Vue框架虚拟DOM和diff算法

Posted 2021-04-13 校园飞雀

一、diff算法的来由

我们都知道Vue是基于数据驱动的，数据变化之后，不会像jQuery那样进行页面全部节点的渲染，而是进行局部节点的渲染，那如何判断哪个节点变化呢？

利用的就是虚拟DOM和真实DOM的对比，而对比的方法就是diff算法。

二、虚拟DOM怎么回事（virtual DOM）

为了查看节点变化，利用JS把DOM元素变为一个对象，内部的结构和DOM数是一样的

DOM元素：

<div>
    <h2>我是文本</h2>
</div>

虚拟DOM对象：

let oldVnode = {
    tag: 'div',
    children: [
        { tag: 'h2', text: '我是文本' }
    ]
};

如果DOM元素变化了，例如 子元素由h2标签变为 p标签了，

<div>
    <p>我是文本</p>
</div>

let newVnode = {
    tag: 'div',
    children: [
        { tag: 'p', text: '我是文本' }
    ]
};

我们可以直接对比oldVnode和newVnode两个变量就可以了

三、diff对比的原则

对比原则1：逐层对比

第一层不一样，直接替换；第一层一样，进行第二层对比……

对比原则2：从两边向中间

新旧元素的子节点首尾两两对比，有相同的，则放到新元素对应的位置；不相同就向中间移动，再次对比

四、新旧元素对比分为四大类

第一类，第一层（最外层）都不一样，则直接替换

旧元素，最外层div
<div>
    <p>我是文本</p>
</div>
新元素，最外层p
<p>
    <p>我是文本</p>
</p>

这种情况，不用对比了，直接替换就行了，（PS：貌似最新算法更新了，最外层不一样，会找子节点相同的）

第二类，外层元素一样，旧元素没有子节点，新元素有子节点，则更新子节点

旧元素，最外层div，没有子节点，光杆司令
<div>
</div>
新元素，最外层也是div，子节点p，直接创建p节点
<div>
    <p>我是文本</p>
</div>

第三类，旧元素有子节点，新元素没有子节点，则删除旧的子节点

旧元素，最外层div，子节点p
<div>
    <p>我是文本</p>
</div>
新元素，最外层也是div，没有子节点，把旧元素子节点p删除
<div>
</div>

第四类，新旧元素都有子节点，按照对比原则2，首尾两两对比，向中间移动

旧元素，最外层div，子节点p、span、h3、a
<div>
    <p></p>
    <span></span>
    <h3></h3>
    <a></a>
</div>
新元素，最外层也是div，子节点p、a、div、h3、h5
<div>
    <p></p>
    <a></a>
    <div></div>
    <h3></h3>
    <h5></h5>
</div>

一定要记住，diff算法只是对比的手段，本质的落脚点是新元素，说白了，就是根据新元素的子节点，按照一定的规则去旧元素的子节点中，查找有无相同的，有无复用的。

五、diff算法过程

我们以这个例子演示一下diff算法过程

旧元素，最外层div，子节点p、span、h3、a
<div>
    <p></p>
    <span></span>
    <h3></h3>
    <a></a>
</div>
新元素，最外层也是div，子节点p、a、div、h3、h5
<div>
    <p></p>
    <a></a>
    <div></div>
    <h3></h3>
    <h5></h5>
</div>

为了方便对比，把旧元素子节点添加前缀Old，新元素子节点添加前缀New，即

旧：Old_p、Old_span、Old_h3、Old_a

新：New_p、New_a、New_div、New_h3、New_h5

开始对比啦，记住，每轮都是新旧首尾两两对比，且落脚点是新元素的首尾

第一轮对比：

新首VS旧首：New_p和Old_p，结果一样都是p，所以新元素首子节点p不用新创建，可以复用旧元素的p节点

新首VS旧尾：New_p和Old_a，不一样，不过已经在旧元素中找到了相同的，即已经复用了

结论：新元素首节点，在旧元素的首尾节点中找到了相同的，就可以复用，不用新创建，不参与第二轮对比

新尾VS旧首：New_h5和Old_p，不一样，新元素尾子节点h5无法复用

新尾VS旧尾：New_h5和Old_a，不一样，新元素尾子节点h5无法复用

结论：新元素尾节点，在旧元素的首尾节点中找不到相同的，无法复用，等待第二轮对比

第二轮对比：

此时的新旧元素及子节点情况（New_p已经复用，不参与对比了）

旧：Old_span、Old_h3、Old_a

新：New_a、New_div、New_h3、New_h5

新首VS旧首：New_a和Old_span

新首VS旧尾：New_a和Old_a

结论：新元素首节点，在旧元素的首尾节点中找到了相同的，就可以复用，不用新创建，不参与第三轮对比

新尾VS旧首：New_h5和Old_span

新尾VS旧尾：New_h5和Old_a

结论：新元素尾节点，在旧元素的首尾节点中找不到相同的，无法复用，等待第三轮对比

第三轮对比：

此时的新旧元素及子节点情况（New_p、New_a已经复用，不参与对比了）

旧：Old_span、Old_h3

新：New_div、New_h3、New_h5

新首VS旧首：New_div和Old_span

新首VS旧尾：New_div和Old_h3

结论：新元素首节点，在旧元素的首尾节点中找不到相同的，无法复用，等待第四轮对比

新尾VS旧首：New_h5和Old_span

新尾VS旧尾：New_h5和Old_h3

结论：新元素尾节点，在旧元素的首尾节点中找不到相同的，无法复用，等待第四轮对比

注意，因为本轮没有匹配到可复用的节点，准备等待第四轮对比，但旧元素就剩下两个子节点了，下轮还是匹配不到，所以本轮结束后，就直接新创建 首节点New_div和尾节点New_h5

第四轮对比：

此时的新旧元素及子节点情况（New_p、New_a已经复用，New_div、New_h5已创建，都不参与对比）

旧：Old_span、Old_h3

新：New_h3

新元素就剩下New_h3了，直接对比就行了

New_h3和Old_span

New_h3和Old_h3

结论：在旧元素的首尾节点中找找到了相同的，可以复用，不用新创建

此时，新元素子节点已经全部OK，旧元素子节点就剩下Old_span，直接删除就OK了

至此，这个案例中的diff算法就完成了，其实还有一种情况需要说明，如果某轮4种对比都没有结果，就应该去旧元素子节点上寻找相同的key，这也是为什么Vue当中要求添加key的原因。

六、最后

关于diff算法过程实际比这个案例要复杂，考虑的情况也比较多，本文仅仅是个人学习的总结，如对各位有所帮助，那也就可以了。