
1. 为什么放着现成框架不用非要自己写一个“rea”大概半年前我接到一个内部工具类的需求需要在网页里渲染一个带实时数据看板的控制台表格、图表、状态卡片混在一起数据源是好几路 WebSocket每秒都会推送几十条更新。一开始我下意识准备直接上重型方案——组件化框架配状态管理库再拉一套 UI 组件库。但做到一半就发现不对劲这个项目里的大部分页面其实只是“有状态的数据展示”交互深度非常有限不需要路由、不需要服务端渲染、也不需要考虑几十个页面的工程化体系。重型框架的那套运行时、虚拟 DOM 协调器、组件生命周期体系在这个场景里几乎全在空转。页面稍微复杂点热更新和依赖追踪的调试成本反而比业务本身还高。后来我把需求重新拆了一遍发现自己真正想要的其实就三样东西数据变了界面能自动跟着变写页面时能复用“组件”这种组织方式切换数据源或清理页面时不会留下内存泄漏和残留监听。这种“再简单一点”的诉求逼着我开始想如果抛开所有历史包袱纯粹为了解决“局部更新 组件复用”我能不能自己写一个运行时于是就有了 rea 这个项目。名字没有任何高深含义它就是我最初工作目录里文件夹命名的缩写后来觉得三个字母刚好顺口就留了下来。rea 是一个极简的响应式 UI 运行时核心代码压缩后只有不到 8KB没有编译器、没有脚手架直接引入一个 JavaScript 文件就能用。文章下面这些内容是我把整个项目的设计思路、踩坑过程、性能实测和适用边界完整复盘一遍希望对想理解响应式框架原理、或者正在做轻量级工具页面的朋友有点帮助。2. rea 的整体骨架响应式系统与虚拟 DOM 如何分工很多初学前端的人容易把“响应式”和“虚拟 DOM”混为一谈以为只要是自动更新视图的框架就必然用虚拟 DOM。实际上这是两条完全独立的路线响应式负责的是“数据变化后如何知道该更新谁”虚拟 DOM 负责的是“确认要更新后如何高效地改动真实界面”。rea 的做法是两者都要但都做了减配。2.1 数据驱动视图的最小闭环先看 rea 的使用方式这样后面讲原理时大家好对号入座// 一个最简单的计数器 const [count, setCount] createSignal(0); function App() { return h( div, { class: counter }, h(button, { onClick: () setCount(count() 1) }, 1), h(span, String(count())) ); } createRoot(document.getElementById(app), App);createSignal 创建了一个响应式数据源h 函数返回的是描述界面的节点对象createRoot 把组件挂载到真实 DOM。用户点击按钮后调用 setCount 修改数据界面自动更新。跑起来的效果和完整框架没什么区别但内部链路短得多。这套设计的有意思之处在于数据更新到界面渲染之间没有走“全局 diff 整棵组件树”这条路而是靠依赖收集精确到“哪个组件用到了这个数据”。2.2 信号机制让状态变更可以被精确追踪rea 的核心响应式单元叫 Signal也就是信号。它本质上就是一个带依赖追踪的“可读可写”的值。let currentEffect null; // 用一个 WeakMap 存放每个依赖集合对应的更新任务 const bucket new WeakMap(); export function createSignal(initialValue) { let value initialValue; const deps new Set(); function read() { // 读取时如果正处于某个渲染任务中就登记依赖 if (currentEffect) { deps.add(currentEffect); currentEffect.deps.push(deps); } return value; } function write(nextValue) { // 值没变就不触发更新这是个容易被忽略的优化 if (nextValue value) return; value nextValue; deps.forEach((effect) effect.schedule()); } return [read, write]; }这段代码看起来短但依赖收集的精髓全在里面。它借用了建立依赖关系的基本模型读信号的时候谁在“读”就被记下来写信号的时候所有依赖这个信号的读操作都会被触发。不过这里有个非常关键的细节deps.forEach 里的 effect不是“重新执行一遍读取函数”而是调用 schedule 方法。为什么不直接同步更新因为一个被多路数据源驱动的组件在 1 秒内可能被触发几十次数据更新。如果每次 set 都立刻刷新界面渲染频率会被打爆。所以 rea 的调度器把更新任务放进一个微任务队列等一轮同步代码跑完再统一执行一次渲染。2.3 虚拟 DOM我选择了一条“中间路线”既然已经能做到精确到组件级别的更新为什么还要虚拟 DOM直接操作真实 DOM 不行吗答案是可以但维护性会很差。举个例子一个表格组件里有一个“全选”按钮点击后要修改表头复选框的状态还要修改每一行复选框的状态。如果直接操作真实 DOM你需要在代码里写各种 document.querySelector 或者缓存一堆节点引用。一旦条件分支多了很容易漏掉某个状态。rea 的组件渲染函数每次返回的是普通 JavaScript 对象也就是虚拟节点再经由统一的 patch 逻辑去更新真实 DOM。这样一来界面结构完全由数据推导程序员只关心“数据长什么样”不用关心“某个 DOM 节点现在在哪”。但 rea 没有像完整框架那样做复杂的 diff 算法。它的虚拟 DOM 只区分两类更新组件级更新某个响应式信号变了对应的组件渲染函数重新执行拿到新的虚拟节点树节点级更新新老虚拟节点做一次浅层对比属性和文本变了就改真实 DOM结构变了就替换节点。这种“局部精确 树内浅比较”的组合在中小型页面上既保留可维护性又省掉了大规模 diff 的性能开销。说到底虚拟 DOM 不是目的只是让“数据驱动视图”这个模型好写、好维护的手段。3. 从零实现核心模块的关键细节这一部分是最容易走弯路的地方。我先把 rea 的几个核心模块拆开讲每个模块都会附上关键实现思路和我在实际开发中踩过的坑。3.1 响应式状态的创建与依赖收集依赖收集是整个 rea 的第一块基石也是最容易写错的地方。我最初版本犯过一个典型错误用一个全局数组去存依赖集合而没有做层级隔离。什么意思呢假如一个组件渲染函数里先读取了信号 A然后再读取信号 B两个信号的依赖集合都指向同一个 effect。这时候如果修改了 A会把这个 effect 的渲染任务触发一次修改 B又会触发一次。如果 set A 和 set B 在同一个事件循环里连续发生就会出现重复渲染。我的解法是把 effect 的调度做成“去重 合并”。每个 effect 实例里维护一个标志位let isScheduled false; function createEffect(fn) { const effect { deps: [], schedule() { if (isScheduled) return; isScheduled true; queueMicrotask(() { isScheduled false; this.run(); }); }, run() { // 先清除上一次的依赖关系 this.deps.forEach((dep) dep.delete(this)); this.deps []; currentEffect this; fn(); currentEffect null; }, }; effect.run(); return effect; }每次重新执行渲染函数之前先把自己从所有旧依赖集合中删掉再重新收集。这样一来依赖关系永远是“最新一次执行时的真实读关系”不会残留脏数据。这里还有一个我后来才意识到的问题effect 的 run 必须清理旧依赖否则就会出现“一个数据明明已经不用了但一更新还会触发组件重渲染”的幽灵依赖。这个我后面在避坑章节专门讲。3.2 组件挂载、更新与卸载的完整链路rea 的组件本质是一个返回虚拟节点的函数。createRoot 是挂载入口它的职责很简单建立根组件的 effect并把渲染结果挂到真实容器里。export function createRoot(container, Component) { let rootNode null; createEffect(() { const newNode Component(); if (rootNode null) { rootNode newNode; container.appendChild(mount(newNode)); } else { const patches diff(rootNode, newNode); applyPatches(container, patches); rootNode newNode; } }); }这里 mount 和 diff 是两个基础函数。mount 负责把虚拟节点转换成真实 DOM 节点并递归挂载子节点diff 负责对比新旧虚拟节点的差异。我的 diff 实现没有做完整最小化更新只做三件事对比节点类型、对比属性、对比子节点列表。function diff(prevNode, nextNode) { // 节点类型不同直接替换 if (prevNode.tag ! nextNode.tag) { return { type: REPLACE, nextNode }; } const patches []; // 对比属性 const prevProps prevNode.props || {}; const nextProps nextNode.props || {}; for (const key in prevProps) { if (!(key in nextProps)) { patches.push({ type: REMOVE_PROP, key }); } else if (prevProps[key] ! nextProps[key]) { patches.push({ type: SET_PROP, key, value: nextProps[key] }); } } for (const key in nextProps) { if (prevProps[key] ! nextProps[key]) { patches.push({ type: SET_PROP, key, value: nextProps[key] }); } } // 子节点对比 patches.push({ type: CHILDREN, patches: diffChildren(prevNode.children || [], nextNode.children || []) }); return { type: PATCH, patches }; }实际代码里还要处理事件监听器的更新。这里有个小事值得提醒事件监听器不要每次 patch 都 removeEventListener 再加回去那样又慢又容易出问题。rea 的做法是在真实 DOM 节点上挂一个属性存当前的事件处理器引用更新时直接替换引用只绑定一次原生监听。3.3 常见误区为什么不能直接改 DOM有的读者可能会问既然我都能精确到组件了为什么渲染函数执行完还要转一圈虚拟 DOM再去改真实节点我直接在渲染函数里写“这个文本节点现在是啥”不就行了可以但结果很痛苦。我早期确实做过一个纯命令式版本渲染函数长这样function render(count) { document.getElementById(counter).textContent String(count); }单看一个组件没问题一旦组件之间互相嵌套、条件渲染、列表循环命令式的“手动同步”逻辑会指数级增加。你会开始在各种副作用函数里维护“这个元素现在对应哪份数据”的映射关系。虚拟 DOM 的价值在于它把“数据到界面”的映射收拢成一个纯函数每次渲染都从零推算界面应当长什么样再由统一的 patch 去抹平差异。代价是每次渲染都要重新执行渲染函数生成一棵新树。但在 rea 的使用场景里一棵页面的虚拟树节点数量通常只有几百到几千个生成成本完全可控。这正是“精确到组件 组件内浅 diff”组合的合理平衡点。4. 踩过的坑和排错思路框架是自己写的坑也得自己一个个踩。这一部分我挑三个印象最深的问题把排查链路完整写出来比直接给结论更有价值。4.1 幽灵依赖一个已经不用的数据还在触发重渲染现象很诡异页面上有个 A 组件它渲染时读了一次信号 data1后来因为条件分支变化这个组件改为读 data2不再读 data1。但每次 setData1A 组件依然会重新渲染。这个问题的根因就是前面提到的依赖收集没有做“过期清理”。我第一次写 createEffect 时只在新增依赖时把 effect 加进 deps却没有在 effect 每次执行前清空旧的 deps。于是第一次渲染时收集到的 data1 依赖被永远保留在 deps 集合里后续不管你读没读它都会触发更新。排查方法很简单在 effect.run 里加一行 console.log打印每次执行前后 this.deps 的长度。我很快发现问题出在旧依赖没有释放。修复方式就是上面写的那三行this.deps.forEach((dep) dep.delete(this)); this.deps [];这个坑的教训是依赖收集不能只做“加”还得做“减”。一个响应式系统的正确性一半取决于依赖如何建立另一半取决于依赖如何拆除。4.2 批量更新带来的闪烁与中间态第二个坑跟批量更新有关。rea 的调度器把多个 set 信号合并到一次微任务执行这是性能优化的正确方向但第一次实现时我犯了个错误——把根组件的整个渲染任务也合并进了同一个微任务队列结果在数据快速变化时页面会出现“中间态闪烁”。举例某个组件根据一个 status 数据渲染三块内容。一次事件里同时修改了 status 和列表数据。如果合并更新执行时只把最终状态应用上去理论上一次渲染就够。但因为我的组件 effect 拆得太细列表数据的 effect 和 status 的 effect 混在一起先是列表组件单独渲染了中间状态紧接着 status 组件又渲染了最终状态用户就会看到一帧不对劲的画面。解决思路是给调度器加“优先层级”根组件挂载阶段的 effect 优先级最高普通组件更新的 effect 放在同一批次里按依赖顺序执行并且当有更高优先级的更新任务进入队列时放弃当前未执行的渲染重新取最新状态渲染。这相当于实现了一个小型的任务优先级调度虽然简配但足以避免可见中间态。4.3 列表渲染的 key 之伤列表渲染如果不用 key或者用 index 当 key在小规模静态列表里看不出问题一旦列表项自身携带状态就会出现“数据对不上人”的错乱。rea 最初版本的 diffChildren 只按位置一一对比子节点。列表从 [A, B, C] 变成 [C, A, B] 时它会把三个节点全部替换而不是复用。功能上没错但会造成不必要的 DOM 重绘。更严重的是如果列表项里有输入框等带用户输入状态的原生控件位置交换时输入内容会跟错节点。排查这个问题的过程让我意识到简洁的 diff 可以用“位置对比”快速实现但生产环境必须支持带 key 的匹配。后来我在 diffChildren 里加了一个 key 映射表先按 key 找到新老节点的对应关系再挑出需要移动、新增、删除的节点。整体代码多写了大概 60 行但列表复用和状态保持的问题彻底解决。5. 实测结果rea 在真实场景里的表现与边界写框架不能光讲原理最终还得看数据和适用范围。我把 rea 用在一个真实工具的重新实现上跟原来的传统 DOM 手写方案做了对比也摸清了它的能力边界。5.1 场景数据2000 行表格加三路实时数据测试页面是一个模拟的数据监控台包含一个 2000 行的表格、三个实时更新的曲线图、若干个状态卡片。数据源模拟三路 WebSocket每秒推送约 30 条更新消息每一条消息都会修改一到多个单元格的数据。在 rea 版本里表格组件的渲染函数每次只会因为“当前可见表格行的数据”变化而重新执行。由于精确到组件级的依赖追踪一次数据更新触发重渲染的组件通常只有一两个每个组件的虚拟节点树大概几十个节点。实测下来一次消息推送从数据变化到界面更新的耗时在 2ms 到 8ms 之间帧率稳定在 60fps没有出现因为频繁更新导致的面板卡顿。而我原来的命令式方案每次数据到达时都要手动定位表格单元格和曲线图节点然后拼字符串更新 DOM。数据更新密集时代码里到处是“如果这个单元格存在就更新否则创建”的分支单次更新耗时经常超过 15ms偶尔还会出现漏更新某个单元格的情况。5.2 内存表现与事件清理单页应用最容易忽视的问题是内存泄漏。rea 的组件卸载逻辑很简单但必须写对移除真实 DOM 节点同时把组件 effect 的所有依赖关系全部拆除并把绑定在 DOM 节点上的事件监听引用置空。function unmount(component) { // 1. 移除 effect 的依赖 component.effect.deps.forEach((dep) dep.delete(component.effect)); // 2. 清空 DOM 引用 component.dom.remove(); component.dom null; // 3. 递归卸载子组件 component.children.forEach(unmount); }我用这套卸载逻辑连续做了 5000 次“创建组件→数据更新→销毁组件”的压力测试内存占用保持平稳没有持续增长。这里的关键不是卸载代码本身多复杂而是每次 effect 执行时都重新收集依赖销毁时才能干净地拆掉依赖关系。5.3 哪些场景不建议用 rea如果非要说 rea 不擅长什么我的答案是大型复杂应用、高频动画驱动的界面、以及需要重度代码分割和异步加载的场景。rea 没有实现完整框架那样的并发渲染和可中断更新机制。它的调度器只保证“批量合并”不保证“优先级可抢占”。如果一个组件渲染特别慢比如一次要生成上万节点它依然会阻塞主线程。此外rea 没有官方的路由、状态管理、SSR 生态这些都得自己围绕它搭建。如果你要做的项目是几十个页面、多人协作、需要长期演进的大型前端应用我还是会推荐使用社区成熟方案。但如果你和我一样只是做内部工具、数据看板、业务中台页面受不了重型框架的启动耗时与依赖体积同时又不愿意回到手拼字符串 DOM 的老路那这种轻量级响应式运行时是非常舒服的折中方案。6. rea 后续还能怎么扩展rea 现在虽然能用但距离一个“可以放心推荐给团队大面积使用”的工程化框架还有一段路。我梳理了几个明确想补的能力也算给对这个项目感兴趣的朋友留一份路线图。第一个想加的是异步组件。目前 rea 的组件渲染函数都是同步的这意味着数据还没加载完的时候组件只能渲染一个空壳。我计划引入一个 lazy 包装器让渲染函数支持返回 Promise在数据就绪前显示占位节点就绪后再替换真实内容。原理不复杂相当于在挂载阶段额外维护一个 pending 队列。第二个想做的是把事件委托做进运行时默认配置。现在节点事件还是直接绑定在每个真实 DOM 上对大列表性能有一定影响。如果改成在根容器统一挂载事件监听再按虚拟节点路径分发内存占用还能进一步下降尤其适合那种几千行表格大量单元格带点击事件的页面。第三个是构建插件。现在 rea 的 h 函数在运行时创建虚拟节点写法还算顺手但模板可读性不强。如果能写一个极简的插件把类 HTML 的模板字符串编译成 render 函数新人的上手门槛会低很多。这个功能我已经在原型验证阶段思路是模板解析器输出 createElement 调用序列不依赖编译器就能完成。这些工作我未必有时间全部做完但每条路径都验证过一个朴素认知一个框架的“好”不在于功能多而在于它有没有把自己的核心模型真正做透。rea 的核心模型就是“精确依赖 轻量 diff”围绕这个模型把边界打磨干净比什么都重要。