Да, React поема разработката отпред. Въпросът е защо.

Актуализация: Тази статия вече е част от моята книга „React.js Beyond The Basics“. Прочетете актуализираната версия на това съдържание и повече за React на jscomplete.com/react-beyond-basics .

Ето няколко причини, поради които React стана толкова популярен толкова бързо:

  • Работата с DOM API е трудна. React основно дава на разработчиците възможността да работят с виртуален браузър, който е по-приятелски от реалния браузър. Виртуалният браузър на React действа като агент между разработчика и реалния браузър.
  • React позволява на разработчиците декларативно да описват своите потребителски интерфейси и да моделират състоянието на тези интерфейси. Това означава, че вместо да измислят стъпки за описване на транзакции на интерфейси, разработчиците просто описват интерфейсите по отношение на крайно състояние (като функция). Когато транзакциите се случат с това състояние, React се грижи за актуализиране на потребителските интерфейси въз основа на това.
  • React е само JavaScript, има много малък API, който можете да научите, само няколко функции и как да ги използвате. След това вашите умения за JavaScript са това, което ви прави по-добър React разработчик. Няма бариери за влизане. Разработчик на JavaScript може да се превърне в продуктивен разработчик на React за няколко часа.

Но има много повече от това. Нека се опитаме да разгледаме всички причини за нарастващата популярност на React. Една от причините е нейният виртуален DOM (алгоритъм за съгласуване на React). Ще работим чрез пример, за да покажем действителната практическа стойност на наличието на такъв алгоритъм по ваша команда.

Официалната дефиниция на React гласи, че това е JavaScript библиотека за изграждане на потребителски интерфейси . Важно е да разберете двете различни части на това определение:

  1. React е JavaScript библиотека . Това не е рамка. Това не е цялостно решение и често ще трябва да използваме повече библиотеки с React, за да формираме всяко решение. React не предполага нищо за останалите части в пълно решение. Фокусира се само върху едно нещо и върху това да го прави много добре.
  2. Нещото, което React прави наистина добре, е втората част от дефиницията: изграждане на потребителски интерфейси . Потребителският интерфейс е всичко, което поставяме пред потребителите, за да си взаимодействат с машина. Потребителските интерфейси са навсякъде, от прости бутони на микровълнова печка до таблото на космическа совалка. Ако устройството, което се опитваме да интерфейсираме, може да разбере JavaScript, можем да използваме React, за да опишем потребителски интерфейс за него.

Тъй като уеб браузърите разбират JavaScript, можем да използваме React, за да опишем уеб потребителски интерфейси. Обичам да използвам думата опише тук, защото това е, което ние основно общо с реагират, ние просто го кажете това, което искаме и реагират ще изгради реалните потребителски интерфейси, от наше име, в уеб браузъра. Без React или подобни библиотеки ще трябва да изградим ръчно потребителски интерфейси с вградени уеб API и JavaScript.

Когато чуете твърдението, че „React е декларативен“, точно това означава, ние описваме потребителски интерфейси с React и му казваме какво искаме (не как да го направим). React ще се погрижи за „как“ и ще преведе декларативните ни описания (които пишем на езика React) в действителните потребителски интерфейси в браузъра. React споделя тази проста декларативна сила със самия HTML, но с React трябва да бъдем декларативни за HTML интерфейси, които представляват динамични данни, а не само статични данни.

React има три основни дизайнерски концепции, които движат популярността му:

1 - Използването на компоненти за многократна употреба, композиране и състояние

В React описваме потребителски интерфейси с помощта на компоненти. Можете да мислите за компонентите като прости функции (на всеки език за програмиране). Извикваме функции с някакъв вход и те ни дават някакъв изход. При необходимост можем да използваме повторно функции и да съставяме по-големи функции от по-малки.

Компонентите са абсолютно еднакви; ние наричаме входа им „свойства“ и „състояние“, а изходът на компонент е описание на потребителски интерфейс (който е подобен на HTML за браузъри). Можем да използваме повторно един компонент в множество потребителски интерфейси и компонентите могат да съдържат други компоненти.

За разлика от чистите функции обаче, пълният компонент на React може да има частно състояние за съхранение на данни, които могат да се променят с течение на времето.

2 - Естеството на реактивните актуализации

Името на React е простото обяснение на тази концепция. Когато състоянието на компонент (входа) се промени, потребителският интерфейс, който той представлява (изходът), също се променя. Тази промяна в описанието на потребителския интерфейс трябва да бъде отразена в устройството, с което работим.

В браузър трябва да регенерираме HTML изгледите в обектния модел на документа (DOM). С React не е нужно да се притесняваме как да отразим тези промени или дори да управляваме кога да правим промени в браузъра; React просто ще реагира на промените в състоянието и автоматично ще актуализира DOM, когато е необходимо.

3 - Виртуалното представяне на изгледи в паметта

С React пишем HTML с помощта на JavaScript. Разчитаме на силата на JavaScript за генериране на HTML, който зависи от някои данни, вместо да подобряваме HTML, за да работи с тези данни. Подобряването на HTML е това, което обикновено правят другите JavaScript рамки. Например, Angular разширява HTML с функции като контури, условни и други.

Когато получаваме само данните от сървъра (във фонов режим, с AJAX), имаме нужда от нещо повече от HTML, за да работим с тези данни. Той или използва подобрен HTML, или използва силата на самия JavaScript, за да генерира HTML. И двата подхода имат предимства и недостатъци. React обхваща последния с аргумента, че предимствата са по-силни от недостатъците.

Всъщност има едно голямо предимство, което само по себе си може да обоснове този подход; използването на JavaScript за рендиране на HTML улеснява React да поддържа виртуално представяне на HTML в паметта (което е известно като The Virtual DOM ). React използва виртуалния DOM, за да визуализира HTML дърво първоначално, а след това, всеки път, когато дадено състояние се променя и получаваме ново HTML дърво, което трябва да бъде пренесено в DOM на браузъра, вместо да записва цялото ново дърво React ще напише само разлика между новото дърво и предишното дърво (тъй като React има и двете дървета в паметта). Този процес е известен като помирение на дърво и мисля, че това е най-доброто нещо, което се е случило в уеб разработката след AJAX!

В следващия пример ще се съсредоточим върху тази последна концепция и ще видим прост практически пример за процеса на помирение на дърветата и голямата разлика, която прави. Ще напишем един и същ HTML пример два пъти, първо като използваме собствени уеб API и ванилия JavaScript, а след това ще видим как да опишем същото HTML дърво с React.

За да се съсредоточим чисто върху тази последна концепция, няма да използваме компоненти и ще се подиграем на операция за промяна на състоянието с помощта на JavaScript таймер. Също така няма да използваме JSX, въпреки че използването на JSX ще направи много по-опростен код. Използвам JSX през цялото време, когато пиша React, но работата с React API директно в този пример ще ви накара да разберете тази концепция много по-добре.

Пример за алгоритъм за съгласуване на React

За да следвате този пример, имате нужда от браузър и редактор на код. Всъщност можете да използвате онлайн игрище за кодиране, но аз ще използвам локални файлове и ще ги тествам директно в браузър (нямаме нужда от уеб сървър):

Ще започнем този пример от нулата. Създайте нова директория и стартирайте любимия си редактор там:

mkdir react-democd react-demoatom .

Създайте index.htmlфайл в тази директория и поставете стандартен HTML шаблон там. Включете в този шаблон script.jsфайл и поставете console.logизявление в този скрипт, за да проверите дали включването работи:

    React Demo     

Отворете index.htmlфайла в браузъра си и се уверете, че можете да видите празния шаблон без проблеми, както и че можете да видите в раздела за инструменти на конзолата console.logтестовото съобщение, което сте поставили 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