第32题VirtualDOM真的比操作原

北京中科刘云涛 http://m.jpm.cn/article-89116-1.html
采用尤大大的回答:1.原生DOM操作vs.通过框架封装操作这是一个性能vs.可维护性的取舍。框架的意义在于为你掩盖底层的DOM操作,让你用更声明式的方式来描述你的目的,从而让你的代码更容易维护。没有任何框架可以比纯手动的优化DOM操作更快,因为框架的DOM操作层需要应对任何上层API可能产生的操作,它的实现必须是普适的。针对任何一个benchmark,我都可以写出比任何框架更快的手动优化,但是那有什么意义呢?在构建一个实际应用的时候,你难道为每一个地方都去做手动优化吗?出于可维护性的考虑,这显然不可能。框架给你的保证是,你在不需要手动优化的情况下,我依然可以给你提供过得去的性能。2.对React的VirtualDOM的误解React从来没有说过“React比原生操作DOM快”。React的基本思维模式是每次有变动就整个重新渲染整个应用。如果没有VirtualDOM,简单来想就是直接重置innerHTML。很多人都没有意识到,在一个大型列表所有数据都变了的情况下,重置innerHTML其实是一个还算合理的操作...真正的问题是在“全部重新渲染”的思维模式下,即使只有一行数据变了,它也需要重置整个innerHTML,这时候显然就有大量的浪费。我们可以比较一下innerHTMLvs.VirtualDOM的重绘性能消耗:innerHTML:renderhtmlstringO(templatesize)+重新创建所有DOM元素O(DOMsize)  VirtualDOM:renderVirtualDOM+diffO(templatesize)+必要的DOM更新O(DOMchange)VirtualDOMrender+diff显然比渲染html字符串要慢,但是!它依然是纯js层面的计算,比起后面的DOM操作来说,依然便宜了太多。可以看到,innerHTML的总计算量不管是js计算还是DOM操作都是和整个界面的大小相关,但VirtualDOM的计算量里面,只有js计算和界面大小相关,DOM操作是和数据的变动量相关的。前面说了,和DOM操作比起来,js计算是极其便宜的。这才是为什么要有VirtualDOM:它保证了1)不管你的数据变化多少,每次重绘的性能都可以接受;2)你依然可以用类似innerHTML的思路去写你的应用。.MVVMvs.VirtualDOM相比起React,其他MVVM系框架比如Angular,Knockout以及Vue、Avalon采用的都是数据绑定:通过Directive/Binding对象,观察数据变化并保留对实际DOM元素的引用,当有数据变化时进行对应的操作。MVVM的变化检查是数据层面的,而React的检查是DOM结构层面的。MVVM的性能也根据变动检测的实现原理有所不同:Angular的脏检查使得任何变动都有固定的O(watchercount)的代价;Knockout/Vue/Avalon都采用了依赖收集,在js和DOM层面都是O(change):脏检查:scopedigestO(watchercount)+必要DOM更新O(DOMchange)  依赖收集:重新收集依赖O(datachange)+必要DOM更新O(DOMchange)可以看到,Angular最不效率的地方在于任何小变动都有的和watcher数量相关的性能代价。但是!当所有数据都变了的时候,Angular其实并不吃亏。依赖收集在初始化和数据变化的时候都需要重新收集依赖,这个代价在小量更新的时候几乎可以忽略,但在数据量庞大的时候也会产生一定的消耗。MVVM渲染列表的时候,由于每一行都有自己的数据作用域,所以通常都是每一行有一个对应的ViewModel实例,或者是一个稍微轻量一些的利用原型继承的"scope"对象,但也有一定的代价。所以,MVVM列表渲染的初始化几乎一定比React慢,因为创建ViewModel/scope实例比起VirtualDOM来说要昂贵很多。这里所有MVVM实现的一个共同问题就是在列表渲染的数据源变动时,尤其是当数据是全新的对象时,如何有效地复用已经创建的ViewModel实例和DOM元素。假如没有任何复用方面的优化,由于数据是“全新”的,MVVM实际上需要销毁之前的所有实例,重新创建所有实例,最后再进行一次渲染!这就是为什么题目里链接的angular/knockout实现都相对比较慢。相比之下,React的变动检查由于是DOM结构层面的,即使是全新的数据,只要最后渲染结果没变,那么就不需要做无用功。Angular和Vue都提供了列表重绘的优化机制,也就是“提示”框架如何有效地复用实例和DOM元素。比如数据库里的同一个对象,在两次前端API调用里面会成为不同的对象,但是它们依然有一样的uid。这时候你就可以提示trackbyuid来让Angular知道,这两个对象其实是同一份数据。那么原来这份数据对应的实例和DOM元素都可以复用,只需要更新变动了的部分。或者,你也可以直接trackbyindex来进行“原地复用”:直接根据在数组里的位置进行复用。在题目给出的例子里,如果angular实现加上trackbyindex的话,后续重绘是不会比React慢多少的。甚至在dbmonster测试中,Angular和Vue用了trackbyindex以后都比React快:dbmon(注意Angular默认版本无优化,优化过的在下面)顺道说一句,React渲染列表的时候也需要提供key这个特殊prop,本质上和track-by是一回事。4.性能比较也要看场合在比较性能的时候,要分清楚初始渲染、小量数据更新、大量数据更新这些不同的场合。VirtualDOM、脏检查MVVM、数据收集MVVM在不同场合各有不同的表现和不同的优化需求。VirtualDOM为了提升小量数据更新时的性能,也需要针对性的优化,比如shouldComponentUpdate或是immutabledata。初始渲染:VirtualDOM脏检查=依赖收集  小量数据更新:依赖收集VirtualDOM+优化脏检查(无法优化)VirtualDOM无优化  大量数据更新:脏检查+优化=依赖收集+优化VirtualDOM(无法/无需优化)MVVM无优化不要天真地以为VirtualDOM就是快,diff不是免费的,batching么MVVM也能做,而且最终patch的时候还不是要用原生API。在我看来VirtualDOM真正的价值从来都不是性能,而是它1)为函数式的UI编程方式打开了大门;2)可以渲染到DOM以外的backend,比如ReactNative。5.总结以上这些比较,更多的是对于框架开发研究者提供一些参考。主流的框架+合理的优化,足以应对绝大部分应用的性能需求。如果是对性能有极致需求的特殊情况,其实应该牺牲一些可维护性采取手动优化:比如Atom编辑器在文件渲染的实现上放弃了React而采用了自己实现的tile-basedrendering;又比如在移动端需要DOM-pooling的虚拟滚动,不需要考虑顺序变化,可以绕过框架的内置实现自己搞一个。附上尤大的回答链接:


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