中，会深入探讨React中组件的设计原理及使用。

虚拟DOM

在JavaScript中DOM操作是独立成为一个分支的。各浏览器在实现DOM操作库也是大同小异，都是在单独的模块中实现了DOM操作，由于各种技术上的原因，DOM操作的性能损耗相对于其他操作是很大的。在前端开发中都是需要特别尽量保持较小的DOM操作次数来提高性能。

React作为一个UI框架，不可避免要有界面上元素的交互。为了提高性能，React在操作页面交互时引入了虚拟DOM的概念。虚拟DOM是在React中用JavaScript重新实现的一个DOM模型，和原生的DOM并没有多少关系，只是借鉴了原生DOM的一些概念。虚拟DOM并没有完全实现DOM，只是保留了元素直接的层级关系和少量必要的属性。因为减少了不必要的复杂性，实践校验的结果是虚拟DOM的性能比原生DOM高很多。来看看普通DOM和虚拟DOM在代码上的差别。

如下是使用原生DOM生成的元素：

var a = document.createElement('a')

a.setAttribute('class', 'link')

a.setAttribute('href', 'https://github.com/facebook/react')

a.appendChild(document.createTextNode('React'))

那么使用虚拟DOM则代码为如下：

var a = React.createElement('a', {

    className: 'link',

    href: 'https://github.com/facebook/react'

}, 'React')

可以看到React中使用了自己实现的createElement方法来生成元素DOM结构。

基于React开发中构建的DOM都是通过虚拟DOM进行的。在React的实际的使用中，需要根据不同的数据展现不同的UI,当数据变化时，React会重新构建整个DOM树，然后将当前的DOM树和之前的比较，得到DOM树的区别，然后仅仅把变化的部分反映到实际的浏览器UI更新上。React会在同一个事件循环内合并DOM的变化，只是会对比开始和结束的DOM变化，忽略中间过程的DOM变化。尽管每次数据变化都是重新构建DOM树，但虚拟DOM的操作性能极高。这样使用React时，开发者不在需要关心数据变化时页面上DOM元素的更新，而只是关心各个数据状态下页面实际展现的效果。此外，因为React使用了由JavaScript实现的虚拟DOM，意味着可以在服务器端完成HTML结构的构建。

JSX

JSX是React的重要组成部分，他使用类似XML标记的方式来声明界面及关系，所以他只是一个文档规范。如下是一个在React里面使用JSX的例子：

var HelloMessage = React.createClass({

  render: function() {

    return <div>Hello {this.props.name}</div>;

  }

});

React.render(<HelloMessage name="John" />, mountNode);

可以看到如上使用了JSX的代码，像是HTML和JavaScript代码的混合体。很多人很不习惯这样的编码方式，认为这和我们一直倡导的表现和逻辑分离的思想相违背，是一种倒退。那么React这样的设计用意是啥呢？

React一个主要的设计理念是编写简单容易理解的代码。HTML模板的作用是让表现和逻辑分离，但是很多情况下模板还是严重依赖于业务逻辑，两者没有办法做到完全的松耦合。稍微复杂一点的例子，比如AngularJS使用了一套独特的机制来让UI和逻辑交互，示例代码如下。

<ul class="unstyled">

  <li ng-repeat="todo in todoList.todos">

    <input type="checkbox" ng-model="todo.done">

    <span class="done-"></span>

  </li>

</ul>

使用AngularJS的确从代码角度做到表现和逻辑分离，但是在HTML里面混入了大量的属性标记，这些标记但从语义上很难理解，新手比如要整个熟悉Angular中每个类似ng-*对应的用法及意义才能理解整个逻辑，所以有一定的入门门槛。如上例子使用JSX方式编写如下：

render: function () {

  var lis = this.todoList.todos.map(function (todo) {

    return  (

      <li>

        <input type="checkbox" checked={todo.done}>

        <span className="done-{todo.done}">{todo.text}</span>

      </li>);

  });

  return (

    <ul class="unstyled">

      {lis}

    </ul>

  );

}

可以看到，JSX中除了使用HTML标记之外，并没有复杂的标记。这种自然而直观的方式直接降低了React的学习门槛并且让代码更容易理解。

JSX只是简化了React的使用难度，但并不是必须的。在React中也可以不使用JSX，而是使用原生JavaScript的方式编写代码。在实际使用过程中也是把JSX转换成了JavaScript代码来运行的。React官方网站上提供了一个在线转换JSX到原生JavaScript代码的工具，通过这个工具也可以体会JSX使用上的优势及其内在原理。

Flux

Flux是另外一个独立于React的架构。之所以说Flux是一个架构而不是框架或者类库，是因为Flux仅仅用于配合React框架来处理组件和数据之间的交互。简单来说Flux就是用于管理数据流。和其他MVC框架倡导的双向数据绑定不同，Flux使用了单向数据绑定的机制，即数据模型到视图的流动。如下两个图展示MVC和Flux之间的差异：

Flux中主要使用了三个概念：Dispatcher、Action和Store。这三个概念区别于MVC的model、view和controller概念，因为MVC中更多的是数据双向绑定。

Actions是用于传递数据给Dispatcher的操作集合。Action可能来自于用户界面的操作，也可能是服务器端的数据更新。

Dispatcher是一个全局的分发器，接受Action，并传递给注册的回调函数。

Stores包含了应用的状态及注册到Dispatcher的回调函数，这些函数用于处理业务逻辑。

和React Views最密切的是Store，React view从Store取得state和其他数据，并更新界面。

总结

从以上的React相关设计可以看出，React是以降低前端开发的复杂度为原则的。使用React编写的代码也易于理解，所以适合大规模多人开发，能提高项目的开发效率和质量。