Virtual DOM trong React là gì? Cách hoạt động và lợi ích mang lại
Virtual DOM hay DOM ảo là một khái niệm quan trọng trong React, đóng vai trò then chốt trong việc tối ưu hóa hiệu suất của các ứng dụng web phức tạp. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ Virtual DOM là gì, cách thức hoạt động và những lợi ích mà nó mang lại.
Việc hiểu Virtual DOM là điều cần thiết cho các lập trình viên muốn khai thác tối đa sức mạnh của React. Nó đóng một vai trò quan trọng trong cách React cập nhật giao diện người dùng, đảm bảo rằng các thay đổi được áp dụng nhanh chóng mà không cần kết xuất lại không cần thiết.
Virtual DOM là gì?
Virtual DOM là một bản sao lưu trữ trong bộ nhớ của các phần tử DOM thật. Thay vì tương tác trực tiếp với DOM thật, vốn có thể chậm và tốn kém về hiệu suất, React tạo ra một bản sao ảo của các thành phần giao diện người dùng. Bản sao ảo này là một đối tượng JavaScript nhẹ, phản ánh cấu trúc của DOM thật.
Virtual DOM hoạt động như thế nào?
Dưới đây là quy trình từng bước về cách thức hoạt động của Virtual DOM:
- Bước 1 – Kết xuất ban đầu: khi ứng dụng khởi động, toàn bộ giao diện người dùng được biểu diễn dưới dạng Virtual DOM. Các phần tử React được tạo và kết xuất vào cấu trúc ảo.
- Bước 2 – Thay đổi trạng thái và Props: khi trạng thái và props thay đổi trong ứng dụng, React kết xuất lại các thành phần bị ảnh hưởng trong Virtual DOM. Những thay đổi này không ảnh hưởng ngay lập tức đến DOM thật.
- Bước 3 – So sánh sử dụng thuật toán Diff: React sau đó sử dụng thuật toán diff để so sánh phiên bản hiện tại của Virtual DOM với phiên bản trước đó. Quá trình này xác định sự khác biệt (hoặc "diffs") giữa hai phiên bản.
- Bước 4 – Quy trình đối chiếu: Dựa trên những khác biệt được xác định, React xác định cách hiệu quả nhất để cập nhật DOM thật. Chỉ những phần của DOM thật cần được cập nhật mới bị thay đổi, thay vì kết xuất lại toàn bộ giao diện người dùng. Việc cập nhật có chọn lọc này diễn ra nhanh chóng và hiệu quả.
- Bước 5 – Cập nhật DOM thật: Cuối cùng, React áp dụng các thay đổi cần thiết cho DOM thật. Điều này có thể bao gồm thêm, xóa hoặc cập nhật các phần tử dựa trên sự khác biệt được phát hiện ở bước 3.
Ví dụ, giả sử chúng ta có chức năng đếm sau trong thành phần App:
import React, { useState } from 'react';
function App() {
const [count, setCount] = useState(0);
return (
<div>
<h1>Counter: {count}</h1>
<button onClick={() => setCount(count + 1)}>Increment</button>
</div>
);
}
export default App;
Bản sao Virtual DOM sẽ trông như thế này:
{
"type": "div",
"props": {},
"children": [
{
"type": "h1",
"props": {},
"children": [
{
"type": "TEXT_ELEMENT",
"props": {
"nodeValue": "Counter: 0"
}
}
]
},
{
"type": "button",
"props": {
"onClick": "setCount(count + 1)"
},
"children": [
{
"type": "TEXT_ELEMENT",
"props": {
"nodeValue": "Increment"
}
}
]
}
]
}
Khi nhấp vào nút Increase một lần, chỉ phần tử h1 bị thay đổi:
{
"type": "h1",
"props": {},
"children": [
{
"type": "TEXT_ELEMENT",
"props": {
"nodeValue": "Counter: 1"
}
}
]
}
So sánh Virtual DOM với DOM thật
Để thấy được lợi thế của Virtual DOM, điều quan trọng là phải hiểu nó khác với DOM thật như thế nào. DOM thật và Virtual DOM phục vụ các mục đích tương tự nhưng hoạt động theo những cách riêng biệt với ý nghĩa đáng kể về hiệu suất và hiệu quả.
DOM thật là một giao diện tiêu chuẩn được tích hợp sẵn trong các trình duyệt, đại diện và tương tác với các phần tử HTML, từ khai báo Doctype và phần tử gốc html cho đến mọi phần tử khác trong đó.
DOM thật này đại diện cho toàn bộ tài liệu HTML dưới dạng cấu trúc cây và cho phép JavaScript thao tác và thay đổi các tài liệu HTML. Đôi khi, khi những thay đổi đó xảy ra, toàn bộ tài liệu có thể được kết xuất lại.
Điều này trái ngược với Virtual DOM, sử dụng thuật toán diff để so sánh các phiên bản cập nhật hiện tại và trước đó của DOM. Nó chỉ kết xuất lại các phần của giao diện người dùng đã thay đổi, thay vì toàn bộ.
Lợi ích của việc sử dụng Virtual DOM trong phát triển web
DOM ảo mang lại nhiều lợi ích cho các nhà phát triển web, bao gồm:
1. Đơn giản hóa quá trình phát triển
Virtual DOM cho phép bạn viết mã theo phong cách khai báo hơn. Điều này có nghĩa là thay vì viết các hướng dẫn chi tiết về cách cập nhật giao diện người dùng, bạn chỉ cần mô tả giao diện người dùng sẽ trông như thế nào và React sẽ lo phần còn lại. Điều này có thể thực hiện được nhờ cú pháp khai báo của React và kiến trúc dựa trên thành phần của nó.
2. Cải thiện hiệu suất
Một trong những lợi thế chính của việc sử dụng Virtual DOM là cải thiện hiệu suất đáng kể mà nó mang lại. Thao tác trực tiếp DOM thật rất chậm và có thể dẫn đến các vấn đề về hiệu suất, đặc biệt là trong các ứng dụng phức tạp. Bằng cách cập nhật có chọn lọc DOM thật, Virtual DOM giảm thiểu thao tác DOM và cải thiện tốc độ của ứng dụng.
3. Nâng cao trải nghiệm người dùng
Virtual DOM góp phần mang lại trải nghiệm người dùng tốt hơn bằng cách đảm bảo rằng các bản cập nhật giao diện người dùng diễn ra suôn sẻ, phản hồi nhanh chóng và không cần tải lại toàn bộ trang. Người dùng ít có khả năng gặp phải tình trạng lag hoặc giật lag, dẫn đến trải nghiệm liền mạch hơn khi tương tác với ứng dụng.
4. Phát triển đa nền tảng
Các nguyên tắc của Virtual DOM không chỉ giới hạn trong phát triển web. React Native – một phiên bản của React để xây dựng ứng dụng di động đa nền tảng – sử dụng cách tiếp cận tương tự. Điều này làm tăng năng suất và giảm thời gian phát triển vì bạn có thể sử dụng lại mã trên các nền tảng web và di động.
Những quan niệm sai lầm phổ biến về Virtual DOM
Có một số quan niệm sai lầm về Virtual DOM. Hãy cùng xem xét năm trong số những quan niệm sai lầm này và thực tế của từng quan niệm.
1. Virtual DOM là một tính năng của trình duyệt
Thực tế: Virtual DOM là một sự trừu tượng được triển khai bởi React, không phải là một tính năng của trình duyệt. Các trình duyệt có DOM thật, là cách tiêu chuẩn để biểu diễn và tương tác với các tài liệu HTML. Virtual DOM chỉ tồn tại trong bộ nhớ trong React và được sử dụng để tối ưu hóa các bản cập nhật cho DOM thật.
2. Virtual DOM thay thế DOM thật
Thực tế: DOM ảo hoạt động như một trung gian giữa React và trình duyệt, không phải là sự thay thế cho DOM thật. DOM thật vẫn là thứ mà trình duyệt sử dụng để hiển thị giao diện người dùng, nhưng các bản cập nhật cho nó được quản lý thông qua DOM ảo.
3. React là thư viện và framework duy nhất sử dụng Virtual DOM
Thực tế: React chỉ phổ biến khái niệm Virtual DOM, nó không phải là thư viện hoặc framework duy nhất sử dụng nó. Các framework khác như VueJS và SolidJS cũng sử dụng Virtual DOM để cập nhật giao diện người dùng.
4. Virtual DOM giải quyết mọi vấn đề về hiệu suất
Thực tế: Virtual DOM có thể cải thiện đáng kể hiệu suất, nhưng nó không phải là giải pháp thần kỳ cho mọi vấn đề. Các phương pháp viết mã kém, kết xuất không cần thiết và cây thành phần lớn vẫn có thể dẫn đến các vấn đề về hiệu suất.
5. Virtual DOM và Shadow DOM giống nhau
Thực tế: Virtual DOM và shadow DOM không giống nhau. Virtual DOM là một bản sao nhẹ của DOM thật mà React sử dụng để tối ưu hóa các bản cập nhật giao diện người dùng. Mặt khác, shadow DOM là một công nghệ trình duyệt được sử dụng để đóng gói các kiểu và cấu trúc của các thành phần web.
Kết luận
Như trong bài viết này đã đề cập, Virtual DOM là một tính năng quan trọng của React giúp nâng cao hiệu suất và cập nhật giao diện người dùng hiệu quả. Với Virtual DOM, React có thể nhóm các bản cập nhật, giảm thiểu việc tái tạo luồng và vẽ lại, đồng thời áp dụng các thay đổi một cách hiệu quả. Điều này làm cho các bản cập nhật giao diện người dùng diễn ra nhanh chóng và mượt mà, từ đó mang lại trải nghiệm người dùng tốt hơn.
Việc hiểu Virtual DOM và cách thức hoạt động của nó có thể giúp bạn xây dựng các ứng dụng React hiệu suất cao. Cảm ơn các bạn đã theo dõi.
All rights reserved
