Vue的Diff算法

Diff算法

新旧虚拟DOM对比的时候，Diff算法比较只会在同层级进行, 不会跨层级比较。 所以Diff算法是:深度优先算法。 时间复杂度:O(n)

如何触发

当数据改变时，会触发setter，并且通过Dep.notify去通知所有订阅者Watcher，订阅者们就会调用patch方法，给真实DOM打补丁，更新相应的视图。

Vue触发Diff的流程

核心方法：

1. patch方法

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function patch(oldVnode, newVnode) {
  // 比较是否为一个类型的节点
  if (sameVnode(oldVnode, newVnode)) { **// 重点**
    // 是：继续进行深层比较
    patchVnode(oldVnode, newVnode) **// 重点**
  } else {
    // 否
    const oldEl = oldVnode.el // 旧虚拟节点的真实DOM节点
    const parentEle = api.parentNode(oldEl) // 获取父节点
    createEle(newVnode) // 创建新虚拟节点对应的真实DOM节点
    if (parentEle !== null) {
      api.insertBefore(parentEle, vnode.el, api.nextSibling(oEl)) // 将新元素添加进父元素
      api.removeChild(parentEle, oldVnode.el)  // 移除以前的旧元素节点
      // 设置null，释放内存
      oldVnode = null
    }
  }
  return newVnode
}

这个方法作用就是，对比当前同层的虚拟节点是否为同一种类型的标签(同一类型的标准，下面会讲)：

  • 是：继续执行patchVnode方法进行深层比对
  • 否：没必要比对了，直接整个节点替换成新虚拟节点

2. sameVnode方法

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function sameVnode(oldVnode, newVnode) {
  return (
    oldVnode.key === newVnode.key && // key值是否一样
    oldVnode.tagName === newVnode.tagName && // 标签名是否一样
    oldVnode.isComment === newVnode.isComment && // 是否都为注释节点
    isDef(oldVnode.data) === isDef(newVnode.data) && // 是否都定义了data
    sameInputType(oldVnode, newVnode) // 当标签为input时，type必须是否相同
  )
}

patch关键的一步就是sameVnode方法判断是否为同一类型节点

3. patchVnode方法

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function patchVnode(oldVnode, newVnode) {
  const el = newVnode.el = oldVnode.el // 获取真实DOM对象
  // 获取新旧虚拟节点的子节点数组
  const oldCh = oldVnode.children, newCh = newVnode.children
  // 如果新旧虚拟节点是同一个对象，则终止
  if (oldVnode === newVnode) return
  // 如果新旧虚拟节点是**文本节点**，且文本不一样
  if (oldVnode.text !== null && newVnode.text !== null && oldVnode.text !== newVnode.text) {
    // 则直接将真实DOM中文本更新为新虚拟节点的文本
    api.setTextContent(el, newVnode.text)
  } else {
    // 否则

    if (oldCh && newCh && oldCh !== newCh) {
      // 新旧虚拟节点都有子节点，且子节点不一样

      // 对比子节点，并更新
      updateChildren(el, oldCh, newCh) **// 重点**
    } else if (newCh) {
      // 新虚拟节点有子节点，旧虚拟节点没有

      // 创建新虚拟节点的子节点，并更新到真实DOM上去
      createEle(newVnode)
    } else if (oldCh) {
      // 旧虚拟节点有子节点，新虚拟节点没有

      //直接删除真实DOM里对应的子节点
      api.removeChild(el)
    }
  }
}

这个函数做了以下事情：

  • 找到对应的真实DOM，称为el
  • 判断newVnode和oldVnode是否指向同一个对象，如果是，那么直接return
  • 如果他们都有文本节点并且不相等，那么将el的文本节点设置为newVnode的文本节点。
  • 如果oldVnode有子节点而newVnode没有，则删除el的子节点
  • 如果oldVnode没有子节点而newVnode有，则将newVnode的子节点真实化之后添加到el
  • 如果两者都有子节点，则执行updateChildren函数比较子节点，这一步很重要

4. updateChildren方法

这是patchVnode里最重要的一个方法，新旧虚拟节点的子节点对比，就是发生在updateChildren方法中

是怎么样一个对比方法呢？就是首尾指针法，新的子节点集合和旧的子节点集合，各有首尾两个指针

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<ul>
    <li>a</li>
    <li>b</li>
    <li>c</li>
</ul>

修改数据后

<ul>
    <li>b</li>
    <li>c</li>
    <li>e</li>
    <li>a</li>
</ul>

那么新旧两个子节点集合以及其首尾指针为：

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然后会进行互相进行比较，总共有五种比较情况：

  • 1、oldS 和 newS 使用sameVnode方法进行比较，sameVnode(oldS, newS)
  • 2、oldS 和 newE 使用sameVnode方法进行比较，sameVnode(oldS, newE)
  • 3、oldE 和 newS 使用sameVnode方法进行比较，sameVnode(oldE, newS)
  • 4、oldE 和 newE 使用sameVnode方法进行比较，sameVnode(oldE, newE)
  • 5、如果以上逻辑都匹配不到，再把所有旧子节点的 key 做一个映射到旧节点下标的 key -> index 表，然后用新 vnode 的 key 去找出在旧节点中可以复用的位置。

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分析过程：

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  • 第一步
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oldS = a, oldE = c
newS = b, newE = a

比较结果：oldS 和 newE相等，需要把节点a移动到newE所对应的位置，也就是末尾，同时oldS++，newE--

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  • 第二步
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oldS = b, oldE = c
newS = b, newE = e

比较结果：oldS 和 newS相等，需要把节点b移动到newS所对应的位置，同时oldS++,newS++

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  • 第三步
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oldS = c, oldE = c
newS = c, newE = e

比较结果：oldS、oldE 和 newS相等，需要把节点c移动到newS所对应的位置，同时oldS++,newS++

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  • 第四步

oldS > oldE，则oldCh先遍历完成了，而newCh还没遍历完，说明newCh比oldCh多，所以需要将多出来的节点，插入到真实DOM上对应的位置上

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updateChildren的核心原理代码

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function updateChildren(parentElm, oldCh, newCh) {
  let oldStartIdx = 0, newStartIdx = 0 //旧节点数组与新节点数组的下标
  let oldEndIdx = oldCh.length - 1
  let oldStartVnode = oldCh[0] //旧节点数组第一个子节点
  let oldEndVnode = oldCh[oldEndIdx]
  let newEndIdx = newCh.length - 1
  let newStartVnode = newCh[0]
  let newEndVnode = newCh[newEndIdx] // 准备工作
  let oldKeyToIdx
  let idxInOld
  let elmToMove
  let before
  while (oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx) {
    if (oldStartVnode == null) {
      oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]
    } else if (oldEndVnode == null) {
      oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]
    } else if (newStartVnode == null) {
      newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
    } else if (newEndVnode == null) {
      newEndVnode = newCh[--newEndIdx] //先判断节点是否为null
    } else if (sameVnode(oldStartVnode, newStartVnode)) {
      patchVnode(oldStartVnode, newStartVnode)
      oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]
      newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
    } else if (sameVnode(oldEndVnode, newEndVnode)) {
      patchVnode(oldEndVnode, newEndVnode)
      oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]
      newEndVnode = newCh[--newEndIdx]
    } else if (sameVnode(oldStartVnode, newEndVnode)) {
      patchVnode(oldStartVnode, newEndVnode)
      api.insertBefore(parentElm, oldStartVnode.el, api.nextSibling(oldEndVnode.el))
      oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]
      newEndVnode = newCh[--newEndIdx]
    } else if (sameVnode(oldEndVnode, newStartVnode)) {
      patchVnode(oldEndVnode, newStartVnode)
      api.insertBefore(parentElm, oldEndVnode.el, oldStartVnode.el)
      oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]
      newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
    } else {
      // 使用key时的比较
      if (oldKeyToIdx === undefined) {
        oldKeyToIdx = createKeyToOldIdx(oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx) // 有key生成index表
      }
      idxInOld = oldKeyToIdx[newStartVnode.key]
      if (!idxInOld) {
        api.insertBefore(parentElm, createEle(newStartVnode).el, oldStartVnode.el)
        newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
      }
      else {
        elmToMove = oldCh[idxInOld]
        if (elmToMove.sel !== newStartVnode.sel) {
          api.insertBefore(parentElm, createEle(newStartVnode).el, oldStartVnode.el)
        } else {
          patchVnode(elmToMove, newStartVnode)
          oldCh[idxInOld] = null
          api.insertBefore(parentElm, elmToMove.el, oldStartVnode.el)
        }
        newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
      }
    }
  }
  if (oldStartIdx > oldEndIdx) {
    before = newCh[newEndIdx + 1] == null ? null : newCh[newEndIdx + 1].el
    addVnodes(parentElm, before, newCh, newStartIdx, newEndIdx)
  } else if (newStartIdx > newEndIdx) {
    removeVnodes(parentElm, oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx)
  }
}

参考来源

15张图，20分钟吃透Diff算法核心原理，我说的！！！ - 掘金

Vue

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