React组件/元素与实例分析

[yesvods]

React Component,Elements and Instances

作者：Dan Abramov
译者：Jogis
原文日期：2015/12/18
原文链接：http://facebook.github.io/react/blog/2015/12/18/react-components-elements-and-instances.html

前言

很多React新手对Components以及他们的instances和elements之间的区别感到非常困惑，为什么要用三种不同的术语来代表那些被渲染在荧屏上的内容呢？

亲自管理实例(Managing the Instances)

如果是刚入门React，那么你应该只是接触过一些组件类(component classes)以及实例(instances)。打比方，你可能通过class关键字声明了一个Button组件。这个程序运行时候，可能会有几个Button组件的实例(instances)运行在浏览器上，每一个实例会有各自的参数(properties)以及本地状态(state)。这种属于传统的面向对象UI编程。那么为什么会有元素(elements)出现呢？

在这种传统UI模式上，你需要负责创建和删除实例(instances)的子组件实例。如果一个Form的组件想要渲染一个Button子组件，需要实例化这个Button子组件，并且手动更新他们的内容。

class Form extends TraditionalObjectOrientedView {
  render() {
    // Read some data passed to the view
    const { isSubmitted, buttonText } = this.attrs;

    if (!isSubmitted && !this.button) {
      // Form is not yet submitted. Create the button!
      this.button = new Button({
        children: buttonText,
        color: 'blue'
      });
      this.el.appendChild(this.button.el);
    }

    if (this.button) {
      // The button is visible. Update its text!
      this.button.attrs.children = buttonText;
      this.button.render();
    }

    if (isSubmitted && this.button) {
      // Form was submitted. Destroy the button!
      this.el.removeChild(this.button.el);
      this.button.destroy();
    }

    if (isSubmitted && !this.message) {
      // Form was submitted. Show the success message!
      this.message = new Message({ text: 'Success!' });
      this.el.appendChild(this.message.el);
    }
  }
}

这个只是伪代码，但是这个就是大概的形式。特别是当你用一些库(比如Backbone)，去写一些需要保持数据同步的组件化组合的UI界面时候。

每一个组件实例需要保留它的DOM节点引用和子组件的实例，并且需要在合适时机去创建、更新、删除那些子组件实例。代码行数会随着组件的状态(state)数量，以平方几何级别增长。而且这样，组件需要直接访问它的子组件实例，使得这个组件以后非常难解耦。

于是，React又有什么不同呢？

用元素来描述节点树（Elements Describe the Tree）

React提出一种元素(elements)来解决这个问题。一个元素仅仅是一个纯的JSON对象，用于描述这个组件的实例或者是DOM节点(译者注：比如div)和组件所需要的参数。元素仅仅包括三个信息：组件类型（例如，Button）、组件参数（例如：color）和一些组件的子元素

一个元素(element)实际上并不等于组件的实例，更确切地说，它是一种方式，去告诉React在荧屏上渲染什么，你并不能调用元素的任何方法，它仅仅是一个不可修改的对象，这个对象带有两个字段：type: (string | ReactClass)和props: Object[1]

DOM元素(DOM Element)

当一个元素的type是一个字符串，代表是一个type（译者注：比如div）类型的DOM，props对应的是这个DOM的属性。React就是根据这个规则来渲染，比如：

{
  type: 'button',
  props: {
    className: 'button button-blue',
    children: {
      type: 'b',
      children: 'OK!'
    }
  }
}

这个元素只是用一个纯的JSON对象，去代表下面的HTML：

<button class='button button-blue'>
  <b>
    OK!
  </b>
</button>

需要注意的是，元素之间是怎么嵌套的。按照惯例，当我们想去创建一棵元素树（译者注：对，有点拗口），我们会定义一个或者多个子元素作为一个大的元素(容器元素)的children参数。

最重要的是，父子元素都只是一种描述符，并不是实际的实例(instances)。在他们被创建的时候，他们不会去引用任何被渲染在荧屏上的内容。你可以创建他们，然后把他们删掉，这并不会对荧屏渲染产生任何影响。

React元素是非常容易遍历的，不需要去解析，理所当然的是，他们比真实的DOM元素轻量很多————因为他们只是纯JSON对象。

组件元素(Component Elements)

然而，元素的type属性可能会是一个函数或者是一个类，代表这是一个React组件：

{
  type: Button,
  props: {
    color: 'blue',
    children: 'OK!'
  }
}

这就是React的核心灵感！

一个描述另外一个组件的元素，依旧是一个元素，就像刚刚描述DON节点的元素那样。他们可以被嵌套(nexted)和相互混合(mixed)。

这种特性可以让你定义一个DangerButton组件，作为一个有特定Color属性值的Button组件，而不需要担心Button组件实际渲染成DOM的适合是button还是div，或者是其他：

const DangerButton = ({ children }) => ({
  type: Button,
  props: {
    color: 'red',
    children: children
  }
});

在一个元素树里面，你可以混合配对DOM和组件元素：

const DeleteAccount = () => ({
  type: 'div',
  props: {
    children: [{
      type: 'p',
      props: {
        children: 'Are you sure?'
      }
    }, {
      type: DangerButton,
      props: {
        children: 'Yep'
      }
    }, {
      type: Button,
      props: {
        color: 'blue',
        children: 'Cancel'
      }
   }]
});

或者可能你更喜欢JSX:

const DeleteAccount = () => (
  <div>
    <p>Are you sure?</p>
    <DangerButton>Yep</DangerButton>
    <Button color='blue'>Cancel</Button>
  </div>
);

这种混合配对有利于保持组件的相互解耦关系，因为他们可以通过组合(componsition)独立地表达is-a()和has-a()的关系：

• Button是一个附带特定参数的<button>DOM
• DangerButton是一个附带特定参数的Button
• DeleteAccount在一个<div>DOM里包含一个Button和一个DangerButton

组件封装元素树(Components Encapsulate Element Trees)

当React看到一个带有type属性的元素，而且这个type是个函数或者类，React就会去把相应的props给予元素，并且去获取元素返回的子元素。

当React看到这种元素：

{
  type: Button,
  props: {
    color: 'blue',
    children: 'OK!'
  }
}

就会去获取Button要渲染的子元素，Button就会返回下面的元素：

{
  type: 'button',
  props: {
    className: 'button button-blue',
    children: {
      type: 'b',
      children: 'OK!'
    }
  }
}

React会不断重复这个过程，直到它获取这个页面所有组件潜在的DOM标签元素。

React就像一个孩子，会去问“什么是 Y”，然后你会回答“X 是 Y”。孩子重复这个过程直到他们弄清楚这个世界的每一个小的细节。

还记得上面提到的Form例子吗？它可以用React来写成下面形式：

const Form = ({ isSubmitted, buttonText }) => {
  if (isSubmitted) {
    // Form submitted! Return a message element.
    return {
      type: Message,
      props: {
        text: 'Success!'
      }
    };
  }

  // Form is still visible! Return a button element.
  return {
    type: Button,
    props: {
      children: buttonText,
      color: 'blue'
    }
  };
};

就是这么简单！对于一个React组件，props会被作为输入内容，一个元素会被作为输出内容。

被组件返回的元素树可能包含描述DOM节点的子元素，和描述其他组件的子元素。这可以让你组合UI的独立部分，而不需要依赖他们内部的DOM结构。

React会替我们创建更新和删除实例，我们只需要通过组件返回的元素来描述这些示例，React会替我们管理好这些实例的操作。

组件可能是类或者函数(Components Can Be Classes or Functions)

在上面提到的例子里，Form,Message和Button都是React组件。他们都可以被写成函数形式，就像上面提到的，或者是写成继承React.Component的类的形式。这三种声明组件的方法结果几乎都是相同的：

// 1) As a function of props
// 1) 作为一个接收props参数的函数
const Button = ({ children, color }) => ({
  type: 'button',
  props: {
    className: 'button button-' + color,
    children: {
      type: 'b',
      props: {
        children: children
      }
    }
  }
});

// 2) Using the React.createClass() factory
// 2) 使用React.createClass()的工厂方法
const Button = React.createClass({
  render() {
    const { children, color } = this.props;
    return {
      type: 'button',
      props: {
        className: 'button button-' + color,
        children: {
          type: 'b',
          props: {
            children: children
          }
        }
      }
    };
  }
});

// 3) As an ES6 class descending from React.Component
// 3) 作为一个ES6的类，去继承React.Component
class Button extends React.Component {
  render() {
    const { children, color } = this.props;
    return {
      type: 'button',
      props: {
        className: 'button button-' + color,
        children: {
          type: 'b',
          props: {
            children: children
          }
        }
      }
    };
  }
}

当组件被定义为类，它会比起函数方法的定义强大一些。它可以存储一些本地状态(state)以及在相应DOM节点创建或者删除时候去执行一些自定义逻辑。

一个函数组件会没那么强大，但是会更简洁，而且可以通过一个render()就能表现得就像一个类组件一样。除非你需要一些只能用类才能提供的特性，否则我们鼓励你去使用函数组件来替代类组件。

然而，不管是函数组件或者类组件，基本来说，他们都属于React组件。他们都会以props作为输入内容，以元素作为输出内容

自顶向下的协调(Top-Down Reconciliation)

当你调用：

ReactDOM.render({
  type: Form,
  props: {
    isSubmitted: false,
    buttonText: 'OK!'
  }
}, document.getElementById('root'));

React会提供那些props去问Form：“请你返回你的元素树”，然后他最终会使用简单的方式，去“精炼”出他对于你的组件树的理解：

// React: You told me this...
{
  type: Form,
  props: {
    isSubmitted: false,
    buttonText: 'OK!'
  }
}

// React: ...And Form told me this...
{
  type: Button,
  props: {
    children: 'OK!',
    color: 'blue'
  }
}

// React: ...and Button told me this! I guess I'm done.
{
  type: 'button',
  props: {
    className: 'button button-blue',
    children: {
      type: 'b',
      props: {
        children: 'OK!'
      }
    }
  }
}

这部分过程被React称作协调(reconciliation)，在你调用ReactDOM.render()或者setState()的时候会被执行。在协调过程结束之前，React掌握DOM树的结果，再这之后，比如react-dom或者react-native的渲染器会应用最小必要变更集合来更新DOM节点(或者是React Native的特定平台视图)。

这个逐步精炼的过程也说明了为什么React应用如此容易优化。如果你的组件树一部分变得太庞大以至于React难以去高效访问，在相关参数没有变化的情况下，你可以告诉React去跳过这一步“精炼”以及跳过diff树的其中一部分。如果参数是不可修改的，计算出他们是否有变化会变得相当快。所以React和immutability结合起来会非常好，而且可以用最小的代价去获得最大的优化。

你可能发现这篇博客一开始谈论到很多关于组件和元素的内容，但是并没有太多关于实例的。事实上，比起大多数的面向对象UI框架，实例在React上显得并没有那么重要。

只有类组件可以拥有实例，而且你从来不需要直接创建他们：React会帮你做好。当存在父组件实例访问子组件实例的情况下，他们只是被用来做一些必要的动作（比如在一个表单域设置焦点），而且通常应该要避免这样做。

React为每一个类组件维护实例的创建，所以你可以以面向对象的方式，用方法和本地状态去编写组件，但是除此之外，实例在React的变成模型上并不是很重要，而且会被React自己管理好。

总结

元素是一个纯的JSON对象，用于描述你想通过DOM节点或者其他组件在荧屏上展示的内容。元素可以在他们的参数里面包含其他元素。创建一个React元素代价非常小。一个元素一旦被创建，将不可更改。

一个组件可以用几种不同的方式去声明。可以是一个带有render()方法的类。作为另外一种选择，在简单的情况下，组件可以被定义为一个函数。在两种方式下，组件都是被传入的参数作为输入内容，以返回的元素作为输出内容。

如果有一个组件被调用，传入了一些参数作为输入，那是因为有一某个父组件返回了一个带有这个组件的type以及这些参数(到React上)。这就是为什么大家都认为参数流动方式只有一种：从父组件到子组件。

实例就是你在组件上调用this时候得到的东西，它对本地状态存储以及对响应生命周期事件非常有用。

函数组件根本没有实例，类组件拥有实例，但是你从来都不需要去直接创建一个组件实例——React会帮你管理好它。

最后，想要创建元素，使用React.createElement(),JSX或者一个元素工厂工具。不要在实际代码上把元素写成纯JSON对象——仅需要知道他们在React机制下面以纯JSON对象存在就好。

更多相关内容

• Introducing React Elements
• Streamlining React Elements
• React (Virtual) DOM Terminology

[1]. 出于安全考虑，所有React元素需要在对象下声明一个额外的$$typeof: Symbol.for(‘react.element’)字段。它在上面的例子被忽略了。这篇博客从头开始用行内对象来表示元素，来告知你底层运作的概念。但是，除非你要么添加$$typeof到元素上或者用React.createElement或JSX去修改上面的代码，否则那些代码并不能正常执行。

[dwqs]

nice

[VectorHo]

good