Pull to refresh

Что такое Virtual DOM?

Website development *JavaScript *ReactJS *
Sandbox
За последний год я много слышал о Virtual DOM и React JS.
React работает действительно быстро и очень прост, но как он работает? Что такое Virtual DOM? Почему я должен беспокоиться об этом, и что случилось со старым добрым обычным DOM?

Что такое DOM


Перед тем, как мы начнем вникать в то, что из себя представляет DOM виртуальный, давайте немного поговорим о том, чем является DOM реальный.

DOM (аббревиатура от Document Object Model) — способ представления структурного документа с помощью объектов. Это кроссплатформенное и языко-независимое соглашение для представления и взаимодействия с данными в HTML, XML и т.д.

Веб-браузеры обрабатывают составляющие DOM, и мы можем взаимодействовать с ними, используя JavaScript и CSS. Мы можем работать с узлами документа, изменять их данные, удалять и вставлять новые узлы. В наши дни DOM API является практически кроссплатформенным и кроссбраузерным.
Так в чем же проблема?

Проблема DOM


Главная проблема DOM — он никогда не был рассчитан для создания динамического пользовательского интерфейса (UI). Мы можем работать с ним, используя JavaScript и библиотеки наподобие jQuery, но их использование не решает проблем с производительностью.
Посмотрите на современные социальные сети, такие как Twitter, Facebook или Pinterest.
После небольшого скроллинга, мы будем иметь десятки тысяч DOM-узлов, эффективно взаимодействовать с которыми — задача не из легких.

Для примера, попробуйте переместить 1000 div-блоков на 5 пикселей влево.
Это может занять больше секунды — это слишком много для современного интернета. Вы можете оптимизировать скрипт и использовать некоторые приемы, но в итоге это вызовет лишь головную боль при работе с огромными страницами и динамическим UI.

Можем ли мы решить эту проблему? Похоже, что можем.
В настоящее время W3C работает над новым стандартом Shadow DOM.
Shadow DOM — это рабочий черновик стандарта W3C. Спецификация, описывающая метод объединения нескольких DOM-деревьев в одну иерархию и как эти деревья взаимодействуют друг с другом в пределах документа, что позволяет лучше скомпоновать DOM.

Другой вариант заключается в использовании подхода с Virtual DOM.
Virtual DOM не является стандартом и в конечном итоге мы по-прежнему взаимодействуем с DOM, но делаем это как можно реже и более эффективно.

Virtual DOM


Вместо того, чтобы взаимодействовать с DOM напрямую, мы работаем с его легковесной копией. Мы можем вносить изменения в копию, исходя из наших потребностей, а после этого применять изменения к реальному DOM.
При этом происходит сравнение DOM-дерева с его виртуальной копией, определяется разница и запускается перерисовка того, что было изменено.

Такой подход работает быстрее, потому как не включает в себя все тяжеловесные части реального DOM.
Но только если мы делаем это правильно. Есть две проблемы: когда именно делать повторную перерисовку DOM и как это сделать эффективно.

Когда?
Когда данные изменяются и нуждается в обновлении.
Есть два варианта узнать, что данные изменились:
  • Первый из них — «dirty checking» (грязная проверка) заключается в том, чтобы опрашивать данные через регулярные промежутки времени и рекурсивно проверять все значения в структуре данных.
  • Второй вариант — «observable» (наблюдаемый) заключается в наблюдении за изменением состояния. Если ничего не изменилось, мы ничего не делаем. Если изменилось, мы точно знаем, что нужно обновить.

Как?
Что делает этот подход действительно быстрым:
  • Эффективные алгоритмы сравнения
  • Группировка операций чтения/записи при работе с DOM
  • Эффективное обновление только под-деревьев

Как вы понимаете, это не так просто и реализация может оказаться довольно сложной, но есть некоторые библиотеки, которые помогают реализовать этот подход в наших проектах.
Одной из таких самых известных библиотек является React от команды разработчиков Facebook.

React JS


React JS — это JavaScript-библиотека, разработанная в Facebook для создания пользовательских интерфейсов, которая популяризировала идею использования виртуального DOM. React создает легковесное дерево из JavaScript-объектов для имитации DOM-дерева. Затем он создает из них HTML, который вставляется или добавляется к нужному DOM-элементу, что вызывает перерисовку страницы в браузере.
React — это библиотека, а не фреймворк, поэтому сравнивать его с Angular или Ember некорректно.

Другие библиотеки и фреймворки


  • virtual-dom — реализация Virtual DOM от Matt Esch, алгоритм сравнения отличий.
  • Mithril — Javascript-фреймворк для создания ярких приложений.
  • Bobril — Компонент-ориентированный фреймворк, вдохновленный подходами Mithril и ReactJs.
  • cito.js — JavaScript-фреймворк для создания быстрых, масштабируемых и модульных веб-приложений.


Вывод


Virtual DOM — это техника и набор библиотек / алгоритмов, которые позволяют нам улучшить производительность на клиентской стороне, избегая прямой работы с DOM путем работы с легким JavaScript-объектом, имитирующем DOM-дерево.

Идея с использованием виртуального DOM отличная, хотя и не нова — мы давно знали, что прямая работа с DOM обходится дорого. Используя библиотеки наподобие React, мы можем повысить производительность приложений и сделать это очень просто.

От переводчика


Оригинальная статья: What is Virtual DOM
Примечание: при переводе допущены некоторые вольности, но в рамках разумного.
Tags:
Hubs:
Total votes 19: ↑18 and ↓1 +17
Views 102K
Comments Comments 18