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01 | 宏观视角：从前端框架发展史聊聊为什么要学Vue 3？
你好，我是大圣。
今天，我们来聊一聊前端框架的发展历史。在熟悉这段历史之后，相信你能把握到 Vue 在前端框架中的地位。这样，你就会对 Vue 有一个更精准的定位，从而能够知道我们为什么要选择 Vue 框架，以及Vue的优势和它的真正价值在哪里。
同时，前端框架的发展历史可能也会让你感触很多。因为每一个上网的人，或多或少都会感觉到前端网页在这些年发生了很多的变化，这是一种切身的、直观的体会。我们都能感觉到网页在设计模式、渲染等等地方的变化，而这种种变化的背后，其实都可以放到前端框架的演变历史中来解释。
石器时代
谈前端框架发展史之前，我们先来简单回顾一下前端的发展历史吧。
- 1990 年，第一个 Web 浏览器诞生了。这是前端这个技术的起点，代表这一年它出生了。后面的时间里，前端圈有很多里程碑事件。
- 1994 年，网景公司发布第一个商业浏览器 Navigator。
- 1995 年，网景工程师 Brendan Eich 用 10 天时间设计了 JavaScript，同年微软发布了 IE 浏览器，进而掀起了浏览器大战。
- 2002年，IE在浏览器大战中赢得胜利，IE6占有率超过96% 。
而前端的发展历史，又非常直观地显示在你看到的前端网页的演变历史中。整个90年代，受限于网速，网页都是静态页，显示非常单一，前端的工作大部分都只是让美工来切切图和写写HTML+CSS。也因此，在90年代，前端还处在一种萌发期的状态，前端工程师这一工种也没有明确出现。
再后来，后端越来越复杂，开始分层。就像在小公司里，大家啥都干，但公司规模大了之后，就要分部门，职责明确，代码也从揉在一起发展到Model，View和Controller，分别负责不同的功能。
这就是后端MVC模式的盛行，让我们可以在模板里写上要展现的数据。以前的代码都是所有内容写在一起，现在就会用Model负责数据。
后端渲染页面之前，会把数据库的数据显示在前端。这个时候，除了写前端代码必备的HTML、CSS和简单的JavaScript动效，我们也开始用到了JSP和Smarty，我们会写出如下这种代码：
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>smarty test1</title>
</head>
<body>
它的名字叫{$name}
</body>
</html>
上述代码写出来的页面，就可以直接显示后端数据库里的数据了，这也就是所谓的动态网页。动态页面使得前端本身的丰富程度大大提升。这一下子迎来了整个互联网开发的繁荣时期，但这种模式下的任何数据更新，都需要刷新整个页面，并且在带宽不足的年代，这样做会耗费不少加载网页的时间。
所以这个时代的网页主要还是以显示数据和简单的特效为主，比如当时众多的门户网站，也都没有太多的用户交互，主要就是显示后端存储的新闻。
直到2004年，Google发布了Gmail，用户可以在不刷新页面的情况下进行复杂的交互，之后，Ajax逐渐成为网页开发的技术标准，也不断地被应用于各种网站。**Ajax这个技术让我们可以异步的获取数据并且刷新页面，从此前端不再受限于后端的模板，这也宣告了Web2.0时代正式到来。**至此，前端工程师也正式作为一个独立工种出现。
铁器时代
在Gmail诞生后，虽然依然有浏览器的混战和兼容性问题，比如绑定事件不同的浏览器就要写不同的代码，但大家意识到前端也可以做出复杂应用。而jQuery的出现迅速风靡全球，一个$走天下，学会jQuery就等同于学会了前端，算是前端车同轴的时代。在这之后，前端的具体开发不再被JavaScript的兼容性问题所困扰。
那个时候 jQuery+Bootstrap一把梭，成为了前端开发领域的主流技术，前端代码内嵌在后端的项目中，写完直接发布，通篇都是如下的代码：
$('#alert-btn').on('click',function(){
$('#app .input').val('hi')
})
那个时候写代码，就是找到某个元素，进行DOM操作，特别像铁器时代的拼刺刀，随着前端项目规模的逐渐提升，前端也需要规模化的时候，在2009年AngularJS和Node.js的诞生，也宣告前端工业革命的到来。
工业时代
AngularJS的诞生，引领了前端MVVM模式的潮流；Node.js的诞生，让前端有了入侵后端的能力，也加速了前端工程化的诞生。现在前端三大框架Angular、React、Vue 的发展主线，也就是从这里开始的。
所谓MVVM，就是在前端的场景下，把Controller变成了View-Model层，作为Model和View的桥梁，Model数据层和View视图层交给View-Model来同步，第二讲我们会通过一个清单应用让你熟悉MVVM开发模式和传统jQuery的开发模式的区别，这里你先留个印象就好。
前端三大框架
在前端MVVM模式下，不同框架的目标都是一致的，就是利用数据驱动页面，但是怎么处理数据的变化，各个框架走出了不同的路线。
这些框架要回答的核心问题就是，数据发生变化后，我们怎么去通知页面更新。各大框架在这个步骤上，各显神通：
Angular 1就是最老套的脏检查。所谓的脏检查，指的是Angular 1在对数据变化的检查上，遵循每次用户交互时都检查一次数据是否变化，有变化就去更新DOM这一方法。这个方法看似简单粗暴，但算是数据驱动页面早期的实现，所以一经推出，就迅速占领了MVVM市场。
后面Angular团队自断双臂，完全抛弃Angular 1，搞了一个全新的框架还叫Angular，引入了TypeScript、RxJS等新内容，虽然这些设计很优秀，但是不支持向前兼容，抛弃了老用户。这样做也伤了一大批Angular 1用户的心，包括我。这也是Angular这个优秀的框架现在在国内没有大面积推广的原因。
而Vue 1的解决方案，就是使用响应式，初始化的时候，Watcher监听了数据的每个属性，这样数据发生变化的时候，我们就能精确地知道数据的哪个key变了，去针对性修改对应的DOM即可，这一过程可以按如下方式解构：
在上图中，左边是实际的网页内容，我们在网页中使用{{}}渲染一个变量，Vue 1就会在内容里保存一个监听器监控这个变量，我们称之为Watcher，数据有变化，watcher会收到通知去更新网页。
通俗来说，如果把网页数据看成你管理的员工，普通数据就是那种每次你都需要找到他，告诉他要怎么做的人，响应式数据就是他本身有任何变化，都会主动给你发日报告诉你的积极员工。
此外，Facebook的React团队提出了不同于上面的Angular、Vue的的解决方案，他们设计了React框架，在页面初始化的时候，在浏览器DOM之上，搞了一个叫虚拟DOM的东西，也就是用一个JavaScript对象来描述整个DOM树。我们可以很方便的通过虚拟DOM计算出变化的数据，去进行精确的修改。
我们先看React中的一段代码：
<div id = "app">
<p class = "item">Item1</p>
<div class = "item">Item2</div>
</div>
在React中，这样一段HTML会被映射成一个JavaScript的对象进行描述。这个对象就像数据和实际DOM的一个缓存层，通过管理这个对象的变化，来减少对实际DOM的操作。
这种形式不仅让性能有个很好的保障，我们还多了一个用JSON来描述网页的工具，并且让虚拟DOM这个技术脱离了Web的限制。因为积累了这么多优势，虚拟DOM在小程序，客户端等跨端领域大放异彩。
虚拟DOM在运行的时候就是这么一个对象：
{
tag: "div",
attrs: {
id: "app"
},
children: [
{
tag: "p",
attrs: { className: "item" },
children: ["Item1"]
},
{
tag: "div",
attrs: { className: "item" },
children: ["Item2"]
}
]
}
这个对象完整地描述了DOM的树形结构，这样数据有变化的时候，我们生成一份新的虚拟DOM数据，然后再对之前的虚拟DOM进行计算，算出需要修改的DOM，再去页面进行操作。
浏览器操作DOM一直都是性能杀手，而虚拟DOM的Diff的逻辑，又能够确保尽可能少的操作DOM，这也是虚拟DOM驱动的框架性能一直比较优秀的原因之一。
Vue 与 React 框架的对比
通过上面对前端三大框架的介绍，我们不难发现 Vue 和 React 在数据发生变化后，在通知页面更新的方式上有明显的不同，通俗的来说，就是：在 Vue 框架下，如果数据变了，那框架会主动告诉你修改了哪些数据；而React的数据变化后，我们只能通过新老数据的计算 Diff来得知数据的变化。
这两个解决方案都解决了数据变化后，如何通知页面更新的问题，并且迅速地获得了很高的占有率，但是他们都碰到了性能的瓶颈：
- 对于 Vue 来说，它的一个核心就是“响应式”，也就是数据变化后，会主动通知我们。响应式数据新建Watcher监听，本身就比较损耗性能，项目大了之后每个数据都有一个watcher会影响性能。
- 对于React的虚拟DOM的Diff计算逻辑来说，如果虚拟DOM树过于庞大，使得计算时间大于16.6ms，那么就可能会造成性能的卡顿。
为了解决这种性能瓶颈， Vue 和 React 走了不同的道路。
React为了突破性能瓶颈，借鉴了操作系统时间分片的概念，引入了Fiber架构。通俗来说，就是把整个虚拟DOM树微观化，变成链表，然后我们利用浏览器的空闲时间计算Diff。一旦浏览器有需求，我们可以把没计算完的任务放在一旁，把主进程控制权还给浏览器，等待浏览器下次空闲。
这种架构虽然没有减少运算量，但是巧妙地利用空闲实现计算，解决了卡顿的问题。你可以看一下我画的图解：
在上图中，左侧是一个树形结构，树形结构的Diff很难中断；右侧是把树形结构改造成了链表，遍历严格地按照子元素->兄弟元素->父元素的逻辑，随时可以中断和恢复Diff 的计算过程。
为了方便你对计算Diff的理解，我们来看下面这张图：
这个图里两个虚线之间是浏览器的一帧，高性能的动画要求是60fps，也就是1秒要渲染60次，每一帧的时间就是16.6毫秒，在这16.6毫秒里，浏览器自己的渲染更新任务执行后，会有一部分的空闲时间，这段时间我们就用来计算Diff。
等到下一帧任务来了，我们就把控制权还给浏览器，让它继续去更新和渲染，等待空闲时间再继续计算，这样就不会导致卡顿。
Vue 1 的问题在于响应式数据过多，这样会带来内存占用过多的问题。所以 Vue 2 大胆引入虚拟DOM来解决响应式数据过多的问题。
这个解决方案使用虚拟DOM解决了响应式数据过多的内存占用问题，又良好地规避了React中虚拟DOM的问题， 还通过虚拟DOM给 Vue 带来了跨端的能力。看到这个解决方案的时候，我真是一拍大腿，直呼“真牛！”。
响应式数据是主动推送变化，虚拟DOM是被动计算数据的Diff，一个推一个拉，它们看起来是两个方向的技术，但被 Vue 2 很好地融合在一起，采用的方式就是组件级别的划分。
对于 Vue 2 来说，组件之间的变化，可以通过响应式来通知更新。组件内部的数据变化，则通过虚拟DOM去更新页面。这样就把响应式的监听器，控制在了组件级别，而虚拟DOM的量级，也控制在了组件的大小。
这个方案也体现了 Vue 一直以来坚持的中庸的设计思想。
下图左边就是一个个的组件，组件内部是没有Watcher监听器的，而是通过虚拟DOM来更新，每个组件对应一个监听器，大大减小了监听器的数量。
除了响应式和虚拟DOM这个维度，Vue和React还有一些理念和路线的不同，在模板的书写上，也走出了template和JSX两个路线。
React的世界里只有JSX，最终JSX都会在Compiler那一层，也就是工程化那里编译成JS来执行，所以React最终拥有了全部JS的动态性，这也导致了React 的API一直很少，只有state、hooks、Component几个概念，主要都是JavaScript本身的语法和特性。
而 Vue 的世界默认是template，也就是语法是限定死的，比如v-if 和 v-for等语法。有了这些写法的规矩后，我们可以在上线前做很多优化。Vue 3 很优秀的一个点，就是在虚拟DOM的静态标记上做到了极致，让静态的部分越过虚拟DOM的计算，真正做到了按需更新，很好的提高了性能。
在模板的书写上，除了 Vue 和 React 走出的template和JSX两个路线，还出现了 Svelte 这种框架，没有虚拟DOM的库，直接把模板编译成原生DOM，几乎没有Runtime，所有的逻辑都在Compiler层优化，算是另外一个极致。
总结
了解了前端MVVM框架发展的历史和方向后，相信你脑海里已经建立起了一个前端框架发展的地图，每个框架都在探索自己的路线。后面还会涌现出更多优秀的框架，我们到时候只需要把那个框架纳入到这个地图中去理解，这样你很快就明白这个框架做了什么，而这也是很多前端大神能够快速学习一个新框架的主要原因。
浏览器的诞生让我们可以方便地显示文本和图片的内容和样式；JavaScript的出现让网页动了起来；Gmail的发布，宣告前端也可以使用Ajax异步加载技术，来进行复杂网页的开发，前端工程师这个工种也正式出现了。
随着浏览器厂商的混战，各个浏览器都有自己的特色，jQuery框架的出现统一了写法，解决了那个时代最棘手的前端问题：兼容性，极大提高了开发者的效率。
随着Angular 1的诞生，我们多了一套开发模式，就是数据驱动页面。我们甚至不再需要使用jQuery去寻找DOM，而是只关注数据的来源和修改，这也就是现在我们所处的前端时代。我们所熟悉的Vue、React、Angular和Svelte等框架，都是在数据驱动页面这个场景下涌现的框架。
相信到这里，你已经大概明白前端的这些框架的风格和特点，以及 Vue 在这些框架中的地位，Vue 3 在Vue 2 的基础之上做了全面的升级，在性能、扩展性和包的大小上，Vue3都有质的飞跃。
我已经迫不及待地想聊聊 Vue 3 到底有哪些新特性，并且强烈推荐你来学习。
思考题
在你看来，Vue需不需要React的Fiber呢？
欢迎在留言区分享你的思考，畅所欲言。如果你觉得今天的内容有所帮助，也欢迎你分享给你身边的朋友，邀请他一起学习。