Да, React берет на себя фронтенд-разработку. Вопрос в том, почему.

Обновление: эта статья теперь является частью моей книги «React.js Beyond the Basics». Прочтите обновленную версию этого контента и дополнительную информацию о React на jscomplete.com/react-beyond-basics .

Вот несколько причин, по которым React так быстро стал популярным:

  • Работать с DOM API сложно. React в основном дает разработчикам возможность работать с виртуальным браузером, который более дружелюбен, чем настоящий браузер. Виртуальный браузер React действует как агент между разработчиком и реальным браузером.
  • React позволяет разработчикам декларативно описывать свои пользовательские интерфейсы и моделировать состояние этих интерфейсов. Это означает, что вместо того, чтобы придумывать шаги для описания транзакций в интерфейсах, разработчики просто описывают интерфейсы в терминах конечного состояния (например, функции). Когда транзакции происходят в этом состоянии, React заботится об обновлении пользовательских интерфейсов на основе этого.
  • React - это просто JavaScript, есть очень маленький API, который нужно изучить, всего несколько функций и способы их использования. После этого ваши навыки JavaScript сделают вас лучшим разработчиком React. Нет никаких преград для входа. Разработчик JavaScript может стать продуктивным разработчиком React за несколько часов.

Но это еще не все. Попробуем раскрыть все причины роста популярности React. Одна из причин - это Virtual DOM (алгоритм согласования React). Мы рассмотрим пример, чтобы показать реальную практическую ценность наличия такого алгоритма в вашем распоряжении.

Официальное определение React гласит, что это библиотека JavaScript для создания пользовательских интерфейсов . Важно понимать две разные части этого определения:

  1. React - это библиотека JavaScript . Это не каркас. Это не полное решение, и нам часто нужно использовать больше библиотек с React для создания любого решения. React ничего не предполагает о других частях в любом полном решении. Он фокусируется только на одном деле и делает это очень хорошо.
  2. То, что React действительно хорошо делает, - это вторая часть определения: создание пользовательских интерфейсов . Пользовательский интерфейс - это все, что мы помещаем перед пользователями, чтобы они могли взаимодействовать с машиной. Пользовательские интерфейсы повсюду, от простых кнопок на микроволновке до приборной панели космического шаттла. Если устройство, с которым мы пытаемся взаимодействовать, может понимать JavaScript, мы можем использовать React, чтобы описать для него пользовательский интерфейс.

Поскольку веб-браузеры понимают JavaScript, мы можем использовать React для описания пользовательских веб-интерфейсов. Мне нравится использовать здесь слово « описать», потому что это то, что мы в основном делаем с React, мы просто говорим ему, что мы хотим, и React будет создавать фактические пользовательские интерфейсы от нашего имени в веб-браузере. Без React или подобных библиотек нам пришлось бы вручную создавать пользовательские интерфейсы с помощью собственных веб-API и JavaScript.

Когда вы слышите утверждение, что «React декларативен», это именно то, что оно означает: мы описываем пользовательские интерфейсы с помощью React и сообщаем ему, что мы хотим (а не как это сделать). React позаботится о том, «как» и переведет наши декларативные описания (которые мы пишем на языке React) в реальные пользовательские интерфейсы в браузере. React разделяет эту простую декларативную силу с самим HTML, но с React мы можем быть декларативными для интерфейсов HTML, которые представляют динамические данные, а не только статические данные.

У React есть три основных концепции дизайна, которые определяют его популярность:

1 - Использование повторно используемых, составляемых компонентов и компонентов с отслеживанием состояния

В React мы описываем пользовательские интерфейсы с помощью компонентов. Вы можете думать о компонентах как о простых функциях (на любом языке программирования). Мы вызываем функции с некоторым вводом, и они дают нам некоторый вывод. Мы можем повторно использовать функции по мере необходимости и составлять более крупные функции из более мелких.

Компоненты точно такие же; мы называем их вход «свойствами» и «состоянием», а выходной компонент - это описание пользовательского интерфейса (который похож на HTML для браузеров). Мы можем повторно использовать один компонент в нескольких пользовательских интерфейсах, а компоненты могут содержать другие компоненты.

Однако, в отличие от чистых функций, полноценный компонент React может иметь частное состояние для хранения данных, которые могут изменяться со временем.

2 - Природа реактивных обновлений

Название React - простое объяснение этой концепции. Когда состояние компонента (вход) изменяется, пользовательский интерфейс, который он представляет (выход), также изменяется. Это изменение в описании пользовательского интерфейса должно быть отражено на устройстве, с которым мы работаем.

В браузере нам нужно повторно сгенерировать представления HTML в объектной модели документа (DOM). С React нам не нужно беспокоиться о том, как отразить эти изменения, или даже управлять, когда вносить изменения в браузер; React просто отреагирует на изменения состояния и при необходимости автоматически обновит DOM.

3 - Виртуальное представление просмотров в памяти

В React мы пишем HTML с помощью JavaScript. Мы полагаемся на возможности JavaScript для генерации HTML, который зависит от некоторых данных, а не на улучшение HTML, чтобы он работал с этими данными. Улучшение HTML - это то, что обычно делают другие фреймворки JavaScript. Например, Angular расширяет HTML такими функциями, как циклы, условные выражения и другие.

Когда мы получаем только данные с сервера (в фоновом режиме, с помощью AJAX), для работы с этими данными нам нужно нечто большее, чем HTML. Он либо использует расширенный HTML, либо использует возможности самого JavaScript для генерации HTML. У обоих подходов есть свои преимущества и недостатки. React поддерживает последнее, аргументируя это тем, что преимущества сильнее, чем недостатки.

Фактически, есть одно важное преимущество, которое само по себе может служить аргументом в пользу этого подхода; использование JavaScript для рендеринга HTML упрощает для React хранение виртуального представления HTML в памяти (которое широко известно как виртуальная модель DOM ). React использует виртуальную модель DOM для виртуального рендеринга дерева HTML, а затем, каждый раз, когда состояние изменяется, и мы получаем новое дерево HTML, которое нужно перенести в DOM браузера, вместо того, чтобы писать все новое дерево, React будет писать только разница между новым деревом и предыдущим деревом (поскольку в React оба дерева находятся в памяти). Этот процесс известен как согласование деревьев , и я думаю, что это лучшее, что произошло в веб-разработке со времен AJAX!

В следующем примере мы сосредоточимся на этой последней концепции и увидим простой практический пример процесса согласования дерева и большую разницу, которую он имеет. Мы напишем один и тот же пример HTML дважды, сначала используя собственные веб-API и обычный JavaScript, а затем посмотрим, как описать одно и то же дерево HTML с помощью React.

Чтобы полностью сосредоточиться на этой последней концепции, мы не будем использовать компоненты, и мы будем имитировать операцию изменения состояния с помощью таймера JavaScript. Мы также не собираемся использовать JSX, хотя использование JSX значительно упростит код. Я все время использую JSX, когда пишу React, но работа с React API непосредственно в этом примере, надеюсь, поможет вам лучше понять эту концепцию.

Пример алгоритма согласования React

Чтобы следовать этому примеру, вам понадобится браузер и редактор кода. На самом деле вы можете использовать онлайн-площадку для программирования, но я буду использовать локальные файлы и тестировать их прямо в браузере (нам не нужен веб-сервер):

Мы начнем этот пример с нуля. Создайте новый каталог и запустите там ваш любимый редактор:

mkdir react-democd react-demoatom .

Создайте index.htmlфайл в этом каталоге и поместите туда стандартный HTML-шаблон. Включите в этот шаблон script.jsфайл и поместите console.logв этот сценарий инструкцию, чтобы проверить, что включение работает:

    React Demo     

Откройте index.htmlфайл в браузере и убедитесь, что вы без проблем видите пустой шаблон, и что на вкладке Console dev-tools console.logвы видите введенное вами тестовое сообщение 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