🔥 深度解析！Vue3 & React Hooks 新UI组件原理：Modal 弹窗

前端劝退师
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前言

在某个月黑风高的晚上...没剧刷的我无意想起以前处理的一些弹窗的坑。

然后又无意间刷到“Portal”，才知道Modal的实现还有如此妙的方式，顺而想着干脆把UI组件库的实现原理看完。

本文将讲述Modal弹窗类组件的实现原理：

1. Modal弹窗的基本原理

我给弹窗类的定义是脱离固定的层级关系，不再受制于层叠上下文的组件。

常见的Modal模态框、Dialog对话框、Notification通知框等都是最最常用的交互方式。

在我们页面有时需要一些特定的弹窗时，通过改UI组件过于麻烦。

这时切图仔级别的会想：简单啊，创建一个<div/> 给绝对定位不就得了。

倘若只是当前路由页用，也还凑合。可一旦涉及到了组件复用以及抽象为声明式，就会有很大的隐患：

  1. 若无封装，组件代码需要处处粘贴。
  2. 即使封装了，都是在每个路由页下创建<div/>，易造成样式污染。
  3. 类购物车的弹窗，又该如何处理数据及渲染？
  4. 再进一步想，万一组件库会作为绩效考核，拿到每个环境都长得不一样，咋整？

1.1 Jquery时代的弹窗实现

初初入行时，去各种资源站，找Jquery的UI组件，想必三四年经验的前端们都曾乐此不疲。

这个时代（也就三四年前）的弹窗，因为没有React/Vue根节点的概念，普遍都是：

  1. 直接操作真实 dom，使用熟知的dom 操作方法将指令所在的元素 append 到另外一个 dom 节点上去。 如： document.body.appendChild。
  2. 再通过overflow: hidden或display:none（或调整z-index）来隐藏。

这种操作真实dom的代价，在大型项目中不停触发重绘/回流，是很糟糕的，且内部数据/样式不易更改。像以下这种情况就容易出现：

  1. 原本图片固定在区域内。
  2. 小弹窗展示后，溢出了。 随着React / Vue先进库的发展，也陆续有了多种方案选择。。。

1.2 React / Vue早期实现。

其实React / Vue早期的实现和Jquery时代的并无二异：依赖于父节点数据，在当前组件内挂载弹窗。

Vue的情况稍好，有自定义指令这条路走。

以下引自：《Vue中的Portal技术》

以vue-dom-portal为例，代码非常简单无非就是将当前的 dom 移动到指定地方:

function (node = document.body) {
  if (node === true) return document.body;
  return node instanceof window.Node ? node : document.querySelector(node);
}

const homes = new Map();

const directive = {
  inserted(el, { value }, vnode) {
    const { parentNode } = el;
    const home = document.createComment("");
    let hasMovedOut = false;

    if (value !== false) {
      parentNode.replaceChild(home, el); // moving out, el is no longer in the document
      getTarget(value).appendChild(el); // moving into new place
      hasMovedOut = true;
    }

    if (!homes.has(el)) homes.set(el, { parentNode, home, hasMovedOut }); // remember where home is or should be
  },
  componentUpdated(el, { value }) {
    // 对比子组件更新
    const { parentNode, home, hasMovedOut } = homes.get(el); // recall where home is

    if (!hasMovedOut && value) {
      parentNode.replaceChild(home, el);
      getTarget(value).appendChild(el);

      homes.set(el, Object.assign({}, homes.get(el), { hasMovedOut: true }));
    } else if (hasMovedOut && value === false) {
      parentNode.replaceChild(el, home);
      homes.set(el, Object.assign({}, homes.get(el), { hasMovedOut: false }));
    } else if (value) {
      getTarget(value).appendChild(el);
    }
  },
  unbind(el, binding) {
    homes.delete(el);
  }
};

function plugin(Vue, { name = "dom-portal" } = {}) {
  Vue.directive(name, directive);
}

plugin.version = "0.1.6";

export default plugin;

if (typeof window !== "undefined" && window.Vue) {
  window.Vue.use(plugin);
}

可以看到在 inserted 的时候就拿到实例的 el（真实 dom），然后进行替换操作，在 componentUpdated 的时候再次根据指令的值去操作 dom。

为了能够在不同声明周期函数中使用缓存的一些数据，这里在 inserted 的时候就把当前节点的父节点和替换成的 dom 节点（一个注释节点）,以及节点是否移出去的状态都记录在外部的一个 map 中，这样可以在其他的声明周期函数中使用，可以避免重复计算。

但是React / Vue的实现都有类似的通病：

  1. 生命周期的执行会很混乱。
  2. 需要通过redux或props管理数据，可这对于一个UI组件来说过于臃肿了。

React官方也意识到构建脱离于父组件的组件挺麻烦的，于是在v16版本推了一个叫“Portal ”的功能。而Vue3也是借鉴并吸纳了优秀插件，将Portal作为内置组件了。

1.3 传送门Portal方案

React / Vue的第二套方案都是基于操作虚拟dom：

定义一套组件，将组件内的 vnode/ReactDOM 转移到另外一个组件中去，然后各自渲染。

2. React的Portal

React Portal之所以叫Portal，因为做的就是和“传送门”一样的事情：render到一个组件里面去，实际改变的是网页上另一处的DOM结构。

ReactDOM.createPortal(child, container)
  1. 第一个参数（child）是任何可渲染的 React 子元素，例如一个元素，字符串或碎片。
  2. 第二个参数（container）则是一个 DOM 元素。

在v16中，使用Portal创建Dialog组件简单多了，不需要牵扯到componentDidMount、componentDidUpdate，也不用调用API清理Portal，关键代码在render中，像下面这样就行:

import React from 'react';
import {createPortal} from 'react-dom';

class Dialog extends React.Component {
  constructor() {
    super(...arguments);

    const doc = window.document;
    this.node = doc.createElement('div');
    doc.body.appendChild(this.node);
  }

  render() {
    return createPortal(
      <div class="dialog">
        {this.props.children}
      </div>, //塞进传送门的JSX
      this.node //传送门的另一端DOM node
    );
  }

  componentWillUnmount() {
    window.document.body.removeChild(this.node);
  }

当然，我们作为一个React Hooks选手，不骚一下咋行。

2.1 热门组件库Ant Design中的实现

原本是想从Ant Design库中一窥究竟，却发现事情并不简单。。

前后寻址了三个库/地方，才发现实现的关键：

  1. import Dialog from 'rc-dialog';
  2. import Portal from 'rc-util/lib/PortalWrapper';
  3. import Portal from './Portal';

具体实现也算如我所料：

import React from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom';
import PropTypes from 'prop-types';

export default class Portal extends React.Component {
  static propTypes = {
    getContainer: PropTypes.func.isRequired,
    children: PropTypes.node.isRequired,
    didUpdate: PropTypes.func,
  }

  componentDidMount() {
    this.createContainer();
  }

  componentDidUpdate(prevProps) {
    const { didUpdate } = this.props;
    if (didUpdate) {
      didUpdate(prevProps);
    }
  }

  componentWillUnmount() {
    this.removeContainer();
  }

  createContainer() {
    this._container = this.props.getContainer();
    this.forceUpdate();
  }

  removeContainer() {
    if (this._container) {
      this._container.parentNode.removeChild(this._container);
    }
  }

  render() {
    if (this._container) {
      return ReactDOM.createPortal(this.props.children, this._container);
    }
    return null;
  }
}

render里用了ReactDOM.createPortal

**这也是为什么多数Modal组件不会提供篡改整体样式的API,只能通过全局重置样式。`

2.1 React Hooks版弹窗：useModal

步骤一：创建一个Modal组件

import React from 'react'
import ReactDOM from 'react-dom'

type Props = {
  children: React.ReactChild
  closeModal: () => void
}

const Modal = React.memo(({ children, closeModal }: Props) => {
  const domEl = document.getElementById('modal-root')

  if (!domEl) return null
  return ReactDOM.createPortal(
    <div>
      <button onClick={closeModal}>Close</button>
      {children}
    </div>,
    domEl
  )
})

export default Modal

步骤二：自定义useModal

import React, { useState } from 'react'

import Modal from './Modal'

// Modal组件最基础的两个事件，show/hide
export const useModal = () => {
  const [isVisible, setIsVisible] = useState(false)
  
  const show = () => setIsVisible(true)
  const hide = () => setIsVisible(false)
  
  const RenderModal = ({ children }: { children: React.ReactChild }) => (
    <React.Fragment>
      {isVisible && <Modal closeModal={hide}>{children}</Modal>}
    </React.Fragment>
  )

  return {
    show,
    hide,
    RenderModal,
  }
}

很好理解，不懂的建议转行写Vue。

步骤三：使用它

import React from 'react'

import { useModal } from './useModal'

const App = React.memo(() => {
  const { show, hide, RenderModal } = useModal()
  return (
    <div>
      <div>
        <p>some content...</p>
        <button onClick={show}>打开</button>
        <button onClick={hide}>关闭</button>
        <RenderModal>
          <p>这里面的内容将会被渲染到'modal-root'容器里.</p>
        </RenderModal>
      </div>
      <div id='modal-root' />
    </div>
  )
})

export default App

3. Vue 3的Portal

Vue虽说是借鉴，但使用方式可容易多了。

<OtherComponent>
  <Portal target="#popup-target">
    <Modal />
  </Portal>
</OtherComponent>
....
<div id="popup-target"></div>

在上面的示例中，该 <Modal />组件将在id=portal-target的容器中渲染，即使它位于OtherComponent组件内。

这，这...这也太香了吧。 进一步的用法如下：

<!-- UserCard.vue -->
<template>
  <div class="user-card">
    <b> {{ user.name }} </b>  
    <button @click="isPopUpOpen = true">Remove user</button>
    <Portal target="#popup-target">
      <div v-show="isPopUpOpen">
        <p>Are you sure?</p>
        <button @click="removeUser">Yes</button>
        <button @click="isPopUpOpen = false">No</button>
      </div>
    </Portal>
  </div>
</template>

然后我再去找了下Vue 3的源码实现： 在packages/runtime-core/src/components/Portal.ts目录中：

import { ComponentInternalInstance } from '../component'
import { SuspenseBoundary } from './Suspense'
import { RendererInternals, MoveType } from '../renderer'
import { VNode, VNodeArrayChildren, VNodeProps } from '../vnode'
import { isString, ShapeFlags, PatchFlags } from '@vue/shared'
import { warn } from '../warning'

export const isPortal = (type: any): boolean => type.__isPortal

export interface PortalProps {
  target: string | object
}

export const PortalImpl = {
  __isPortal: true,
  process(
    n1: VNode | null,
    n2: VNode,
    container: object,
    anchor: object | null,
    parentComponent: ComponentInternalInstance | null,
    parentSuspense: SuspenseBoundary | null,
    isSVG: boolean,
    optimized: boolean,
    {
      mc: mountChildren,
      pc: patchChildren,
      pbc: patchBlockChildren,
      m: move,
      o: { insert, querySelector, setElementText, createComment }
    }: RendererInternals
  ) {
    const targetSelector = n2.props && n2.props.target
    const { patchFlag, shapeFlag, children } = n2
     if (n1 == null) {
      // insert an empty node as the placeholder for the portal
      insert((n2.el = createComment(`portal`)), container, anchor)
      if (__DEV__ && isString(targetSelector) && !querySelector) {
        warn(
          `Current renderer does not support string target for Portals. ` +
            `(missing querySelector renderer option)`
        )
      }
    } else {
    //....中间忽略了，大致的意思就是对比两个VNode,以及在不同生命周期的边界处理
    // 核心就是通过createComment，创建注释节点，将其插入不同节点中。
    // 最后setElementText，重置插入节点的内容。
    }
  }
}

// Force-casted public typing for h and TSX props inference
export const Portal = (PortalImpl as any) as {
  __isPortal: true
  new (): { $props: VNodeProps & PortalProps }
}

重要的解释，都在上述注释中了，临时看的，说得不对的谢谢指正。

其中：createComment是Vue对DOM.createComment的进一步封装。

结语&参考

这篇算是自己半夜无聊折腾出来的，原定计划是一篇写三种组件，但弹窗类的实现比较有意思。

这个系列我会边找工作边写，不出意外下一篇就是讲Steps步骤条和Transfer穿梭框的实现（当然，太难了就忽悠一下，嘿嘿。）

对了，有适合的内推记得发我。

参考文章：

  1. 《Building a simple and reusable modal with React hooks and portals》
  2. 《Vue中的Portal技术 》
  3. 《Portal – a new feature in Vue 3》
  4. 《React Portal的前世今生 》

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