React の仮想 DOM: パフォーマンスと効率の向上

React の仮想 DOM: パフォーマンスと効率の向上

仮想 DOM (VDOM) は、実際の DOM への直接更新を最小限に抑えることで Web アプリケーションのパフォーマンスを向上させるために React によって使用される概念です。これは実際の DOM 要素の軽量のメモリ内表現であり、React が UI の更新を効率的に管理できるようにします。

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1.仮想 DOM とは何ですか?

仮想 DOM は、メモリ内の実際の DOM の仮想表現です。これは、実際の DOM への直接更新の数を減らすことにより、Web アプリケーションの速度とパフォーマンスを向上させるために使用されるプログラミングの概念です。 React はコンポーネントをレンダリングするたびに仮想 DOM を作成します。

プロセスは次のように動作します:

1. React は、UI コンポーネントの仮想 DOM 表現を作成します。
2. React は、仮想 DOM を実際の DOM と比較します (調整 と呼ばれるプロセス)。
3. React は何が変更されたかを判断し、必要な場合にのみ実際の DOM を更新します。

このプロセスにより、実際の DOM が効率的に更新され、特に頻繁に状態が変化する複雑なアプリケーションのパフォーマンスが向上します。

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2.仮想 DOM はどのように機能しますか?

a.初期レンダリング

• コンポーネントが最初にレンダリングされるとき、React は UI を表す仮想 DOM を作成します。
• React は仮想 DOM を実際の DOM と比較し、必要な変更を加えます。

b.状態の変更または更新

• ユーザーが UI を操作したり、コンポーネントの状態が変化したりすると、React は実際の DOM ではなく仮想 DOM を最初に更新します。
• React は、Reconciliation と呼ばれるアルゴリズムを使用して、以前の仮想 DOM と現在の仮想 DOM を比較します。
• React は、2 つの仮想 DOM 間の diff (差分) を計算し、実際の DOM に加えられる最小限の変更セットを特定します。

c.実際の DOM を更新しています

• React は、仮想 DOM との比較に基づいて必要な変更のみを実際の DOM に適用し、最小限かつ効率的な更新を保証します。
• 実際の DOM は必要な場合にのみ更新されるため、完全な再レンダリングにかかる​​時間のかかるプロセスが削減されます。

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3.仮想 DOM を使用する理由

a.パフォーマンスの最適化

仮想 DOM は、実際の DOM への直接操作の数を減らすことでパフォーマンスを向上させます。実際の DOM への直接更新は時間がかかるため、アプリのパフォーマンスに悪影響を与える可能性があります。仮想 DOM を使用することで、React はこれらの操作を最小限に抑えます。

b.最小限の再ペイントとリフロー

実際の DOM を操作すると、不必要な再描画やリフローが発生する可能性があり、パフォーマンスの点でコストのかかる操作です。仮想 DOM により、必要な変更のみが確実に行われ、ブラウザーでの不必要な再描画やリフローが回避されます。

c.効率的なアップデート

コンポーネントの状態が変化すると、React は新しい仮想 DOM と以前の仮想 DOM を比較し、実際の DOM に反映する必要がある最小限の変更セットのみを計算します。この選択的な更新プロセスは、アプリのパフォーマンスを高く保つのに役立ちます。

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4.仮想 DOM と実際の DOM

本物の DOM

• 更新が遅い: 実際の DOM を直接操作すると、時間がかかり非効率的になる可能性があります。
• 完全な再レンダリングが必要: 状態が変化すると、UI 全体の再レンダリングが必要になる場合があり、時間がかかります。

仮想 DOM

• 更新の高速化: React は最初に仮想 DOM を更新し、それから実際の DOM と比較して、最小限の変更が行われるようにします。
• 効率的な再レンダリング: React はコンポーネント全体を再レンダリングするのではなく、変更された UI の部分のみを更新します。

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5.差分アルゴリズム

差分アルゴリズムは、React が仮想 DOM と実際の DOM を比較するプロセスです。次のように動作します:

1. 比較: React は、以前の状態の仮想 DOM と新しい仮想 DOM を比較します。
2. 計算: 2 つの仮想 DOM 間の diffs (差異) を計算します。
3. 効率的な更新: React は、計算された差分に基づいて、必要な変更のみを実際の DOM に適用します。

差分アルゴリズムにより、React の仮想 DOM と実際の DOM が最小限の労力で常に同期され、更新が迅速かつ効率的に行われます。

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6.仮想 DOM の利点

• パフォーマンスの向上: 仮想 DOM は、実際の DOM に対する不必要な更新を削減することで、パフォーマンスを大幅に向上させます。
• より高速な UI レンダリング: React は、UI の必要な部分のみを更新することで、高速で応答性の高いユーザー インターフェイスを保証します。
• 複雑なアプリケーション向けに最適化: 多くのコンポーネントを含む大規模アプリケーションの場合、仮想 DOM は React が状態変更を効率的に管理し、速度低下を回避するのに役立ちます。

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7.仮想 DOM の制限事項

• メモリ消費: 仮想 DOM では、UI のメモリ内表現を維持する必要があるため、メモリ使用量の層が追加されます。
• 特効薬ではありません: 仮想 DOM はパフォーマンスを向上させますが、最適化されたコードの必要性を完全に排除することはできません。開発者は依然として効率的なコンポーネントを作成し、状態を賢明に管理する必要があります。

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8.結論

仮想 DOM は、最新の Web アプリケーションで効率的な更新とパフォーマンスの最適化を可能にする React の基本的な概念です。 React は、不必要な DOM 操作を減らし、diffing などのアルゴリズムを活用することで、必要な変更のみが実際の DOM に適用されるようにし、アプリケーションの応答性と速度を高めます。仮想 DOM がどのように機能するかを理解することは、高パフォーマンスの React アプリケーションを構築するために重要です。

以上がReact の仮想 DOM: パフォーマンスと効率の向上の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。