Angular 和 React 背后的秘密(上)

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今天我们不会讨论 Angular 和 React 谁是老大问题,而是讨论在 React 和 Angular 框架中使用到共同点。

react_vs_angular.jpeg

这些 Angular 和 React 都有共同点分别是

  • Monomorphism
  • Bit fields
  • Bloom filters

分三次分享我们把他们一一给您解释清楚。

Monomorphism

we use one type for all View nodes so that property access in loops stay monomorphic
Misko Hevery, technical lead of Angular

Fiber node … shares the same hidden class.Never add fields outside of construction in ReactFiber
sebastian Markbage technical lead of React

调试代码时,偶尔会查看一下框架中实现原理,在 Angular 和 React 源码看到了他们框架技术负责人的注释。这些注释中不约而同谈到隐藏类(hidden class),这种框架内部的数据结构在 Angular 和 React 分别叫做 Fiber node 和 View nodes。确保这些内部的数据结构共享同一个隐藏类,也就是说使属性访问成为单态的(monomorphic)。他们为什么要这么做,这么做有什么好处是今天我们要讨论的内容。

在 Angular 中 View nodes 和数据结构来表示模板。定义了呈现 DOM 所需的元数据,还指定了 DOM 的哪个部分需要更新。

同样在 React 中定义了组件,定义了模板时, React 也使用了 fibre nodes。这是新的React fibre 16 架构。

@Component({
    template:`
    <h1>{{title}} tuts </h1>
    <h2>author {{name}} </h2>
    `
})

export class AppComponent {
    title = 'optimized code in js';
    name='zidea'
}

bindings:{
    text:'optimized code in js'
}

bindings:{
    text:"zidea"
}

class App extends Component{
    state = {
        title = 'optimized code in js',
        name='zidea'
    };

    render(){
        return(
            [
                <h1>{{title}} tuts </h1>
                <h2>author {{name}} </h2>
            ]
        )
    }
}

props:{
    children:"optimized code in js"
}

props:{
    children:"zidea"
}

function updateNode(node,...){
    let value = node.property;
}
复制代码

Fibre nodes 和 view nodes 分别在 Angular 和 React 都是用来表示框架中模板,都是用于介于 DOM 元素和模板组件之间。接下来看看这两种数据结构有什么共同点,他们都在框架处理更新时,会被经常使用。

Chrome-V8-v65.jpeg

组件

图

如此做的原因何在,也就是为什么做的这么复杂的,答案是因为一些叫做shape(形状)或 hidden class (隐藏类)的东西。这正是 Sebastian 在注释中提到的隐藏类。每天在写 javascript 时,javascript 对象(object) 在虚拟机内部表现为 shape 对象,因此 shape 定义了用于描述对象的属性,如何分配内存(layout).例如 用于在内存中查找的 offset(偏移)值。可能你会问为什么我们需要 shape,为什么不直接将这些属性定义对象上 。其实这样做是有好处的,可以节省内存空间,我们可能有两对象(object),甚至更多,成千上万的对象。

let a  = {x:5,y:6};
let b  = {x:7,y:8};
复制代码

图

因为这些对象都具有相同结构(布局)我们就可以把这些共性东西抽取出来用 shape 来表示。这也就是说明即使我们有很多对象,我们也只是描述一次即可。

图

let a  = {x:5,y:6};
let b  = {x:7,y:8};
b.w = 9
复制代码

如果需要对象 b 进行扩展属性 w 赋值 9,我们就需要引入新的 shape 。我们无法将 w 引入到原有 shape,因为 a 对象还依赖于 shape 而 a 并没有新增属性。所以需要引入新的 shape 并且更新他们之间关系。

let a  = {x:5,y:6};
let b  = {x:7,y:8};
b.w = 9
b.z = 10
复制代码

图

可以想象不断为对象添加许属性,并修改对象 shape (形状),则可能会有一个具有数百个中间过渡的 shape(形状)。这样每次访问对象某个属性时,虚拟机都必须经历所有这些过程,以找出描述该属性的布局和内存的形状来检索该信息。所以 V8 使用的一种技术是使这个过程更快。.

图

图

每个 JavaScript 函数在内部都表示为名为 closure 的对象。这是虚拟机缓存有关函数的一些信息的地方,这些对象用于向该函数添加参数,以及其他信息。。这是虚拟机将缓存某些信息的位置。

function getX(o){
    return o.x
}
复制代码

下面通过以例子来介绍其如何运行的。假设调用 getX 函数,并传入一个具有 x 属性的对象。虚拟机将计算出这个对象的 shape (形状),虚拟机可以缓存对象的 shape (形状),随后当访问这个对象的 x 属性,可以记录下 offset (偏移量),当下次接受相同 shape 的对象来执行函数时,虚拟机只需比较 shape(形状),如果匹配,就不再需要计算出对象 shape(形状)。

图

可以从缓存中获取 offset (偏移量)值,来解析内存中的值。还定义了函数的状态,状态可以有三种类型:单态、单态属性访问和多态。在这种情况下,是单态的,是单态的表示只具有一种形状。多态性是指一个函数被调用对象类型每一次并不相同,而 megamorphic 是指当输入不同 shape (形状)的对象作为参数时,通常操作四种类型的 shape 形状。

对象输入给一个函数,以使 state (状态)保持单态是很重要的。单态属性访问的速度可以比megamorphic 快 100 倍。

如果考虑到在每一个更新检测周期中,每秒可能发生几百次的10000 次访问,可以想象访问单态属性对速度的影响会有多大。所以要求对象使用相同的 shape (形状),对 fibre和view nodes 使用相同的隐藏类,为了是确保属性访问是单态的。你可以有 HTML 元素,子对象,如果遵循面向对象的编程原则,会为不同的元素创建不同的类。这些框架实际上将所有内容合并为一个数据结构、一个类好处可想而知。

Fiber node(react) Template element View node(Angular)
HostComponent HTMLElementNode TypeElement
HostText HTMLTextNode TypeText
FunctionComponent, \nClassComponent Component Component

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THE END
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