前端框架进化史
本内容是对 You’ll Never Manually Update the DOM Again // Here’s Why 内容的翻译与整理。
你再也不需要手工更新DOM, 以下是原因
现代 JavaScript 框架,如 React、Vue、Svelte、Solid、Quick,以及本周推出的其他 786 个框架,都试图做一些不同的事情。
React 为我们提供了虚拟 DOM 中的组件。Vue 使响应式编程感觉自然。Svelte 抛弃了运行时,所有内容都在编译时处理。Solid 跟踪细粒度更新,而 Quick 则尝试暂停和恢复整个应用程序。但在它们所有炫酷的语法糖和闪亮特性背后,它们都围绕着一个奇妙的技巧展开,那就是响应式 UI 更新。
那么,什么是响应式 UI 更新呢?这意味着你不再需要一步步地告诉浏览器如何更改 UI,而是声明基于某些状态 UI 应该是什么样子。框架会以最有效的方式来实现这一点,这说起来很不错,因为在 2000 年代初期,JavaScript 框架尚未存在的 VanillaJS 时代,你必须手动完成所有事情:
如果想更新 UI,你得找到元素,改变它的文本内容,可能添加一个类,可能删除一个,甚至可能重绘整个区块,只为显示一项新内容。如果状态在两个地方发生变化,你必须更新两个地方,你会遇到奇怪的闪烁或过时的 UI,或者那个拒绝更新的 div,直到你刷新页面,而它仍然只在你哭了一会儿之后才会更新。
我不知道这是否是个必要条件,但这确实是过程的一部分。因此,要构建任何体面的东西,你必须查询 DOM 中的元素。你必须在某处手动跟踪应用状态。你必须编写命令式代码,以反映每个状态变化在 UI 中的体现。你必须在播放林肯公园和穿着工装短裤的同时,调试 Internet Explorer 6。你必须完成所有这些,尤其是最后一点,否则它将不同步,显示过时的数据,而你甚至不会知道,直到用户给你发邮件,或者产品经理在午夜时分通过 Slack 给你发了截图和带有消极攻击性的“嗯?”。不过,当时 Slack 甚至还不存在。所以,我们迫切需要更好的方法。这里的“我们”并不是指我,我当时才 10 岁。
然后,jQuery 出现了。我们所需要的英雄,终于来了。突然间,你可以这样写一行代码,这意味着不再需要使用 document.getElementById,也不再有跨浏览器的头痛,不再在 Netscape 中哭泣。jQuery 给了我们力量,给了我们简单。短暂的时间内,我们认为它是未来,它确实感觉像未来。但问题是,它仍然是命令式的。你仍然需要控制何时更新,在哪里更新,所有的负担依旧,只是以更简单的形式呈现。你的状态可能会变化,如果你忘记在某处调用 jQuery 更新函数,那么你的 UI 又会不同步。老实说,曾经干净的 JavaScript 代码库现在变成了一片意大利面森林,充满了 .Hide、.show, .addClass、.removeClass 和偶尔的存在危机。
因此,jQuery 让你能够更快更轻松地操控 DOM,但 Angular 1.0 想:如果你根本不需要考虑 DOM 呢?他们的解决方案,无论你是否喜欢,就是“算了,让我们随时监视一切。”Angular 的脏检查意味着框架会在每次发生事件时检查页面上的每一个变量,看看是否有变化。听着,这对我们制作的数千个待办应用来说是个好主意,但在构建真正动态的网站时就没那么好了,因为应用变得很慢,可以想象,非常慢。它确实检查了所有内容。开发人员们开始意识到,我们不仅需要一种注意变化的方法,我们还需要对变化做出反应的方式,就像你需要对 2025 年 AI 编写越来越多代码的变化做出反应一样。
(这段为软广) 因为现在我们不仅要对 UI 问题做出反应,还要对安全问题做出反应。这就是我与 Sneak 合作的原因,Sneak 是一个开发者安全平台,帮助开发人员发现、修复和跟踪代码中的漏洞。为什么你应该关注 2025 年 5 月 28 日举行的 Sneak Launch。那是一个免费的虚拟活动,讨论 AI 如何改变应用开发,以及这对安全意味着什么。你将听到如何处理新兴的 AI 威胁。因此,不仅是你的代码由 AI 编写,或者其他人用 AI 编写的代码,还有人利用 AI 来扩展 AI 生成代码的安全性。调整你的工作流程,以适应这一切,构建一个稳固的应用安全治理。无论你是使用 React 构建,还是发布 LLM 功能,或者只是让 AI 自动补全一半的代码库,风险都是真实的。风险一直存在,但现在比以往任何时候都更为严重。这次活动有两场会议,一场在上午 10 点,另一场在下午 6 点。所以没有借口,无论你的工作时间表或时区如何。只需点击描述中的链接注册 Sneak Launch 2025。再次强调,活动将于 5 月 28 日举行,免费并且面向开发人员。重大变化即将来临,确保你为此做好准备。
因此,开发人员不仅想注意变化,他们还想对变化做出反应,于是你猜对了,React 出现了。React 的回答是重新渲染一切,但首先在内存中完成。每次发生变化时,React 都不是直接更新实际的 DOM,而是构建虚拟 DOM 的副本。虚拟 DOM 通过比较新旧副本来找出变化,并只更新必要的部分。这比脏检查有了巨大的改进,但仍然存在开销,因为你需要处理整个树。这就是其他框架的出现,想:如果我们也不这样做呢?例如 Svelte,Svelte 在编译时处理这一切。换句话说,他们在构建步骤中分析你的代码并将所有内容连接起来。它已经知道这个 H1 标签依赖于 name。所以当 name 改变时,Svelte 只更新那个 DOM 节点。没有虚拟 DOM,没有差异计算,仅仅是精确的编译 DOM 更新。但这有一个权衡,那就是你失去了一些灵活性,但换来了速度和简单性。
Vue 则采取了与这两者不同的方法。它不是使用信号或编译,而是将你的状态封装在代理中。因此,当你访问一个属性时,Vue 会跟踪它。当你更新它时,Vue 知道该重渲染什么。就像 Vue 在暗中监视你的变量,但以一种有帮助的方式。你得到了所需的响应性,但没有虚拟 DOM 差异计算的开销。仅基于实际使用的内容进行高效的 DOM 补丁。
而 Solid 也完全跳过虚拟 DOM,但采用了基于信号的方法。Solid 中的每个响应式状态都是一个信号。当信号变化时,只有依赖于它的 DOM 节点更新,别无其他,而我实际上非常喜欢这一点。这非常快,老实说相当优雅。你改变一个信号,就像是打开一个开关,只有灯光响应。
然后是 Quick,它想:如果我们在用户做出反应之前从未运行我们的应用程序呢?因为 Quick 在服务器上序列化你的应用程序,发送零 JavaScript,并且只有在用户与之交互时才恢复执行。它仍然是响应式的,但现在优化了水合性能和冷启动,这对于边缘渲染或需要瞬时感的大型应用来说是理想的。
那么,所有这些归根结底,为什么要使用响应式 UI 更新呢?因为所有这些框架,无论它们的方法有多不同,都在尝试解决同一个问题:保持 UI 与状态同步,并高效、可靠且具有装饰性地完成这一切。响应式 UI 更新是实现这一目标的基础。它消除了手动 DOM 同步,让你专注于 UI 应该是什么样子,而不必手动完成每一件事情。它可以从计数器扩展到完整的应用程序。它们都有不同的哲学和权衡,有些比其他的更快。
但每个现代 JavaScript 框架都是响应式的,因为手动处理实在太糟糕,我们再也不想回头。我希望你喜欢这个视频,并对一些 JavaScript 框架有了更深入的了解。我认为,理解我们在技术方面的来源,以及分解那些抽象层,确实有助于我们整体上成为更好的开发者。因此,如果你同意这一点,可以看看这两个视频中的一个,也许它们也能给你带来帮助。或者通过订阅频道等我的下一个视频。