Так, React бере на себе розробку інтерфейсу. Питання в тому, чому.

Оновлення: Ця стаття тепер є частиною моєї книги “React.js Beyond The Basics”. Прочитайте оновлену версію цього вмісту та більше про React на jscomplete.com/react-beyond-basics .

Ось кілька причин, чому React став настільки популярним так швидко:

  • Працювати з DOM API важко. React в основному надає розробникам можливість працювати з віртуальним браузером, який є більш зручним, ніж реальний браузер. Віртуальний браузер React діє як агент між розробником та реальним браузером.
  • React дозволяє розробникам декларативно описувати свої користувальницькі інтерфейси та моделювати стан цих інтерфейсів. Це означає, що замість того, щоб придумувати кроки для опису транзакцій на інтерфейсах, розробники просто описують інтерфейси з точки зору кінцевого стану (як функції). Коли транзакції відбуваються з цим станом, React опікується оновленням користувацьких інтерфейсів на основі цього.
  • React - це лише JavaScript, є дуже малий API для вивчення, лише кілька функцій та способи їх використання. Після цього ваші навички JavaScript - це те, що робить вас кращим розробником React. Вхідних бар'єрів немає. Розробник JavaScript може стати продуктивним розробником React за кілька годин.

Але в цьому є набагато більше, ніж просто це. Спробуємо висвітлити всі причини зростання популярності React. Однією з причин є його віртуальний DOM (алгоритм узгодження React). Ми обробимо приклад, щоб показати фактичне практичне значення наявності такого алгоритму за вашою командою.

Офіційне визначення React говорить, що це бібліотека JavaScript для побудови користувальницьких інтерфейсів . Важливо розуміти дві різні частини цього визначення:

  1. React - це бібліотека JavaScript . Це не рамки. Це не повне рішення, і нам часто доведеться використовувати більше бібліотек з React, щоб сформувати будь-яке рішення. React не передбачає нічого про інші частини в будь-якому повному рішенні. Він зосереджений лише на одній речі, і робить це дуже добре.
  2. Те, що React робить дуже добре - це друга частина визначення: побудова користувальницьких інтерфейсів . Інтерфейс користувача - це все, що ми ставимо перед користувачами, щоб вони взаємодіяли з машиною. Інтерфейси користувача є скрізь - від простих кнопок на мікрохвильовці до приладової панелі космічного шатла. Якщо пристрій, який ми намагаємось інтерфейсувати, може розуміти JavaScript, ми можемо використовувати React для опису користувацького інтерфейсу для нього.

Оскільки веб-браузери розуміють JavaScript, ми можемо використовувати React для опису веб-інтерфейсів користувачів. Я люблю вживати тут слово опис, тому що це те, що ми в основному робимо з React, ми просто говоримо йому, що хочемо, і React будуватиме фактичні користувальницькі інтерфейси від нашого імені у веб-браузері. Без React або подібних бібліотек нам доведеться вручну створювати інтерфейси користувача з власними веб-API та JavaScript.

Коли ви чуєте твердження, що «React є декларативним», це саме те, що воно означає, ми описуємо інтерфейси користувача з React і повідомляємо, що ми хочемо (а не як це робити). React подбає про те, як і перекладе наші декларативні описи (які ми пишемо мовою React) у фактичні інтерфейси користувача у браузері. React ділиться цією простою декларативною силою з самим HTML, але з React ми маємо бути декларативними для інтерфейсів HTML, які представляють динамічні дані, а не лише статичні дані.

React має три основні концепції дизайну, які визначають його популярність:

1 - Використання багаторазових компонуючих компонентів та компонентів, що містять стани

У React ми описуємо користувальницькі інтерфейси за допомогою компонентів. Ви можете уявити компоненти як прості функції (будь-якою мовою програмування). Ми викликаємо функції з деяким входом, і вони дають нам деякий результат. Ми можемо повторно використовувати функції за потреби та складати більші функції з менших.

Компоненти абсолютно однакові; ми називаємо їхні вхідні дані «властивостями» та «станом», а вихідний компонент - це опис Інтерфейсу користувача (подібний до HTML для браузерів). Ми можемо повторно використовувати один компонент у декількох інтерфейсах користувача, а компоненти можуть містити інші компоненти.

Однак, на відміну від чистих функцій, повний компонент React може мати приватний стан для зберігання даних, які можуть змінюватися з часом.

2 - Характер реактивних оновлень

Назва React - це просте пояснення цієї концепції. Коли стан компонента (вхід) змінюється, змінюється і інтерфейс користувача, який він представляє (вихід). Ця зміна в описі Інтерфейсу користувача повинна бути відображена на пристрої, з яким ми працюємо.

У браузері нам потрібно регенерувати подання HTML у об’єктній моделі документа (DOM). З React нам не потрібно турбуватися про те, як відобразити ці зміни або навіть керувати тим, коли вносити зміни до браузера; React просто реагуватиме на зміни стану і автоматично оновлюватиме DOM, коли це потрібно.

3 - Віртуальне представлення поглядів у пам'яті

З React ми пишемо HTML за допомогою JavaScript. Ми покладаємось на потужність JavaScript для створення HTML, який залежить від деяких даних, а не на покращення HTML, щоб він працював з цими даними. Покращення HTML - це те, що зазвичай роблять інші фреймворки JavaScript. Наприклад, Angular розширює HTML за допомогою таких функцій, як цикли, умовні умови та інші.

Коли ми отримуємо лише дані із сервера (у фоновому режимі, з AJAX), нам потрібне щось більше, ніж HTML, для роботи з цими даними. Він використовує або вдосконалений HTML, або використовує потужність самого JavaScript для створення HTML. Обидва підходи мають переваги та недоліки. React охоплює останню з аргументом, що переваги сильніші за недоліки.

Насправді є одна основна перевага, яка сама по собі може обґрунтувати цей підхід; використання JavaScript для візуалізації HTML полегшує React збереження віртуального представлення HTML в пам'яті (що зазвичай називають Віртуальним DOM ). React використовує віртуальний DOM для візуалізації дерева HTML практично спочатку, а потім, кожен раз, коли стан змінюється, і ми отримуємо нове дерево HTML, яке потрібно перенести в DOM браузера, замість того, щоб писати все нове дерево, React буде писати лише різниця між новим деревом та попереднім деревом (оскільки React має в пам'яті обидва дерева). Цей процес відомий як примирення дерев , і я думаю, це найкраще, що сталося у веб-розробці з часу AJAX!

У наступному прикладі ми зосередимось на цій останній концепції та побачимо простий практичний приклад процесу узгодження дерев та великої різниці, яку він робить. Ми напишемо один і той же приклад HTML двічі, спочатку використовуючи власні веб-API та ванільний JavaScript, а потім побачимо, як описати те саме дерево HTML за допомогою React.

Щоб зосередитись лише на цій останній концепції, ми не будемо використовувати компоненти, а ми будемо знущатися над операцією зміни стану за допомогою таймера JavaScript. Ми також не збираємось використовувати JSX, хоча використання JSX зробить набагато простіший код. Я використовую JSX весь час, коли пишу React, але робота з React API безпосередньо в цьому прикладі, сподіваюся, змусить вас зрозуміти цю концепцію набагато краще.

Приклад алгоритму примирення React

Щоб слідувати цьому прикладу, вам потрібен браузер і редактор коду. Ви насправді можете скористатися онлайн-майданчиком для кодування, але я буду використовувати локальні файли та тестувати їх безпосередньо у браузері (веб-сервер нам не потрібен):

Ми почнемо цей приклад з нуля. Створіть новий каталог і запустіть улюблений редактор там:

mkdir react-democd react-demoatom .

Створіть index.htmlфайл у цьому каталозі та розмістіть там стандартний шаблон HTML. Включіть до цього шаблону script.jsфайл і додайте console.logв цей сценарій оператор, щоб перевірити, чи працює включення:

    React Demo     

Відкрийте index.htmlфайл у своєму браузері і переконайтеся, що ви можете без проблем побачити порожній шаблон, а також те, що ви помітили на вкладці dev-tools Console console.logтестове повідомлення, яке ви ввели script.js:

open index.html # On Mac explorer index.html # On Windows

Now, let’s bring in the React library itself, which we can include from the Reactjs website. Copy both the react and react-dom scripts, and include them in index.html:

We’re including two different scripts here for an important reason: The React library itself can be used without a browser. To use React with a browser, we need the ReactDOM library.

When we refresh the browser now, we should see both React and ReactDOM available on the global scope:

With this simple setup, we can now access both React and ReactDOM APIs, and of course, we also have access to the native Web APIs and JavaScript which we are going to use first.

To insert HTML dynamically in the browser we can simply use pure JavaScript and the DOM Web API itself. Let’s create a div element to host our JavaScript HTML content and give it the id "js". In the body element of index.html, right before the script tag, add:

Now in script.js, let's grab this new div element by its id and put it in a constant. Let's name this constant jsContainer. We can use document.getElementById to grab the div from HTML:

jsContainer.innerHTML = ` Hello JS `;

To control the content of this div, we can use the innerHTML setter call on the div element directly. We can use this call to supply any HTML template that we want inserted in the DOM. Let's insert a div element with a class of "demo" and the string "Hello JS" as its content:

jsContainer.innerHTML = ` Hello JS `;ReactDOM.render( /* TODO: React's version of the HTML template */, reactContainer )

Make sure this works in the browser. You should see the “Hello JS” line on the screen now.

This demo div is our User Interface so far. It’s a very simple one. We just output a text for the user to see.

Both document.getElementById and element.innerHTML are actually part of the native DOM Web API. We are communicating with the browser directly here using the supported APIs of the Web platform. When we write React code, however, we use the React API instead, and we let React communicate with the browser using the DOM Web API.

React acts like our agent for the browser, and we mostly need to communicate with just React, our agent, and not the browser itself. I say mostly because there are cases where we still need to communicate with the browser, but those are rare.

To create the exact same User Interface that we have so far but with React API this time, let’s create another div element and give it an id of "react". In index.html, right under the div#js element, add:

Now, in script.js, create a new container constant for the new div:

const reactContainer = document.getElementById("react");

This container will be the only call we make to the native web API. ReactDOM needs this container to know where to host our application in the DOM.

With the react container identified, we can now use the ReactDOM library to render React's version of the HTML template to this container:

ReactDOM.render( /* TODO: React's version of the HTML template */, reactContainer )

What we’re going to do next is your first milestone in truly understanding the React library. Remember when I told you that with React we write HTML using JavaScript? This is exactly what we are going to do next.

To write our simple HTML User Interface, we are going to use JavaScript calls to React API, and by the end of the example you’ll have a better picture about the reason for doing so.

Instead of working with strings (as we did in the native JavaScript example above), in React, we work with objects. Any HTML string will be represented as an object using a React.createElement call (which is the core function in the React API).

Here’s the equivalent HTML User Interface we have so far with React:

ReactDOM.render( React.createElement( "div", { className: "demo" }, "Hello React" ), reactContainer );

React.createElement has many arguments:

  • The first argument is the HTML tag, which is div in our example.
  • The second argument is an object that represents any attributes we want this tag to have. To match the native JS example we used { className: "demo" } which translates to class="demo". Note how we used className instead of class in the attributes because with React it's all JavaScript that matches the Web API, not HTML itself.
  • The third argument is the content of the element. We’ve put a “Hello React” string in there.

We can test this now. The browser should render both “Hello JS” and “Hello React”. Let’s style the demo divs as a box, using this CSS, just so that we can visually split the screen. In index.html:

 .demo { border: 1px solid #ccc; margin: 1em; padding: 1em; } 

We now have two nodes, one being controlled with the DOM Web API directly, and another being controlled with the React API (which in turn uses the DOM Web API). The only major difference between the ways we are building these two nodes in the browser is that in the JS version we used a string to represent the content, while in the React version we used pure JavaScript calls and represented the content with an object instead of a string.

No matter how complicated the HTML User Interface is going to get, when using React, every HTML element will be represented with a JavaScript object using a React.createElement call.

Let’s now add some more features to our simple User Interface. Let’s add a text box to read input from the user.

To nest elements in our HTML template, it’s straight forward in the JS version because it’s just HTML. For example, to make the demo div render an element, we simply add it to the content:

jsContainer.innerHTML = ` Hello JS `;

We can do the same with React by adding more arguments after the 3rd argument for React.createElement. To match what we did in the native JS example, we can add a 4th argument that is another React.createElement call that renders an input element (remember, every HTML element is an object):

ReactDOM.render( React.createElement( "div", { className: "demo" }, "Hello React", React.createElement("input") ), reactContainer );

At this point, if you’re questioning what we’re doing and thinking “this is complicating a simple process”, you are totally right! But there is a very good reason for what we’re doing. Keep reading.

Let’s also render a timestamp in both versions. In the JS version, let’s put the timestamp in a paragraph element. We can use a call to new Date() to display a simple timestamp:

jsContainer.innerHTML = ` Hello JS  

${new Date()}

`;

To do the same in React, we add a 5th argument to the top-level div element. This new 5th argument is another React.createElement call, this time using a p tag, with no attributes, and the new Date() string for content:

ReactDOM.render( React.createElement( "div", { className: "demo" }, "Hello React", React.createElement("input"), React.createElement( "p", null, new Date().toString() ) ), reactContainer );

Both JS and React versions are still rendering the exact same HTML in the browser.

As you can see, so far, using React is actually a lot harder than the simple and familiar native way. What is it that React does so well that’s worth giving up the familiar HTML and having to learn a new API to write what can be simply written in HTML? The answer is not about rendering the first HTML view, it’s about what we need to do to update any existing view in the DOM.

So, let’s do an update operation on the DOM we have so far. Let’s simply make the timestamp tick every second.

We can easily repeat a JavaScript function call in a browser using the setInterval Web timer API. So, let's put all of our DOM manipulations for both JS and React versions in a function, call it render, and use it in a setInterval call to make it repeat every second.

Here’s the full final code in script.js:

const jsContainer = document.getElementById("js"); const reactContainer = document.getElementById("react"); const render = () => { jsContainer.innerHTML = ` Hello JS  

${new Date()}

`; ReactDOM.render( React.createElement( "div", { className: "demo" }, "Hello React ", React.createElement("input"), React.createElement( "p", null, new Date().toString() ) ), reactContainer ); } setInterval(render, 1000);

When we refresh the browser now, the timestamp string should be ticking every second in both versions. We are now updating our User Interface in the DOM.

This is the moment when React will potentially blow your mind. If you try to type something in the text box of the JS version, you won’t be able to. This is very much expected because we’re basically throwing away the whole DOM node on every tick and regenerating it. However, if you try to type something in the text box that’s rendered with React, you can certainly do so!

Although the whole React rendering code is within our ticking timer, React is changing only the timestamp paragraph and not the whole DOM node. This is why the text input box was not regenerated and we were able to type in it.

You can see the different ways we’re updating the DOM visually if you inspect the two DOM nodes in a Chrome dev tools elements panel. The Chrome div tools highlights any HTML elements that get updated. You’ll see how we are regenerating the whole “js” div on every tick, while React is smartly only regenerating the paragraph with the timestamp string.

React has a smart diffing algorithm that it uses to only regenerate in its DOM node what actually needs to be regenerated while it keeps everything else as is. This diffing process is possible because of React’s virtual DOM and the fact that we have a representation of our User Interface in memory (because we wrote in JavaScript).

Using the virtual DOM, React keeps the last DOM version in memory and when it has a new DOM version to take to the browser, that new DOM version will also be in memory, so React can compute the difference between the new and the old versions (in our case, the difference is the timestamp paragraph).

React will then instruct the browser to update only the computed diff and not the whole DOM node. No matter how many times we regenerate our interface, React will take to the browser only the new “partial” updates.

Not only is this method a lot more efficient, but it also removes a big layer of complexity for the way we think about updating User Interfaces. Having React do all the computations about whether we should update the DOM or not enables us to focus on thinking about our data (state) and the way to describe a User Interface for it.

We then manage the updates on our data as needed without worrying about the steps needed to reflect these updates on the actual User Interface in the browser (because we know React will do exactly that and it will do that in an efficient way!)

Thanks for reading! You can view the source code of my demo here, and you can see the demo running here.

Learning React or Node? Checkout my books:

  • Learn React.js by Building Games
  • Node.js Beyond the Basics