1. 说一下什么是React? #

您的回答已经很全面了，我稍微优化一下。

React是Facebook开发的一个开源JavaScript库，用于构建用户界面或UI组件。它的核心设计理念有三点：

1. 声明式设计：使用React，可以更直观、易于理解和拼合的方式编写代码。这不仅使代码更容易调试，因为UI的每个状态都可以直接从代码中读取，而且也简化了复杂的UI组件。

2. 组件化：React使开发人员能够将UI拆分成独立、可复用的组件，这使得代码的结构更清晰，更容易维护，同时也鼓励高内聚和低耦合的代码设计。

3. 通用性：React不仅适用于Web开发，而且可以通过React Native进行移动应用开发，通过React 360进行VR应用开发等。这得益于React的虚拟DOM机制，使得它能够在不同平台上实现。

然而，React也有一些缺点。由于它主要关注视图层，因此它并没有提供完整的解决方案。对于大型前端应用的开发，开发者需要向社区寻找并整合其他库或框架，例如React Router、Redux等。这在一定程度上促进了社区的发展，但也给开发者在技术选型和学习适用上带来了一定的成本。

总而言之，React是一个功能强大、灵活且适用范围广的视图层框架。尽管它没有提供一揽子解决方案，但其灵活性使得开发者可以根据项目需求灵活选择合适的库或框架，而且得到了一个活跃的社区的支持。

1.1 声明式设计 #

这是一个简单的React代码示例，展示了React的声明式设计。该代码创建了一个简单的计数器应用程序。

通过以下步骤创建一个新的React应用程序：

1. 打开终端或命令提示符。
2. 输入以下命令以创建一个新的React应用程序：

npx create-react-app my-app

3. 一旦应用程序被创建，导航到项目文件夹：

cd my-app

4. 现在，在src文件夹中，替换src/App.js的内容为以下代码：

import React, { useState } from 'react';

function App() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  return (
    <div>
      <p>You clicked {count} times</p>
      <button onClick={() => setCount(count + 1)}>
        Click me
      </button>
    </div>
  );
}

export default App;

5. 现在，在终端或命令提示符中，运行以下命令以启动应用程序：

npm start

这个示例展示了React的声明式设计。我们没有直接操作DOM，而是声明了我们的UI应该如何根据应用程序的当前状态呈现。当count状态变化时，UI会自动更新。

这个简单的计数器应用程序是声明式的，因为我们描述了UI应该如何根据应用程序的状态变化。我们没有告诉React需要执行哪些具体操作来更新UI，React会自动处理所有的更新。

这个例子也展示了React的组件化。App函数是一个组件，我们可以在其他组件中重用它。useState是React的一个Hook，它让我们在函数组件中添加状态。

这个例子用了JavaScript的ES6语法，包括箭头函数、解构赋值和模板字符串。这是当前JavaScript的标准做法。

1.2 组件化 #

组件化是React的核心特性之一。在React中，UI是由各种组件组成的，这些组件可以组合在一起形成更复杂的UI。

这是一个简单的例子，它显示了一个名为Greeting的组件，该组件接受一个name属性，并在页面上显示一条问候消息。

首先，按照上一个示例中的步骤创建一个新的React应用程序。

然后，替换src/App.js的内容为以下代码：

import React from 'react';

// 创建一个名为 Greeting 的组件
function Greeting(props) {
  return <h1>Hello, {props.name}!</h1>;
}

// 创建一个名为 App 的组件
function App() {
  return (
    <div>
      {/* 使用 Greeting 组件，并传递 name 属性 */}
      <Greeting name="World" />
    </div>
  );
}

export default App;

然后，运行npm start命令以启动应用程序。

在这个示例中，我们创建了两个组件：Greeting和App。

• Greeting组件是一个简单的组件，它接受一个name属性，并返回一个<h1>元素。
• App组件使用了Greeting组件，并向其传递了一个name属性。

这个例子展示了React的组件化特性。我们创建了一个可重用的Greeting组件，并在App组件中使用了它。我们可以在其他组件中多次使用Greeting组件，并向其传递不同的name属性。

这个例子也展示了React的声明式特性。我们描述了我们的UI应该如何根据传递给组件的属性呈现，而不是编写代码来直接操作DOM。

1.3 通用性 #

React的通用性意味着你可以使用React编写的组件，不仅可以在Web上运行，还可以在其他平台上运行，例如移动设备（使用React Native）。

但是，请注意，React Native不是直接使用React组件，而是使用了特定的React Native组件，这些组件映射到相应平台的原生UI组件。

以下是一个简单的React Native示例，该示例创建了一个名为Greeting的组件，该组件接受一个name属性，并在移动设备上显示一个问候消息。

首先，确保你已经安装了Node.js，并且你的计算机上安装了React Native CLI。如果没有，请按照React Native官方文档的说明进行安装。

然后，在终端或命令提示符中，运行以下命令以创建一个新的React Native项目：

npx react-native init MyApp

然后，导航到项目文件夹：

cd MyApp

然后，替换App.js的内容为以下代码：

import React from 'react';
import { Text, View } from 'react-native';

// 创建一个名为 Greeting 的组件
function Greeting(props) {
  return <Text>Hello, {props.name}!</Text>;
}

// 创建一个名为 App 的组件
function App() {
  return (
    <View>
      {/* 使用 Greeting 组件，并传递 name 属性 */}
      <Greeting name="World" />
    </View>
  );
}

export default App;

然后，运行以下命令以启动应用程序：

npx react-native run-ios

或

npx react-native run-android

这个示例展示了React的通用性。我们使用React Native创建了一个简单的移动应用程序，该应用程序使用了与React非常相似的组件模型。这个例子也展示了React的组件化和声明式特性。

请注意，React Native不是直接使用标准的HTML和CSS，而是使用特定的React Native组件（例如View和Text）和样式对象。但是，组件模型、状态管理和属性传递与React是一样的，这使得在Web和移动设备之间共享逻辑变得更容易。

2. 什么是JSX?React为什么要使用JSX? #

JSX是JavaScript的语法扩展，它让我们可以在JavaScript代码中编写类HTML的代码。这使得代码对开发人员更直观、更容易编写和理解。虽然它看起来像HTML，JSX实际上是JavaScript的一部分。React并不强制使用JSX，但它是推荐的方式来描述UI组件。JSX最终会在构建过程中被编译成React.createElement调用，因此它可以看作是React.createElement的语法糖。

React团队选择使用JSX而不是模板字符串或其他方式的原因有以下几点：

1. 不引入JS之外的开发体系：React团队想要通过关注点分离（Separation of Concerns）保持组件开发的纯粹性，而不是引入一个完全不同的开发体系。

2. 避免过多的概念：使用模板会引入过多的新概念，这对开发人员的学习成本是一个负担。

3. 代码提示和编辑器支持：模板字符串可能会使结构描述变得复杂，导致语法提示差。而JSX，由于其类HTML的结构，对编辑器的代码提示比较友好。

4. 与React的设计思想贴合：JSX与React的设计思想非常贴合，因为它允许在JavaScript代码中直接声明UI组件，这使得代码的结构更清晰、更容易理解。

综上，虽然JSX不是React的必需部分，但它是一种推荐的方式来描述UI组件，因为它使得代码更直观、更容易理解和维护，而且不需要引入新的概念或开发体系。

此外，JSX还有助于防止注入攻击，因为它会在渲染之前将所有的输入视为字符串，这有助于避免XSS（跨站脚本）攻击。

JSX是JavaScript XML的缩写，它是一种在JavaScript中书写XML/HTML的语法糖。JSX不是字符串也不是HTML模板，而是一种JavaScript的语法扩展。它可以被认为是JavaScript和HTML/XML之间的一个桥梁。

1. 为什么使用JSX？

   • 可读性：当应用的大小增长，或者UI变得复杂时，用纯JavaScript来创建和更新DOM元素会变得很麻烦。JSX允许你描述你的UI应该呈现的样子，而不是描述如何构建这个UI。这样可以使代码更简洁、更可读。

   • 性能优化：JSX在编译时转换为React.createElement调用，而不是在运行时转换。这意味着JSX不会引入运行时的性能开销。

   • 类型安全：因为JSX是在编译时转换的，因此如果你犯了一个错误，比如拼写错误，编译器会警告你。

2. JSX的基本语法

   • 表达式：在JSX中，你可以嵌入任何JavaScript表达式，在JSX中嵌入表达式时要用花括号{}括起来。

     const name = 'World';
     const element = <h1>Hello, {name}</h1>;
     

   • 属性：JSX中的属性可以使用字符串或表达式。字符串属性需要用双引号，表达式属性需要用花括号。

     const element = <div tabIndex="0"></div>;
     const element = <img src={user.avatarUrl}></img>;
     

   • 子元素：如果一个标签是空的，你可以使用/>闭合它，就像XML/HTML。

     const element = <img src={user.avatarUrl} />;
     

   • 防止注入攻击：React DOM在渲染之前默认会转义所有的值。这可以确保你的应用不会受到XSS攻击。

3. JSX的转换

   JSX在编译时会被转换成普通的JavaScript函数调用。例如，以下的JSX代码：

   const element = (
     <h1 className="greeting">
       Hello, world!
     </h1>
   );
   

   会被编译成：

   const element = React.createElement(
     'h1',
     {className: 'greeting'},
     'Hello, world!'
   );
   

4. JSX的限制

   • 标签名：JSX中的标签名需要遵循XML命名规则，因此<my-Component />是无效的，而<MyComponent />是有效的。

   • 闭合标签：所有的标签都必须被闭合，包括自闭合的标签，例如<img />。

   • JSX中的JavaScript关键字：因为JSX是JavaScript的语法扩展，因此一些JavaScript关键字不能用作属性名。例如，class需要写成className，for需要写成htmlFor。

总的来说，JSX是一种使我们能够在JavaScript中书写XML/HTML的语法糖。它有助于提高代码的可读性、性能和类型安全性。虽然JSX不是必需的，但它是React开发中推荐的方式来描述UI组件。

3. 什么是React中的虚拟DOM，React中的虚拟DOM的工作原理是什么？ #

虚拟DOM（Virtual DOM）是一个编程概念，其中一个"虚拟"的DOM对象是一个DOM的轻量级副本，保持同步的过程被称为协调。

在React中，虚拟DOM是一个或多个虚拟DOM对象的树，它和实际的DOM树一一对应。虚拟DOM对象的属性包括type（例如div或span），props（与该DOM对象相关的属性），和children（该DOM对象的子元素）。

React的虚拟DOM的工作原理：

1. Initial Render：

   • 当你的组件初始渲染时，React会创建一个虚拟DOM对象树，每一个DOM节点都有一个对应的虚拟DOM节点。
   • React然后将这个虚拟DOM对象树转换为真实的DOM节点，并将这些节点添加到文档中。

2. Updates：

   • 当组件的状态或属性改变时，React会创建一个新的虚拟DOM对象树。
   • 接下来，React会比较这个新的虚拟DOM对象树与之前的虚拟DOM对象树。
   • 这个比较过程称为“reconciliation”（协调）。

3. Reconciliation：

   • React会递归遍历两棵树，从根节点开始，比较每个节点及其子节点。
   • 当比较两个节点时，如果它们的type不同，React会删除旧的节点及其子节点，并创建一个新的节点。
   • 如果它们的type相同，React会保留该节点并递归比较它们的子节点。
   • 对于子节点列表，React有一个更高效的算法。如果子节点有“key”属性，React会使用这个属性来匹配子节点。

4. Updates to the DOM：

   • 一旦协调过程完成，React知道了哪些节点改变了。
   • React然后只更新实际DOM上改变的部分。这意味着React不需要重新渲染整个树。

使用虚拟DOM的好处：

1. 性能提升：操作实际的DOM非常慢，因为它会触发布局、重排和重绘。虚拟DOM可以极大地减少直接操作DOM的次数，从而提升性能。

2. 跨平台：虚拟DOM不仅可以渲染到浏览器的DOM上，也可以渲染到其他平台，例如React Native可以将虚拟DOM渲染到移动设备的原生组件上。

总的来说，虚拟DOM是React中一个重要的概念，它可以提高应用的性能，并且可以实现跨平台渲染。虚拟DOM的工作原理主要包括初始渲染、更新、协调和更新DOM这四个步骤。

src\index.js

import React from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom/client';
const root = ReactDOM.createRoot(document.getElementById('root'));
const element = React.createElement("h1", { style: { color: 'red' } }, "hello",
    React.createElement("span", { className: 'title' }, 'world'));
root.render(element);

src\react.js

const React = {
    createElement(type, props, ...children) {
        return {
            type,
            props: { ...props, children },
        };
    },
};
export default React;

src\react-dom\client.js

const ReactDOM = {
    createRoot(container) {
        return {
            render(reactElement) {
                const domElement = this.createDOMElement(reactElement);
                container.appendChild(domElement);
            },
            createDOMElement(reactElement) {
                if (typeof reactElement === "string") {
                    return document.createTextNode(reactElement);
                }
                const { type, props } = reactElement;
                const domElement = document.createElement(type);
                if (props) {
                    Object.keys(props).forEach((key) => {
                        if (key === "style") {
                            Object.keys(props[key]).forEach((styleKey) => {
                                domElement.style[styleKey] = props[key][styleKey];
                            });
                        } else if (key === "className") {
                            domElement.className = props[key];
                        } else if (key !== "children") {
                            domElement[key] = props[key];
                        }
                    });
                    if (props.children) {
                        const children = Array.isArray(props.children) ? props.children : [props.children];
                        children.forEach((child) => {
                            const childElement = this.createDOMElement(child);
                            domElement.appendChild(childElement);
                        });
                    }
                }
                return domElement;
            },
        };
    },
};
export default ReactDOM;

4.讲一下React的DOM-Diff算法 #

• React的DOM-Diff算法，也称为Reconciliation（协调）算法，是React用来比较新旧两个虚拟DOM树的差异，并找出需要更新的真实DOM部分的算法
• DOM-Diff算法的核心思想是通过高效地比较虚拟DOM树，减少对实际DOM的操作，从而提高应用性能
• React的DOM-Diff算法采用深度优先遍历的方式进行，为了提高性能，采用了以下优化策略
  • 同一层级的比较：React的DOM-Diff算法只会在同一层级进行节点比较。这样做的好处是避免了跨层级的节点比较，大大提高了算法的性能
  • 不同类型的元素：当比较的两个节点类型不同时（例如，一个是div，另一个是p），React会认为整个子树已经发生了变化，它将删除原有的子树，然后创建并插入一个新的子树
  • 相同类型的元素：当比较的两个节点类型相同时，React会对它们的属性进行比较。React只会更新发生变化的属性，例如，如果className发生了变化，React只会更新className这个属性。
  • 列表中的子元素：在处理列表（如ul或ol）中的子元素时，React需要为每个子元素分配一个唯一的key属性。当列表发生变化时，React通过比较子元素的key值来确定哪些元素需要添加、删除或更新。为了获得最佳性能，key值应该是稳定且唯一的，例如数据的ID。
• 可以应用DOM-DIFF算法原理优化代码
  • 尽量避免跨层级移动
    • 通过设置key优化元素移动时的性能
    • 尽量减少组件的嵌套层级，过深的层级会加大遍历深度，降低性能
    • 合理使用shouldComponentUpdate和PureComponent减少DIFF次数

4.1 单节点DIFF #

4.1.1 单节点key相同,类型相同 #

src\main.jsx

import * as React from "react";
import { createRoot } from "react-dom/client";

+function FunctionComponent() {
+  const [number, setNumber] = React.useState(0);
+  return number === 0 ? (
+    <div onClick={() => setNumber(number + 1)} key="title" id="title">
+      title
+    </div>
+  ) : (
+    <div onClick={() => setNumber(number + 1)} key="title" id="title2">
+      title2
+    </div>
+  );
+}
let element = <FunctionComponent />;
const root = createRoot(document.getElementById("root"));
root.render(element);

4.1.2 单节点 key 不同,类型相同 #

• 单节点 key 不同,类型相同，删除老节点，添加新节点

src\main.jsx

import * as React from "react";
import { createRoot } from "react-dom/client";

function FunctionComponent() {
  const [number, setNumber] = React.useState(0);
+  return number === 0 ? (
+    <div onClick={() => setNumber(number + 1)} key="title1" id="title">
+      title
+    </div>
+  ) : (
+    <div onClick={() => setNumber(number + 1)} key="title2" id="title2">
+      title2
+    </div>
  );
}
let element = <FunctionComponent />;
const root = createRoot(document.getElementById("root"));
root.render(element);

4.1.3 单节点 key 相同,类型不同 #

• 单节点 key 相同,类型不同，删除老节点，添加新节点

src\main.jsx

import * as React from "react";
import { createRoot } from "react-dom/client";
function FunctionComponent() {
  const [number, setNumber] = React.useState(0);
+  return number === 0 ? (
+    <div onClick={() => setNumber(number + 1)} key="title1" id="title1">
+      title1
+    </div>
+  ) : (
+    <p onClick={() => setNumber(number + 1)} key="title1" id="title1">
+      title1
+    </p>
+  );
}
let element = <FunctionComponent />;
const root = createRoot(document.getElementById("root"));
root.render(element);

4.1.4 原来多个节点，现在只有一个节点 #

• 原来多个节点，现在只有一个节点
• 找老节点有没有能复用的，如果找到则复用老节点并删除多余老节点
• 如果找不到能复用的，就删除所有的的老节点并添加新节点

src\main.jsx

import * as React from "react";
import { createRoot } from "react-dom/client";

function FunctionComponent() {
  const [number, setNumber] = React.useState(0);
+ return number === 0 ? (
+   <ul key="container" onClick={() => setNumber(number + 1)}>
+     <li key="A">A</li>
+     <li key="B" id="B">
+       B
+     </li>
+     <li key="C">C</li>
+   </ul>
+ ) : (
+   <ul key="container" onClick={() => setNumber(number + 1)}>
+     <li key="B" id="B2">
+       B2
+     </li>
+   </ul>
+ );
}
let element = <FunctionComponent />;
const root = createRoot(document.getElementById("root"));
root.render(element);

4.2 多节点 DIFF #

• DOM DIFF 的三个优化方法
  • 只对同级元素进行比较，不同层级不对比
  • 不同的类型对应不同的元素
  • 可以通过 key 来标识同一个节点
• 第 1 轮遍历
  • 如果 key 不同则直接结束本轮循环
  • 新节点 或 老节点 遍历完，结束本轮循环
  • key 相同而 type 不同，标记老节点为删除，继续循环
  • key 相同而 type 也相同，则可以复用老节点，继续循环
• 第 2 轮遍历
  • 新节点完了老节点没有，删除所有老节点
    • 老节点完了新节点没完，插入剩下的新节点
    • 新老节点都完了，结束DIFF
    • 新老节点都没完，进入第三轮节点移动逻辑
• 第 3 轮遍历
  • 处理节点移动的情况

4.2.1 多个节点的数量和 key 相同，有的 type 不同 #

• 多个节点的数量和 key 相同，有的 type 不同，则更新属性，type 不同的删除老节点，删除新节点

src\main.jsx

import * as React from "react";
import { createRoot } from "react-dom/client";

function FunctionComponent() {
  console.log("FunctionComponent");
  const [number, setNumber] = React.useState(0);
+ return number === 0 ? (
+   <ul key="container" onClick={() => setNumber(number + 1)}>
+     <li key="A">A</li>
+     <li key="B" id="B">
+       B
+     </li>
+     <li key="C" id="C">
+       C
+     </li>
+   </ul>
+ ) : (
+   <ul key="container" onClick={() => setNumber(number + 1)}>
+     <li key="A">A2</li>
+     <p key="B" id="B2">
+       B2
+     </p>
+     <li key="C" id="C2">
+       C2
+     </li>
+   </ul>
+ );
}
let element = <FunctionComponent />;
const root = createRoot(document.getElementById("root"));
root.render(element);

4.2.2 多个节点的类型和 key 全部相同，有新增元素 #

• 删除新节点

src\main.jsx

import * as React from "react";
import { createRoot } from "react-dom/client";

function FunctionComponent() {
  console.log("FunctionComponent");
  const [number, setNumber] = React.useState(0);
+ return number === 0 ? (
+   <ul key="container" onClick={() => setNumber(number + 1)}>
+     <li key="A">A</li>
+     <li key="B" id="B">
+       B
+     </li>
+     <li key="C">C</li>
+   </ul>
+ ) : (
+   <ul key="container" onClick={() => setNumber(number + 1)}>
+     <li key="A">A</li>
+     <li key="B" id="B2">
+       B2
+     </li>
+     <li key="C">C2</li>
+     <li key="D">D</li>
+   </ul>
+ );
}
let element = <FunctionComponent />;
const root = createRoot(document.getElementById("root"));
root.render(element);

4.2.3 多个节点的类型和 key 全部相同，有删除老元素 #

• 删除老元素

src\main.jsx

import * as React from "react";
import { createRoot } from "react-dom/client";

function FunctionComponent() {
  console.log("FunctionComponent");
  const [number, setNumber] = React.useState(0);
+ return number === 0 ? (
+   <ul key="container" onClick={() => setNumber(number + 1)}>
+     <li key="A">A</li>
+     <li key="B" id="B">
+       B
+     </li>
+     <li key="C">C</li>
+   </ul>
+ ) : (
+   <ul key="container" onClick={() => setNumber(number + 1)}>
+     <li key="A">A</li>
+     <li key="B" id="B2">
+       B2
+     </li>
+   </ul>
+ );
}
let element = <FunctionComponent />;
const root = createRoot(document.getElementById("root"));
root.render(element);

4.2.4 多个节点数量不同、key 不同 #

• 移动

src\main.jsx

import * as React from "react";
import { createRoot } from "react-dom/client";

function FunctionComponent() {
  console.log("FunctionComponent");
  const [number, setNumber] = React.useState(0);
  return number === 0 ? (
    <ul key="container" onClick={() => setNumber(number + 1)}>
+     <li key="A">A</li>
+     <li key="B" id="b">
+       B
+     </li>
+     <li key="C">C</li>
+     <li key="D">D</li>
+     <li key="E">E</li>
+     <li key="F">F</li>
    </ul>
  ) : (
    <ul key="container" onClick={() => setNumber(number + 1)}>
+     <li key="A">A2</li>
+     <li key="C">C2</li>
+     <li key="E">E2</li>
+     <li key="B" id="b2">
+       B2
+     </li>
+     <li key="G">G</li>
+     <li key="D">D2</li>
    </ul>
  );
}
let element = <FunctionComponent />;
const root = createRoot(document.getElementById("root"));
root.render(element);