一、前言
React是用于构建用户界面的 JavaScript 库。其有着许多优秀的特性，使其受到大众的欢迎。
① 声明式渲染:
所谓声明式，就是关注结果，而不是关注过程。比如我们常用的html标记语言就是一种声明式的，我们只需要在.html文件上，写上声明式的标记如<h1>这是一个标题</h1>，浏览器就能自动帮我们渲染出一个标题元素。同样react中也支持jsx的语法，可以在js中直接写html，由于其对DOM操作进行了封装，react会自动帮我们渲染出对应的结果。
② 组件化:
组件是react的核心，一个完整的react应用是由若干个组件搭建起来的，每个组件有自己的数据和方法，组件具体如何划分，需要根据不同的项目来确定，而组件的特征是可复用，可维护性高。
③ 单向数据流:
子组件对于父组件传递过来的数据是只读的。子组件不可直接修改父组件中的数据，只能通过调用父组件传递过来的方法，来间接修改父组件的数据，形成了单向清晰的数据流。防止了当一个父组件的变量被传递到多个子组件中时，一旦该变量被修改，所有传递到子组件的变量都会被修改的问题，这样出现bug调试会比较困难，因为不清楚到底是哪个子组件改的，把对父组件的bug调试控制在父组件之中。
之后的内容，我们将一步步了解React相关知识，并且简单实现一个react。
二、jsx
刚接触react的时候，首先要了解的就是jsx语法，jsx其实是一种语法糖，是js的一种扩展语法，它可以让你在js中直接书写html代码片段，并且react推荐我们使用jsx来描述我们的界面，例如下面一段代码:
// 直接在js中，将一段html代码赋值给js中的一个变量
const element = <h1>Hello, react!</h1\>;
在普通js中，执行这样一段代码，会提示Uncaught SyntaxError: Unexpected token '<'，也就是不符合js的语法规则。那么为什么react能够支持这样的语法呢？
因为react代码在打包编译的过程中，会通过babel进行转化，会对jsx中的html片段进行解析，解析出来标签名、属性集、子元素，并且作为参数传递到React提供的createElement方法中执行。如上面代码的转换结果为:
// babel编译转换结果
const element = React.createElement("h1", null, "Hello, react!");
可以看到，babel转换的时候，识别到这是一个h1标签，并且标签上没有任何属性，所以属性集为null，其有一个子元素，纯文本"Hello, react!"，所以经过babel的这么一个骚操作，React就可以支持jsx语法了。因为这个转换过程是由babel完成的，所以我们也可以通过安装babel的jsx转换包，从而让我们自己的项目代码也可以支持jsx语法。
三、让我们的项目支持jsx语法
因为我们要实现一个简单的react，由于我们使用react编程的时候是可以使用jsx语法的，所以我们首先要让我们的项目支持jsx语法。
① 新建一个名为my-react的项目
在项目根目录下新建一个src目录，里面存放一个index.js作为项目的入口文件，以及一个public目录，里面存放一个index.html文件，作为单页面项目的入口html页面，如:
cd /path/to/my-react // 进入到项目根目录下
npm init --yes // 自动生成项目的package.json文件
// project_root/src/index.js 内容
const element = <h1>hello my-react</h1>;
// project_root/public/index.html 内容
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
<title>my-react</title>
</head>
<body>
<div id="root"></div>
<script src="../src/index.js"></script>
</body>
</html>
② 安装 parcel-bundler 模块
parcel-bundler是一个打包工具，它速度非常快，并且可以零配置，相对webpack而言，不需要进行复杂的配置即可实现web应用的打包，并且可以以任何类型的文件作为打包入口，同时自动启动内置的web服务器方便调试。
// 安装parcel-bundler
npm install parcel-bundler --save-dev
// 修改package.json，执行parcel-bundler命令并传递入口文件路径作为参数
{
"scripts": {
"start": "parcel -p 8080 ./public/index.html"
}
}
// 启动项目
npm run start
parcel启动的时候会在8080端口上启动Web服务器，并且以public目录下的index.html文件作为入口文件进行打包，因为index.html文件中有一行<script src="../src/index.js"></script>，所以index.html依赖src目录下的index.js，所以又会编译src目录下的index.js并打包。
此时执行npm run start会报错，因为此时还不支持jsx语法的编译。
③ 安装@babel/plugin-transform-react-jsx模块
安装好@babel/plugin-transform-react-jsx模块后，还需要新建一个.babelrc文件，配置如下:
// .babelrc
{
"plugins": [
["@babel/plugin-transform-react-jsx", {
"pragma": "React.createElement" // default pragma is React.createElement
}]
]
}
其作用就是，遇到jsx语法的时候，将解析后的结果传递给React.createElement()方法，默认是React.createElement，可以自定义。此时编译就可以通过了，可以查看编译后的结果，如下:
var element = React.createElement("h1", null, "hello my-react");
四、实现React.createElement
此时项目虽然能编译jsx了，但是执行的时候会报错，因为还没有引入React以及其createElement()方法，React的createElement()方法作用就是创建虚拟DOM，虚拟DOM其实就是一个普通的JavaScript对象，里面包含了tag、attrs、children等属性。
① 在src目录下新建一个react目录
在react目录下新建一个index.js作为模块的默认导出，同时新建一个create-element.js作为createElement方法的实现，如:
// src/react/create-elemnt.js
// 作用就是接收babel解析jsx后的结果作为参数，创建并返回虚拟DOM节点对象
function createElement(tag, attrs, ...children) {
attrs = attrs || {}; // 如果元素的属性为null，即元素上没有任何属性，则设置为一个{}空的对象
const key = attrs.key || null; // 如果元素上有key，则去除key，如果没有则设置为null
return { // 创建一个普通JavaScript对象，并将各属性添加上去，作为虚拟DOM进行返回
key,
tag,
attrs,
children
}
}
export default createElement;
babel解析jsx后，如果有多个子节点，那么所有的子节点都会以参数的形式传入createElement函数中，所以createElement的第三个参数可以用es6剩余参数语法，以一个数组的方式来接收所有的子节点。
// src/react/index.js
import createElement from "./create-element"; // 引入createElement函数
export default {
createElement // 将createElement函数作为react的方法导出
}
至此，react上已经添加了createElement函数了，然后在src/index.js中引入react模块即可。
// src/index.js
import React from "./react"; // 引入react模块
const element = <h1>hello my-react</h1>;
console.log(element);
引入react后，由于React上有了createElement方法，所以可以正常执行，并且拿到返回的虚拟DOM节点，如下:
五、实现ReactDOM.render
此时，我们已经能够拿到对应的虚拟DOM节点了，由于虚拟DOM只是一个普通的JavaScript对象，不是真正的DOM，所以需要对虚拟DOM进行render，创建对应的真实DOM并添加到页面中，才能在页面中看到，react中专门提供了一个ReactDOM模块用于处理DOM相关的操作。
① 在src目录下新建一个react-dom目录
在react-dom目录下新建一个index.js作为模块的默认导出，同时新建一个render.js作为render方法的实现，render函数需要接收一个虚拟DOM节点和一个挂载点，即将虚拟DOM渲染成了真实DOM后，需要将其挂载到哪里，这个挂载点就是一个容器，即应用的根节点。
// src/react-dom/render.js
// 接收一个虚拟DOM节点，并且将虚拟DOM节点渲染成真实的DOM节点，然后添加到container容器中进行挂载
function render(vnode, container) {
// 由于ReactDOM可以直接渲染一段文本，所以这个vnode可能是一个字符串或数字
if (typeof vnode === "string" || typeof vnode === "number") {
const textNode = document.createTextNode(vnode); // 直接创建一个文本节点
container.appendChild(textNode); // 将创建的文本节点添加到容器中即可
return
}
// 如果vnode不是一个字符串，那么其就是一个虚拟DOM对象，那么我们根据tag名创建对应的真实DOM元素即可
const element = document.createElement(vnode.tag);
// 处理属性
Object.keys(vnode.attrs).forEach((key) => {
if (key === "className") {
key = "class";
}
const value = vnode.attrs[key];
if (typeof value === "function") { // 如果属性值为一个函数，说明是绑定事件
element[key.toLowerCase()] = value;
} else {
element.setAttribute(key, vnode.attrs[key]);
}
});
// 处理子节点，递归渲染子节点
vnode.children.forEach((child) => {
return render(child, element);
});
container.appendChild(element); // 将渲染好的虚拟DOM节点添加到容器中
}
export default render;
render函数主要就是判断传递过来的vnode是一个字符串还是虚拟DOM节点对象，如果是字符串，那么直接创建文本节点并添加到容器中即可；如果是虚拟DOM对象，那么根据其tag创建对应的真实DOM元素节点，然后遍历节点属性，将其添加到元素节点上，再处理子节点，遍历子节点递归渲染即可，整个虚拟DOM渲染好之后，将其加到容器中即可。
// src/react-dom/index.js
import render from './render'
// reactDOM主要负责DOM相关的操作，比如虚拟DOM的渲染、虚拟DOM与真实DOM的diff比较
export default { // react-dom只需要提供一个render()方法即可
render
}
// src/index.js
import React from "./react"; // 引入react模块
import ReactDOM from "./react-dom"; // 引入react-dom模块
function doClick() {
console.log("doClick method run.");
}
const element = <h1 onClick={doClick}>hello my-react</h1>;
console.log(element);
ReactDOM.render(element, document.getElementById("root"));
这里绑定了一个onClick事件，此时启动项目执行，可以看到页面上已经能看到渲染后的结果了，并且点击文字，可以看到事件处理函数执行了。
六、实现组件功能
此时已经完成了基本的声明式渲染功能了，但是目前只能渲染html中存在的标签元素，而我们的react是支持自定义组件的，可以让其渲染出我们自定义的标签元素。react中的组件支持函数组件和类组件，函数组件的性能比类组件的性能要高，因为类组件使用的时候要实例化，而函数组件直接执行函数取返回结果即可。为了提高性能，尽量使用函数组件。但是函数组件没有this、没有生命周期、没有自己的state状态。
① 首先实现函数组件功能
函数组件相对较简单，我们先看一下怎么使用函数组件，就是直接定义一个函数，然后其返回一段jsx，然后将函数名作为自定义组件名，像html标签元素一样使用即可，如:
// src/index.js
import React from "./react"; // 引入react模块
import ReactDOM from "./react-dom"; // 引入react-dom模块
function App(props) {
return <h1>hello my-{props.name}-function</h1>
}
console.log(<App name="react"/>);
ReactDOM.render(<App name="react"/>, document.getElementById("root"));
<App name="react"/>经过babel转换之后，tag就变成了App函数，所以我们不能直接通过document.createElement("App")去创建App元素了，我们需要执行App()函数拿到其返回值<h1>hello my-{props.name}</h1>，而这个返回值是一段jsx，所以会被babel转换为一个虚拟DOM节点对象，然后把虚拟DOM节点替换成函数组件执行返回的结果这个时候，tag就变成了h1了，就可以创建对应的DOM元素了，如:
// 修改src/react-dom/render.js
function render(vnode, container) {
......
if (typeof vnode.tag === "function") { // 这是一个函数组件
vnode = vnode.tag(vnode.attrs || {}); // 执行函数组件，并传入属性集，拿到对应的虚拟DOM节点即可
}
......
}
把函数组件执行后，拿到的结果作为新的虚拟DOM节点对象，就可以根据tag创建对应的真实DOM了。
②支持类组件
在定义类组件的时候，是通过继承React.Component类的，我们需要一个定义一个isReactComponent用于判断是否是react的组件，在src/react目录下新建一个component.js文件，如下:
// src/react/component.js
class Component {
constructor(props = {}) {
this.isReactComponent = true; // 是react组件
this.props = props; // 保存props属性集
this.state = {}; // 保存状态数据
}
}
export default Component;
我们在看一下类组件的使用方式，如下:
// src/index.js
class App extends React.Component {
constructor(props) {
super(props);
this.state = {
count: 0
}
}
render() {
return <h1>hell my-{this.props.name}-class-state-{this.state.count}</h1>
}
}
console.log(<App name="react"/>);
ReactDOM.render(<App name="react"/>, document.getElementById("root"));
<App name="react"/>组件经过babel转换后，tag变成了一个class函数，如果class类函数的原型上有render()方法，那么就是一个类组件，我们可以通过类组件的类名创建出对应的类组件对象，然后调用其render()函数拿到对应的虚拟DOM节点即可。
// 修改src/react-dom/render.js
function render(vnode, container) {
......
if (vnode.tag.prototype && vnode.tag.prototype.render) { // 这是一个类组件
vnode = new vnode.tag(vnode.attrs).render(); // 根据类组件名创建组件实例并调用render()函数拿到对应的虚拟DOM节点
}
......
}
七、让类组件支持setState
react中setState是Component中的一个方法，用于修改组件的状态数据的。当组件中调用setState函数的时候，组件的状态数据被更新，同时会触发组件的重新渲染，所以需要修改Component.js并在其中添加一个setState函数。如:
// src/react/component.js
import ReactDOM from "../react-dom"
class Component {
constructor(props = {}) {
this._container = null; // 保存组件所在容器
}
setState(newState) {
Object.assign(this.state, newState); // 更新状态数据
ReactDOM.render(this, this._container); // 重新渲染组件
}
}
新增了一个_container属性，用于保存组件所在的容器，当传递过来新状态数据的时候，更新状态数据，并重新渲染组件实例。因为setState()函数执行的时候，渲染的时候是直接传递的组件实例，所以我们需要对render()函数进行修改，新增，如果是直接渲染组件实例的情况，如:
function render(vnode, container) {
if (vnode.isReactComponent) { // 如果是直接渲染类组件
const component = vnode;
component._container = container;
vnode = vnode.render(); // 直接调用组件对象的render()方法拿到对应的虚拟DOM开始渲染
}
if (vnode.tag.prototype && vnode.tag.prototype.render) { // 这是一个类组件
const component = new vnode.tag(vnode.attrs); // 创建类组件实例
component._container = container; // 第一次渲染组件实例的时候，需要保存组件所在的容器
vnode = component.render();
}
}
主要是，在组件第一次渲染完成的时候，将组件所在的容器保存到了_container上，然后再次渲染的时候，直接调用render()函数更新虚拟DOM节点即可。
// src/index.js上测试
class App extends React.Component {
constructor(props) {
super(props);
this.state = {
count: 0
}
}
doClick() {
this.setState({
count: 1
});
}
render() {
return <h1 onClick={this.doClick.bind(this)}>hell my-{this.props.name}-class-state-{this.state.count}</h1>
}
}
console.log(<App name="react"/>);
ReactDOM.render(<App name="react"/>, document.getElementById("root"));
此时点击文本区域，可以看到重新渲染出了一个组件，但是旧的组件还在，因为重新渲染的时候，之前的内容并没有清空，所以需要在render()函数执行的时候，清空之前渲染的内容，可以将render函数名修改为_render，然后重新定义一个render函数，render函数中先清空之前渲染的内容，然后调用_rener函数，如:
function _render(vnode, container) {
// 之前rener的内容
vnode.children.forEach((child) => {
return _render(child, element); // 这里递归的时候也要改成_render
});
}
function render(vnode, container) {
container.innerHTML = ""; // 清空之前渲染的内容
_render(vnode, container);
}
八、支持生命周期
这里目前只先支持componentWillMount和componentWillUpdate两个生命周期，我们只需要在类组件第一个渲染的位置进行判断，组件实例上是否有componentWillMount即可，如果有则表示类组件即将渲染，然后在类组件重新渲染的位置进行判断，组件实例是否有componentWillUpdate，如果有则表示组件即将更新，如:
function _render(vnode, container) {
if (vnode.isReactComponent) { // 如果是直接渲染类组件
const component = vnode;
if (component.componentWillUpdate) { // 这里是组件重新渲染，如果有componentWillUpdate触发组件即将更新生命周期
component.componentWillUpdate();
}
component._container = container;
vnode = vnode.render(); // 直接调用组件对象的render()方法拿到对应的虚拟DOM开始渲染
}
if (vnode.tag.prototype && vnode.tag.prototype.render) { // 这是一个类组件
const component = new vnode.tag(vnode.attrs); // 创建类组件实例
if (component.componentWillMount) { // 这里是类组件第一次渲染，如果有componentWillMount，则触发组件即将挂载生命周期
component.componentWillMount();
}
component._container = container;
vnode = component.render();
}
}
九、总结
至此，已经基本实现react的基本功能，包括声明式渲染、组件支持、setSate、生命周期。其过程为，首先通过babel将jsx语法进行编译转换，babel会将jsx语法解析为三部分，标签名、属性集、子节点，然后用React.createElement()函数进行包裹，react实现createElement函数，用于创建虚拟DOM节点，然后调用render()函数对虚拟DOM节点进行分析，并创建对应的真实DOM，然后挂载到页面中。然后提供自定义组件的支持，自定义组件，无非就是将jsx定义到了函数和类中，如果是函数，那么就直接执行就可返回对应的jsx，也即拿到了对应的虚拟DOM，如果是类，那么就创建组件类实例，然后调用其render()函数，那么也可以拿到对应的jsx，也即拿到了对应的虚拟DOM，然后挂载到页面中。类组件中添加setSate函数，用于更新组件实例上的数据，然后setState函数会触发组件的重新渲染，从而更新渲染出带最新数据的组件。
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