Vue的diff算法原理你真的了解嗎
思維導(dǎo)圖







0. 從常見問題引入
- 虛擬dom是什么?
- 如何創(chuàng)建虛擬dom?
- 虛擬dom如何渲染成真是dom?
- 虛擬dom如何patch(patch)
- 虛擬DOM的優(yōu)勢?(性能)
- Vue中的key到底有什么用,為什么不能用index?
- Vue中的diff算法實(shí)現(xiàn)
- diff算法是深度還是廣度優(yōu)先遍歷
1. 生成虛擬dom
1. h方法實(shí)現(xiàn)
virtual dom ,也就是虛擬節(jié)點(diǎn)
1.它通過js的Object對象模擬dom中的節(jié)點(diǎn)
2.再通過特定的render方法將其渲染成真實(shí)的dom節(jié)點(diǎn)
eg:
<div id="wrapper" class="1">
<span style="color:red">hello</span>
world
</div>
如果利用h方法生成虛擬dom的話:
h('div', { id: 'wrapper', class: '1' }, h('span', { style: { color: 'red' } }, 'hello'), 'world');
對應(yīng)的js對象如下:
let vd = {
type: 'div',
props: { id: 'wrapper', class: '1' },
children: [
{
type: 'span',
props: { color: 'red' },
children: [{}]
},
{
type: '',
props: '',
text: 'world'
}
]
}
自己實(shí)現(xiàn)一個h方法
function createElement(type, props = {}, ...children) {
// 防止沒有傳值的話就賦值一個初始值
let key;
if (props.key) {
key = props.key
delete props.key
}
// 如果孩子節(jié)點(diǎn)有字符串類型的,也需要轉(zhuǎn)化為虛擬節(jié)點(diǎn)
children = children.map(child => {
if (typeof child === 'string') {
// 把不是節(jié)點(diǎn)類型的子節(jié)點(diǎn)包裝為虛擬節(jié)點(diǎn)
return vNode(undefined, undefined, undefined, undefined, child)
} else {
return child
}
})
return vNode(type, props, key, children)
}
function vNode(type, props, key, children, text = undefined) {
return {
type,
props,
key,
children,
text
}
}
2. render方法實(shí)現(xiàn)
render的作用:把虛擬dom轉(zhuǎn)化為真實(shí)dom渲染到container容器中去
export function render(vnode, container) {
let ele = createDomElementFrom(vnode) //通過這個方法轉(zhuǎn)換真實(shí)節(jié)點(diǎn)
if (ele) container.appendChild(ele)
}
把虛擬dom轉(zhuǎn)化為真實(shí)dom,插入到容器中,如果虛擬dom對象包含type值,說明為元素(createElement),否則為節(jié)點(diǎn)類型(createTextnode),并把真實(shí)節(jié)點(diǎn)賦值給虛擬節(jié)點(diǎn),建立起兩者之間的關(guān)系
function createDomElementFrom(vnode) {
let { type, key, props, children, text } = vnode
if (type) {//說明是一個標(biāo)簽
// 1. 給虛擬元素加上一個domElemnt屬性,建立真實(shí)和虛擬dom的聯(lián)系,后面可以用來跟新真實(shí)dom
vnode.domElement = document.createElement(type)
// 2. 根據(jù)當(dāng)前虛擬節(jié)點(diǎn)的屬性,去跟新真實(shí)dom的值
updateProperties(vnode)
// 3. children中方的也是一個個的虛擬節(jié)點(diǎn)(就是遞歸把兒子追加到當(dāng)前元素里)
children.forEach(childVnode => render(childVnode, vnode.domElement))
} else {//說明是一個文本
}
return vnode.domElement
}
function updateProperties(newVnode, oldProps = {}) {
let domElement = newVnode.domElement //真實(shí)dom,
let newProps = newVnode.props; //當(dāng)前虛擬節(jié)點(diǎn)中的屬性
// 如果老的里面有,新的里面沒有,說明這個屬性被移出了
for (let oldPropName in oldProps) {
if (!newProps[oldPropName]) {
delete domElement[oldPropName] //新的沒有,為了復(fù)用這個dom,直接刪除
}
}
// 如果新的里面有style,老的里面也有style,style可能還不一樣
let newStyleObj = newProps.style || {}
let oldStyleObj = oldProps.style || {}
for (let propName in oldStyleObj) {
if (!newStyleObj[propName]) {
domElement.style[propName] = ''
}
}
// 老的里面沒有,新的里面有
for (let newPropsName in newProps) {
// 直接用新節(jié)點(diǎn)的屬性覆蓋老節(jié)點(diǎn)的屬性
if (newPropsName === 'style') {
let styleObj = newProps.style;
for (let s in styleObj) {
domElement.style[s] = styleObj[s]
}
} else {
domElement[newPropsName] = newProps[newPropsName]
}
}
}
根據(jù)當(dāng)前虛擬節(jié)點(diǎn)的屬性,去更新真實(shí)dom的值
由于還有子節(jié)點(diǎn),所以還需要遞歸,生成子節(jié)點(diǎn)虛擬dom的真實(shí)節(jié)點(diǎn),插入當(dāng)前的真實(shí)節(jié)點(diǎn)里去

3. 再次渲染
剛剛可能會有點(diǎn)不解,為什么要把新的節(jié)點(diǎn)和老的節(jié)點(diǎn)屬性進(jìn)行比對,因?yàn)閯倓偸鞘状武秩?,現(xiàn)在講一下二次渲染
比如說現(xiàn)在構(gòu)建了一個新節(jié)點(diǎn)newNode,我們需要和老節(jié)點(diǎn)進(jìn)行對比,然而并不是簡單的替換,而是需要盡可能多地進(jìn)行復(fù)用
首先判斷父親節(jié)點(diǎn)的類型,如果不一樣就直接替換
如果一樣
1.文本類型,直接替換文本值即可
2.元素類型,需要根據(jù)屬性來替換
這就證明了render方法里我們的oldProps的必要性,所以這里把新節(jié)點(diǎn)的真實(shí)dom賦值為舊節(jié)點(diǎn)的真實(shí)dom,先復(fù)用一波,待會再慢慢修改
updateProperties(newVnode, oldVNode.props)
export function patch(oldVNode, newVnode) {
// //判斷類型是否一樣,不一樣直接用新虛擬節(jié)點(diǎn)替換老的
if (oldVNode.type !== newVnode.type) {
return oldVNode.domElement.parentNode.replaceChild(
createDomElementFrom(newVnode), oldVNode.domElement
)
}
// 類型相同,且是文本
if (oldVNode.text) {
return oldVNode.document.textContent = newVnode.text
}
// 類型一樣,不是文本,是標(biāo)簽,需要根據(jù)新節(jié)點(diǎn)的屬性更新老節(jié)點(diǎn)的屬性
// 1. 復(fù)用老節(jié)點(diǎn)的真實(shí)dom
let domElement = newVnode.domElement = oldVNode.domElement
// 2. 根據(jù)最新的虛擬節(jié)點(diǎn)來更新屬性
updateProperties(newVnode, oldVNode.props)
// 比較兒子
let oldChildren = oldVNode.children
let newChildren = newVnode.children
// 1. 老的有兒子,新的有兒子
if (oldChildren.length > 0 && newChildren.length > 0) {
// 對比兩個兒子(很復(fù)雜)
} else if (oldChildren.length > 0) {
// 2. 老的有兒子,新的沒兒子
domElement.innerHTML = ''
} else if (newChildren.length > 0) {
// 3. 新增了兒子
for (let i = 0; i < newChildren.length; i++) {
// 把每個兒子加入元素里
let ele = createDomElementFrom(newChildren[i])
domElement.appendChild(ele)
}
}
}
2. diff算法
剛剛的渲染方法里,首先是對最外層元素進(jìn)行對比,對于兒子節(jié)點(diǎn),分為三種情況
1.老的有兒子,新的沒兒子(那么直接把真實(shí)節(jié)點(diǎn)的innerHTML設(shè)置為空即可)
2.老的沒兒子,新的有兒子(那么遍歷新的虛擬節(jié)點(diǎn)的兒子列表,把每一個都利用createElementFrom方法轉(zhuǎn)化為真實(shí)dom,append到最外層真實(shí)dom即可)
3.老的有兒子,新的有兒子,這個情況非常復(fù)雜,也就是我們要提及的diff算法
1. 對常見的dom做優(yōu)化
- 前后追加元素
- 正序和倒序元素
- 中間插入元素
以最常見的ul列表為例子
舊的虛擬dom
let oldNode = h('div', {},
h('li', { style: { background: 'red' }, key: 'A' }, 'A'),
h('li', { style: { background: 'blue' }, key: 'B' }, 'A'),
h('li', { style: { background: 'yellow' }, key: 'C' }, 'C'),
h('li', { style: { background: 'green' }, key: 'D' }, 'D'),
);
情況1:末尾追加一個元素(頭和頭相同)
新的虛擬節(jié)點(diǎn)

let newVnode = h('div', {},
h('li', { style: { background: 'red' }, key: 'A' }, 'A'),
h('li', { style: { background: 'blue' }, key: 'B' }, 'B'),
h('li', { style: { background: 'yellow' }, key: 'C' }, 'C1'),
h('li', { style: { background: 'green' }, key: 'D' }, 'D1'),
h('li', { style: { background: 'black' }, key: 'D' }, 'E'),
);
eg:
// 比較是否同一個節(jié)點(diǎn)
function isSameVnode(oldVnode, newVnode) {
return oldVnode.key == newVnode.key && oldVnode.type == newVnode.type
}
// diff
function updateChildren(parent, oldChildren, newChildren) {
// 1. 創(chuàng)建舊節(jié)點(diǎn)開頭指針和結(jié)尾
let oldStartIndex = 0
let oldStartVnode = oldChildren[oldStartIndex];
let oldEndIndex = oldChildren.length - 1
let oldEndVnode = oldChildren[oldEndIndex];
// 2. 創(chuàng)建新節(jié)點(diǎn)的指針
let newStartIndex = 0
let newStartVnode = newChildren[newStartIndex];
let newEndIndex = newChildren.length - 1
let newEndVnode = newChildren[newEndIndex];
// 1. 當(dāng)從后面插入節(jié)點(diǎn)的時(shí)候,希望判斷老的孩子和新的孩子 循環(huán)的時(shí)候,誰先結(jié)束就停止循環(huán)
while (oldStartIndex <= oldEndIndex && newStartIndex <= newEndIndex) {
// 注意:比較對象是否相等,你不能用==,因?yàn)橹赶虻奈恢每赡懿灰粯?,可以用type和key
if (isSameVnode(oldStartVnode, newStartVnode)) {
//patch比對更新
patch(oldStartVnode, newStartVnode)
// 移動指針
oldStartVnode = oldChildren[++oldStartIndex]
newStartVnode = newChildren[++newStartIndex]
}
}
if (newStartIndex <= newEndIndex) {
for (let i = newStartIndex; i <= newEndIndex; i++) {
parent.appendChild(createDomElementFrom(newChildren[i]))
}
}
}

情況2:隊(duì)首添加一個節(jié)點(diǎn)(尾和尾)


頭和頭+尾和尾的處理方法:
我們通過parent.insertBefore(createDomElementFrom(newChildren[i]), beforeElement)使得末尾添加和頭部添加采用同一種處理方法
// 如果是從前往后遍歷說明末尾新增了節(jié)點(diǎn),會比原來的兒子后面新增了幾個
// 也可以時(shí)從后往前遍歷,說明比原來的兒子前面新增了幾個
if (newStartIndex <= newEndIndex) {
for (let i = newStartIndex; i <= newEndIndex; i++) {
// 取得第一個值,null代表末尾
let beforeElement = newChildren[newEndIndex + 1] == null ? null : newChildren[newEndIndex + 1].domElement parent.insertBefore(createDomElementFrom(newChildren[i]), beforeElement)
}
}
圖解:

MVVM=>數(shù)據(jù)一變,就調(diào)用patch
情況3:翻轉(zhuǎn)類型(頭和尾)

尾和頭就不畫圖了
else if (isSameVnode(oldStartVnode, newEndVnode)) {
// 頭和尾巴都不一樣,拿老的頭和新的尾巴比較
patch(oldStartVnode, newEndVnode)
// 把舊節(jié)點(diǎn)的頭部插入到舊節(jié)點(diǎn)末尾指針指向的節(jié)點(diǎn)之后一個
parent.insertBefore(oldStartVnode.domElement, oldEndVnode.domElement.nextSibling)
// 移動指針
oldStartVnode = oldChildren[++oldStartIndex]
newEndVnode = newChildren[--newEndIndex]
} else if (isSameVnode(oldEndVnode, newStartVnode)) {
// 頭和尾巴都不一樣,拿老的頭和新的尾巴比較
patch(oldEndVnode, newStartVnode)
// 把舊節(jié)點(diǎn)的頭部插入到舊節(jié)點(diǎn)末尾指針指向的節(jié)點(diǎn)之后一個
parent.insertBefore(oldEndVnode.domElement, oldStartVnode.domElement)
// 移動指針
oldEndVnode = oldChildren[--oldEndIndex]
newStartVnode = newChildren[++newStartIndex]
} else {
情況4: 暴力比對復(fù)用

else {
// 都不一樣,就暴力比對
// 需要先拿到新的節(jié)點(diǎn)去老的節(jié)點(diǎn)查找是否存在相同的key,存在則復(fù)用,不存在就創(chuàng)建插入即可
// 1. 先把老的哈希
let index = map[newStartVnode.key]//看看新節(jié)點(diǎn)的key在不在這個map里
console.log(index);
if (index == null) {//沒有相同的key
// 直接創(chuàng)建一個,插入到老的前面即可
parent.insertBefore(createDomElementFrom(newStartVnode),
oldStartVnode.domElement)
} else {//有,可以復(fù)用
let toMoveNode = oldChildren[index]
patch(toMoveNode, newStartVnode)//復(fù)用要先patch一下
parent.insertBefore(toMoveNode.domElement, oldStartVnode.domElement)
oldChildren[index] = undefined
// 移動指正
}
newStartVnode = newChildren[++newStartIndex]
}
// 寫一個方法,做成一個哈希表{a:0,b:1,c:2}
function createMapToIndex(oldChildren) {
let map = {}
for (let i = 0; i < oldChildren.length; i++) {
let current = oldChildren[i]
if (current.key) {
map[current.key] = i
}
}
return map
}
對于key的探討
1. 為什么不能沒有key

2. 為什么key不能是index

3. diff的遍歷方式
采用的是深度優(yōu)先,只會涉及到dom樹同層的比較,先對比父節(jié)點(diǎn)是否相同,然后對比兒子節(jié)點(diǎn)是否相同,相同的話對比孫子節(jié)點(diǎn)是否相同

總結(jié)
本篇文章就到這里了,希望能夠給你帶來幫助,也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!
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