Virtual dom что это
Что такое Virtual DOM?
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.
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
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.
Разбираемся в Angular Ivy: Incremental DOM и Virtual DOM
Angular — наш основной инструмент для написания приложения TestMace. В одной из прошлых статей мы затронули тему Ivy рендерера. Самое время поподробнее узнать, чем Ivy отличается от предыдущего движка.
В нашей компании Nrwl мы уже какое-то время находимся в предвкушении возможностей, которые откроет нам и нашим клиентам Ivy. Angular Ivy — это новый движок рендеринга Angular, кардинально отличающийся от всех аналогичных технологий популярных фреймворков тем, что он использует Incremental DOM.
Что такое Incremental DOM и чем он отличается от Virtual DOM?
Проведём сравнительный анализ и выясним почему Incremental DOM является верным решением для Angular.
Принцип работы Virtual DOM
React — довольно распространённый фреймворк, в котором впервые использовался Virtual DOM. Основная идея состоит в следующем:
Каждый компонент создаёт новое VDOM-дерево всякий раз, когда он рендерится. React сравнивает новое дерево с предыдущим, после чего вносит набор изменений в DOM браузера, чтобы привести его в соответствие с новым VDOM-деревом.
Virtual DOM имеет два основных преимущества:
Incremental DOM
Incremental DOM используется компанией Google для внутренних нужд. Его основная идея такова:
Каждый компонент компилируется в набор инструкций, которые создают DOM-деревья и непосредственно обновляют их при изменении данных.
К примеру, вот этот компонент:
Будет скомпилирован в:
Функция template содержит инструкции для рендеринга и обновления DOM. Обратите внимание, что инструкции не интерпретируются движком рендеринга фреймворка. Они и есть движок рендеринга.
Преимущества Incremental DOM
Почему же в Google решили остановить свой выбор на Incremental DOM, а не на Virtual DOM?
Задача, которую они поставили, — сделать так, чтобы приложения показывали хорошую производительность на мобильных устройствах. А значит, была необходима оптимизация размера бандла и объёма потребляемой памяти.
Чтобы решить поставленные выше задачи:
Incremental DOM и tree shakability
При использовании incremental DOM фреймворк не интерпретирует компонент; вместо этого компонент ссылается на инструкции. Если какая-либо инструкция осталась нетронутой, то она не будет использоваться в будущем. Поскольку данная информация известна во время компиляции, можно исключить неиспользуемые инструкции из бандла.
Для работы Virtual DOM необходим интерпретатор. В момент компиляции неизвестно, какая именно его часть понадобится, а какая — нет, поэтому необходимо загнать его в браузер целиком.
Incremental DOM и потребление памяти
Virtual DOM создаёт всё дерево с нуля при каждом повторном рендеринге.
Incremental DOM же не требует памяти для повторного рендеринга представления, если оно не вносит изменения в DOM. Память необходимо будет выделить только в том случае, если будут добавлены или удалены DOM-узлы, а объём выделяемой памяти будет пропорционален производимым изменениям в DOM.
Так как большинство вызовов render/template не вносят никаких изменений (или вносимые ими изменения незначительны), существенная экономия памяти обеспечена.
Incremental DOM победил?
Разумеется, всё не так просто. Например, то, что render-функция возвращает значение, предоставляет отличные возможности, скажем, в тестировании. С другой стороны, пошаговое выполнение инструкций с помощью Firefox DevTools упрощает отладку и профилирование производительности. Эргономичность того или иного способа зависит от используемого фреймворка и предпочтений разработчика.
Angular всегда строился на использовании HTML и шаблонов (пару лет назад я опубликовал пост, в котором обозначил свои мысли в поддержку данного решения и его эффективности в долгосрочной перспективе). Именно поэтому главный козырь Virtual DOM никогда не будет выигрышным для Angular.
С учётом всего этого, tree shakability и низкого потребления памяти, я считаю разумным выбором использование Incremental DOM в качестве основы нового движка рендеринга.
Если вам необходима консультация по Angular, информация об обучении или поддержке, вы можете почитать о наших методах работы с клиентами здесь
Dec 28, 2016 · 8 min read
Virtual DOM (VDOM ака VNode) — это волшебный инструмент ✨ который достаточно сложен в понимании. React, Preact и похожие JS библиотеки используют его в своём “ядре”.
К сожалению, я не смог найти хорошую статью или документацию которая смогла бы объяснить принцип работы VDOM простым языком. Так что, я написал её сам.
Получилась ОЧЕНЬ объёмная статья, за счёт большого количества картинок (не текста, всё в порядке).
Все примеры написаны на Preact, но я думаю, что большинство концепций применимы и к React.
Для лучшего понимания VDOM мы пройдёмся по нескольким сценариям:
Краткое обозначение:
📢 — emoji помечает текст где присутствуют ссылки на исходный код.
Реальный DOM — это обычный DOM.
Приложение
Наше приложение — это простое поле поиска которое фильтрует список городов на основе введенных символов. Оно содержит 2 компонента “FilteredList” и “List”. Компонент List отвечает за рендеринг списка элементов (по умолчанию: “California” и “New York”).
От JSX к DOM
Всё довольно просто. Компоненты написанные на JSX (HTML и JS) преобразуются в чистый JS с помощью CLI инструмента Babel. После чего функция “h” (hyperscript) в Preact преобразует их в VDOM дерево (так называемый VNode). И наконец, Preact’s VDOM алгоритм создает реальный DOM из VDOM (наше приложение).
Не волнуйтесь, сейчас мы всё разберём!
Перед тем, как попасть в волшебную страну под названием VDOM, давайте узнаем побольше о JSX.
1. Babel и JSX
JSX позволяет нам писать HTML в JavaScript! А также даёт возможность использовать в нём JS (правда в фигурных скобках <>).
Работа с визуализацией JS. Обзор основных концепций JavaScript
Опубликовано qliksense-expert в 14.10.2019 14.10.2019
Содержание урока по Qlik Sense
Что такое Virtual DOM? Что такое виртуальный DOM?
Виртуальный DOM (VDOM) — это концепция программирования, в которой идеальное или «виртуальное» представление пользовательского интерфейса хранится в памяти и синхронизируется с «настоящим» DOM при помощи библиотеки, такой как ReactDOM. Этот процесс называется согласованием.
Такой подход и делает API React декларативным: вы указываете, в каком состоянии должен находиться пользовательский интерфейс, а React добивается, чтобы DOM соответствовал этому состоянию. Это абстрагирует манипуляции с атрибутами, обработку событий и ручное обновление DOM, которые в противном случае пришлось бы использовать при разработке приложения.
Теневой DOM похож на виртуальный DOM?
Нет, они совсем разные. Теневой DOM (Shadow DOM) — это браузерная технология, предназначенная в основном для определения переменных и CSS в веб-компонентах. Виртуальный DOM — это концепция, реализованная библиотеками в JavaScript поверх API браузера.
Что такое «React Fiber»?
Fiber — новый механизм согласования в React 16, основная цель которого сделать рендеринг виртуального DOM инкрементным.
Пояснение с Toster.RU
Ну вот есть DOM. Он медленный, и дергать его просто так не стоит. А есть виртуальный DOM, что-то типа прослойки между вашим кодом и реальным DOM. Вы можете дергать виртуальный DOM сколько вам душе угодно, а прослойка эта соберет всю инфу о том как вы чего делали, и попробует оптимизировать взаимодействие с реальным DOM что бы вышло как можно меньше действий.
Пример – задача простая, у вас есть таблица и нужно постоянно обновлять ячейки новым значением. Значение приходят из апишки раз в пару десятков милисекунд (какая-то реалтайм статистика к примеру). Значения эти – просто массив данных.
Решение в лоб – каждый раз когда приходят данные, дропать старую таблицу, проходить циклом по массиву и формировать новую. Это куча операций с DOM. У вас каждые n милисекунд будет полностью перестраиваться вся эта штука, дропаться и создаваться новые элементы и все это будет ужасно долго пересчитываться и перерисовываться.
А теперь добавим между всем этим виртуальную апишку, которая запоминает что она там в прошлый раз создала и что надо в этот раз создать. Вы все так же влоб проходите циклом по массиву и просите виртуальный дом построить новую апишку, а виртуальный дом будет стараться переиспользовать то что у него уже есть, ну и все в таком духе. За счет этого получается нефиговый прирост производительности (но есть потери на работу самого виртуального DOM, зато можно фигачить как хочешь).
Если же прослойку эту сделать со своим интерфейсом, можно получить слой абстракции для работы с UI. Именно это предлагает тот же React. Слой абстракции над UI. Вы можете работать с реактом, но UI будет отрисовываться не через DOM а скажем… это может быть нативный интерфейс мобильной платформы (гуглить native-react). Ну и т.д.
Рендеринг – отображение конечного результата
Javascript фреймворки в первую очередь стоит сравнить по рендерингу страницы. Современная архитектура допускает два вида:
DOM – Document Object Model – объектная модель документа, позволяющая считывать и менять содержимое, оформление и даже структуру html-документов. Каждый из фреймворков подходит по-своему к обработке DOM что и оказывает влияние на рендеринг конечной страницы, отображаемой на экране пользователя.
Vue.js и React создают копию DOM, обрабатывают ее, а затем результат сравнивается с исходной версией. В конечном документе (то есть на экране пользователя) заменяются только те части страницы, которые отличаются от результатов обработки.
Это значительно ускоряет загрузку и рендеринг страницы. Соответственно сокращается объем трафика, что особенно важно для пользователей мобильных устройств.
В корне отличается подход к обработке DOM фреймворком Angular версии 1.x и выше. Здесь происходит разделение на два потока, причем за рендеринг DOM «отвечает» браузер (клиентская часть), а за создание директив, загрузку кода и сервисов – общий поток (серверная часть).
Но это совсем не значит, что рендеринг происходит на стороне клиента – визуализация по-прежнему производится серверами. Следовательно, SEO оптимизация не вызовет затруднений. Поисковым роботам будет предоставлена корректная страница при индексации.
Model-View-Controller (MVC) – шаблон проектирования Модель-Представление-Контроллер
Что такое шаблон проектирования Model-View-Controller? MVC включает в себя три главных его части:
HTML Canvas
HTML Canvas — это удивительная технология для рисования, встроенная во все современные браузеры. С помощью Canvas вы можете рисовать фигуры, управлять фотографиями, создавать игры и анимировать фактически что угодно — всё это с правильными веб-стандартами. Вы даже можете делать мобильные приложения.
Тег – это элемент HTML 5, который предназначен для создания растрового изображения при помощи JavaScript.
Node.JS
Node.js разработал Райан Даль (англ. Ryan Dahl) в 2009 году.
Node.js — это среда выполнения JavaScript. Это JavaScript фреймворк, основанный на движке V8 от Google, созданный для решения проблемы одновременной обработки большого количества запросов.
Движок принимает код JavaScript и компилирует его в C++, который выполняется с молниеносной скоростью. Движок V8 ( он транслирует JavaScript в машинный код) делает это «на лету».
Frontend и Backend – что это такое и как они взаимодействуют?
Что такое FizzBizz тест
FizzBizz – как правило, небольшой тест, направленный на отсеивание неопытных разработчиков. Я думаю, вы будете удивленны как много javascript разработчиков не умеют писать такие тесты.
Как правило, такие тесты не несут в себе большой смысловой нагрузки. Он направлен исключительно на проверку способностей потенциальных кандидатов.
Тестирование JavaScript
Автоматизированное тестирование – это когда тесты написаны отдельно от кода, и можно в любой момент запустить их и проверить все важные случаи использования.
BDD (Behaviour Driven Development) – поведенческие тесты кода
BDD предполагает описание тестировщиком или аналитиком пользовательских сценариев на естественном языке — если можно так выразиться, на языке бизнеса.
TDD (Test Driven Development) – Разработка через тестирование
TDD — это больше о программировании и тестировании на уровне технической реализации продукта, когда тесты создают сами разработчики.
Karma
Karma – это консольный инструмент для запуска тестов, который умеет следить за изменениями исходного кода и отображать процент покрытия кода тестами.
Jasmine
Jasmine – фреймворк для написания js-тестов.
Что такое Virtual DOM?
Недавно я писал о том, что такое DOM и shadow DOM и чем они отличаются друг от друга. Напомним, что Document Object Model (Объектная Модель Документа) — это объектное представление HTML документа и интерфейс для управления этим объектом. Shadow DOM можно рассматривать как «облегченную» версию DOM. Это также объектно-ориентированное представление элементов HTML, но Shadow DOM позволяет нам разделить основной DOM на меньшие изолированные части, которые можно использовать в документах HTML.
Другой похожий термин, с которым вы, возможно, сталкивались, это «Virtual DOM». Хотя эта концепция существует уже несколько лет, она стала более популярной благодаря использованию ее в различных фреймворках, таких как React, Vuejs и т.д.. В этой статье я расскажу, что такое виртуальный DOM, чем он отличается от обычного DOM и как он используется.
Зачем нам нужен virtual DOM?
Чтобы понять, почему возникла концепция виртуального DOM, давайте вернемся к DOM. Как я уже упоминал, в DOM есть две части — объектное представление документа HTML и API для управления этим объектом.
Например, давайте возьмем в качестве примера простой HTML-документ с неупорядоченным списком и одним элементом списка.
Этот документ может быть представлен как следующее DOM дерево:
Допустим, мы хотим изменить содержимое первого элемента списка на «List item one», а также добавить второй элемент списка. Для этого нам нужно будет использовать API DOM, чтобы найти элементы, которые мы хотим обновить, создать новые элементы, добавить атрибуты и контент, а затем, наконец, обновить сами элементы DOM.
DOM не был сделан для этого …
Когда в 1998 году была выпущена первая спецификация для DOM, мы создавали и управляли веб-страницами по-другому. API DOM использовался для создания и обновления содержимого страниц гораздо реже, чем это делается сегодня.
Простые методы, такие как document.getElementsByClassName() подходят для небольшого количества изменений, но если мы обновляем несколько элементов на странице каждые несколько секунд, это может стать очень дорогостоящим, чтобы постоянно запрашивать и обновлять DOM.
Более того, из-за способа настройки API-интерфейсов обычно проще выполнять более дорогостоящие операции, когда мы обновляем большие части документа, чем находить и обновлять конкретные элементы. Возвращаясь к нашему примеру со списком, в некотором смысле проще заменить весь неупорядоченный список новым, чем модифицировать определенные элементы.
В этом конкретном примере разница в производительности между методами, вероятно, незначительна. Однако по мере роста размера веб-страницы становится все более важным выбирать и обновлять только то, что необходимо.
… но причем здесь виртуальный DOM!
Виртуальный DOM был создан для решения этих проблем, связанных с необходимостью частого обновления DOM более производительным способом. В отличие от DOM или shadow DOM, виртуальный DOM не является официальной спецификацией, а представляет собой новый метод взаимодействия с DOM.
Виртуальный DOM может рассматриваться как копия исходного DOM. Этой копией можно часто манипулировать и обновлять, не используя API DOM. После того как все обновления были внесены в виртуальный DOM, мы можем посмотреть, какие конкретные изменения необходимо внести в исходный DOM, и сделать их целевым и оптимизированным способом.
Как выглядит виртуальный DOM?
Слово виртуальный имеет тенденцию добавлять определеную загадочность там где ее на самом деле нет. Фактически, виртуальный DOM — это просто обычный объект Javascript.
Давайте вернемся к дереву DOM, которое мы создали ранее:
Дерево может быть представлено как объект Javascript.
Мы можем думать об этом объекте как о нашем виртуальном DOM. Как и исходный DOM, это объектное представление нашего HTML-документа. Но так как это простой объект Javascript, мы можем свободно и часто манипулировать им, не касаясь реального DOM, пока нам это не понадобится.
Вместо того, чтобы использовать один объект для всего объекта, более распространенной является работа с небольшими разделами виртуального DOM. Например, мы можем работать с компонентом списка, который будет привязан к нашему неупорядоченному элементу списка.
Как работает виртуальный DOM
Теперь, когда мы увидели, как выглядит виртуальный DOM, как он работает для решения проблем производительности и удобства использования DOM?
Как я уже упоминал, мы можем использовать виртуальный DOM, чтобы выделить конкретные изменения, которые необходимо внести в DOM, и сделать эти конкретные обновления по отдельности. Давайте вернемся к нашему неупорядоченному списку и внесем те же изменения, что и в DOM API.
Первое, что мы сделаем, это сделаем копию виртуального DOM, содержащего изменения, которые мы хотим сделать. Поскольку нам не нужно использовать API DOM, мы фактически можем просто создать новый объект полностью.
Эта копия используется для создания того, что называется «diff» между исходным и виртуальным DOM, в данном случае исходным списком, и обновленным списком. Diff может выглядеть примерно так:
В этом разделе приведены инструкции по обновлению фактического DOM. Как только все различия собраны, мы можем пакетно вносить изменения в DOM, делая только необходимые обновления.
Например, мы могли бы перебрать каждый diff и добавить нового потомка или обновить старого в зависимости от того, что указано в diff.
Обратите внимание, что это действительно упрощенная версия того, как реально работает виртуальный DOM, и есть много случаев, которые я здесь не описал.
Виртуальный DOM и фреймворки
В реальности с виртуальным DOM чаще работают через фреймворки, а не взаимодействуют с ним напрямую, как я показал в примере выше.
Фреймворки, такие как React и Vue, используют концепцию виртуального DOM для более производительных обновлений DOM. Например, наш компонент списка может быть написан в React следующим образом.
Поскольку React использует виртуальный DOM, даже если мы перерисовываем весь шаблон, обновляются только те части, которые действительно изменяются. Если мы посмотрим на наши инструменты разработчика, когда произойдут изменения, мы увидим конкретные элементы и конкретные части элементов, которые меняются.
DOM против virtual DOM
Напомним, что виртуальный DOM — это инструмент, который позволяет нам взаимодействовать с элементами DOM более простым и производительным способом. Это Javascript-объектное представление DOM, которое мы можем изменять так часто, как нам нужно. Изменения, внесенные в этот объект, затем сопоставляются, а изменения в реальном DOM производятся намного реже.