React JS DOM vs. React Native Component Tree: Ein umfassender technischer Vergleich

Einführung

React JS und React Native teilen zwar die Grundprinzipien, unterscheiden sich jedoch erheblich in ihrem Ansatz zum Rendern und Verwalten von UI-Elementen. Dieser Artikel bietet einen ausführlichen technischen Vergleich des in React JS verwendeten Document Object Model (DOM) und der von React Native verwendeten Komponentenbaumstruktur, einschließlich der neuen Architektur von React Native.

Architekturüberblick

Reagieren Sie auf JS und das DOM

React JS arbeitet in Webbrowsern und manipuliert das Document Object Model (DOM), um Benutzeroberflächen zu rendern und zu aktualisieren.

Hauptmerkmale:

1. Virtuelles DOM: React JS verwendet ein virtuelles DOM als Abstraktionsschicht.
2. Abgleich: Änderungen werden zwischen dem virtuellen DOM und dem tatsächlichen DOM abgeglichen.
3. HTML-Elemente: UI-Komponenten werden letztendlich in Standard-HTML-Elemente gerendert.

React Native und der Komponentenbaum

React Native wurde für mobile Plattformen entwickelt und interagiert nicht mit einem DOM. Stattdessen verwaltet es einen Baum nativer Komponenten, die für das mobile Betriebssystem (iOS oder Android) spezifisch sind.

Hauptmerkmale:

1. Native Komponenten: UI-Elemente werden plattformspezifischen nativen Komponenten zugeordnet.
2. Bridge: Der JavaScript-Kern kommuniziert mit nativen Modulen über eine Bridge.
3. Schattenbaum: Für Layoutberechnungen wird in C ein Schattenbaum von Komponenten verwaltet.

Die neue Architektur von React Native

React Native stellt auf eine neue Architektur um, die die Handhabung von Rendering und nativen Interaktionen erheblich verändert:

1. Fabric: Ein neues Rendering-System, das die Reaktionsfähigkeit der Benutzeroberfläche verbessert und mehr gleichzeitige Vorgänge ermöglicht.
2. TurboModules: Ein erweitertes natives Modulsystem, das typsichere Schnittstellen und Lazy-Loading-Funktionen bietet.

Rendering-Prozess

Reagiere JS

1. JSX wird in React.createElement()-Aufrufe transpiliert.
2. Virtuelles DOM wird basierend auf Status- oder Requisitenänderungen aktualisiert.
3. Abgleichsalgorithmus vergleicht virtuelles DOM mit tatsächlichem DOM.
4. Notwendige Aktualisierungen werden gebündelt und auf das echte DOM angewendet.

<p>// React JS Component<br>
function WebButton({ onPress, title }) {<br>
  return (<br>
    <button onClick={onPress} className="web-button"><br>
      {title}<br>
    </button><br>
  );<br>
}</p>

Native reagieren

Traditionelle Architektur:

1. JSX wird in React.createElement()-Aufrufe transpiliert (ähnlich wie React JS).
2. Anstelle von DOM-Knoten erstellt React Native Instanzen nativer Komponenten.
3. Der Schattenbaum wird für Layoutberechnungen aktualisiert.
4. Native UI-Komponenten werden über plattformspezifische APIs aktualisiert.

Neue Architektur (Stoff):

1. JSX wird weiterhin in React.createElement()-Aufrufe transpiliert.
2. Das Rendern erfolgt jetzt in C, was synchronere Vorgänge ermöglicht.
3. Die Schattenbaum- und Layoutberechnungen sind enger in das native Rendering integriert.
4. Updates können effizienter angewendet werden, möglicherweise in einem einzigen Frame.

<p>// React Native Component (works with both architectures)<br>
import { TouchableOpacity, Text } from 'react-native';</p>

<p>function NativeButton({ onPress, title }) {<br>
  return (<br>
    <TouchableOpacity onPress={onPress}><br>
      <Text>{title}</Text><br>
    </TouchableOpacity><br>
  );<br>
}</p>

Auswirkungen auf die Leistung

Reagiere JS

• Vorteile:
  1. Virtuelles DOM minimiert tatsächliche DOM-Manipulationen und verbessert so die Leistung.
  2. Batchaktualisierungen reduzieren Reflow- und Repaint-Vorgänge.
• Herausforderungen:
  1. Große DOMs können immer noch zu Leistungsproblemen führen.
  2. Eine komplexe Abstimmung kann rechenintensiv sein.

Native reagieren

Traditionelle Architektur:

• Vorteile:
  1. Die direkte Zuordnung zu nativen Komponenten bietet nahezu native Leistung.
  2. Der Schattenbaum in C ermöglicht effiziente Layoutberechnungen.
• Herausforderungen:
  1. Brückenkommunikation kann ein Flaschenhals für komplexe Interaktionen sein.
  2. Große Listen oder komplexe Animationen erfordern möglicherweise eine zusätzliche Optimierung.

Neue Architektur:

• Advantages:
  1. Fabric allows for more synchronous operations, reducing bridge-related bottlenecks.
  2. TurboModules provide lazy loading and more efficient native module interactions.
  3. Improved type safety and potential for better performance optimizations.
• Challenges:
  1. Migration from the old architecture may require significant effort for existing apps.
  2. Developers need to learn new concepts and potentially update their coding practices.

Developer Experience and Tooling

React JS

• Familiar web development paradigms and tools.
• Rich ecosystem of web-specific libraries and frameworks.
• Browser DevTools for debugging and performance profiling.

React Native

Traditional Architecture:

• Requires understanding of mobile development concepts.
• Platform-specific APIs and components need separate handling.
• Custom tooling like React Native Debugger and platform-specific profilers.

New Architecture:

• Introduces new concepts like Fabric and TurboModules that developers need to understand.
• Improved type safety with CodeGen for better developer experience.
• Enhanced debugging capabilities, especially for native module interactions.

Code Reusability and Cross-Platform Development

Shared Concepts

Both React JS and React Native share core concepts:

• Component-based architecture
• Unidirectional data flow
• Virtual representation of the UI

Divergences

1. UI Components:

   • React JS uses HTML elements and CSS for styling.
   • React Native uses platform-specific components and a subset of CSS properties.

2. Event Handling:

   • React JS: DOM events (e.g., onClick, onChange)
   • React Native: Touch events (e.g., onPress) and custom APIs

3. Layout:

   • React JS: Flexbox, CSS Grid, and traditional CSS layouts
   • React Native: Primarily Flexbox with some limitations

4. Native Functionality:

   • React JS: Limited to web APIs and browser capabilities.
   • React Native: Access to platform-specific APIs, enhanced with TurboModules in the new architecture.

Example of divergence in layout:

<p>// React JS<br>
<div style={{ display: 'flex', justifyContent: 'center' }}><br>
  <span>Centered Content</span><br>
</div></p>

<p>// React Native (both architectures)<br>
import { View, Text } from 'react-native';</p>

<p><View style={{ flex: 1, justifyContent: 'center', alignItems: 'center' }}><br>
  <Text>Centered Content</Text><br>
</View></p>

Implications for Application Architecture

React JS

• Can leverage existing web APIs and browser capabilities.
• SEO considerations may influence component structure.
• Progressive enhancement and accessibility are key concerns.

React Native

Traditional Architecture:

• Must consider platform-specific capabilities and limitations.
• Performance optimization often involves native modules or platform-specific code.
• UI consistency across platforms requires careful component design.

New Architecture:

• Allows for more efficient bridge communication, potentially simplifying complex interactions.
• TurboModules enable more granular control over native module loading and execution.
• Fabric's synchronous layout capabilities may influence component design and animation strategies.

Conclusion

The architectural differences between React JS and React Native reflect their distinct target environments. React JS manipulates the DOM for web browsers, while React Native interacts with native components on mobile platforms. React Native's new architecture with Fabric and TurboModules represents a significant evolution, addressing performance bottlenecks and enhancing developer experience.

Understanding these differences is crucial for developers working across platforms or deciding between web and native mobile development. Each approach offers unique advantages and challenges, and the choice between them should be based on project requirements, performance needs, and target audience.

As both technologies continue to evolve, we can expect further optimizations and potentially more convergence in development patterns, making it easier to build truly cross-platform applications with React technologies.

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