阅读分析snabbdom源码
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了阅读分析snabbdom源码相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
尤大在官宣Vue 2.0的时候这么说过：
渲染层基于一个轻量级的 Virtual DOM 实现进行了重写，该 Virtual DOM 实现 fork 自 snabbdom。新的渲染层相比 v1 带来了巨大的性能提升，也让 Vue 2.0 成为了最快速的框架之一。
那么对于想要深入了解Vue源码的人来说先深入了解一下snabbdom的实现是有必要的
什么是Virtual DOM
- Virtual DOM使用javascript对象来描述节点，只保留一些有用的信息，可以更轻量的描述DOM树的结构
- 将原本需要在真实DOM进行的创建节点,删除节点,添加节点等一系列复杂的DOM操作全部放到Vritual DOM中进行
比如在我们的snabbdom中就是用这样的方式来定义一个VNODE：
export interface VNode
sel: string | undefined;
data: VNodeData | undefined;
children: Array<VNode | string> | undefined;
elm: Node | undefined;
text: string | undefined;
key: Key | undefined;
export interface VNodeData
props?: Props;
attrs?: Attrs;
class?: Classes;
style?: VNodeStyle;
dataset?: Dataset;
on?: On;
hero?: Hero;
attachData?: AttachData;
hook?: Hooks;
key?: Key;
ns?: string; // for SVGs
fn?: () => VNode; // for thunks
args?: Array<any>; // for thunks
[key: string]: any; // for any other 3rd party module
既然DOM树信息可以通过JavaScript对象来表示，反过来我们就可以用这个JavaScript对象还原构建一棵真正的DOM树，当状态变化的时候重新渲染这个 JavaScript 的对象结构，然后将两个JavScript对象进行对比，记录差异，然后把它们应用在真实的DOM树上，这便是diff算法
分析源码
从官方给的Demo入手
var snabbdom = require('snabbdom');
var patch = snabbdom.init([ // Init patch function with chosen modules
require('snabbdom/modules/class').default, // makes it easy to toggle classes
require('snabbdom/modules/props').default, // for setting properties on DOM elements
require('snabbdom/modules/style').default, // handles styling on elements with support for animations
require('snabbdom/modules/eventlisteners').default, // attaches event listeners
]);
var h = require('snabbdom/h').default; // helper function for creating vnodes
var container = document.getElementById('container');
var vnode = h('div#container.two.classes', on: click: someFn, [
h('span', style: fontWeight: 'bold', 'This is bold'),
' and this is just normal text',
h('a', props: href: '/foo', 'I\\'ll take you places!')
]);
// Patch into empty DOM element – this modifies the DOM as a side effect
patch(container, vnode);
var newVnode = h('div#container.two.classes', on: click: anotherEventHandler, [
h('span', style: fontWeight: 'normal', fontStyle: 'italic', 'This is now italic type'),
' and this is still just normal text',
h('a', props: href: '/bar', 'I\\'ll take you places!')
]);
// Second `patch` invocation
patch(vnode, newVnode); // Snabbdom efficiently updates the old view to the new state
可以看到snabbdom核心模块对外暴露一个init方法，这个方法接收一个数组，数组里面的每一项都是一个module，这些module的作用是扩展snabbdom生成复杂DOM的能力，可以根据自己的需求决定是否要引入对应的module，与此同时你也可以实现自己的module，打个比方，如果你的vnode节点不需要写入listener，你可以不引入snabbdom/modules/eventlisteners，调用init方法之后会返回一个patch函数，这个函数接收两个参数，第一个参数是一个DOM节点或者一个用于表示当前视图的vnode节点，第二个参数是表示即将要更新的视图的vnode节点，patch函数会根据传递的参数不同进行对应的DOM更新操作，接下来我们可以先看一下init函数的核心实现(为了理解方便暂时隐去函数内部的实现细节)：
export interface Module
pre: PreHook;
create: CreateHook;
update: UpdateHook;
destroy: DestroyHook;
remove: RemoveHook;
post: PostHook;
export function init(modules: Array<Partial<Module>>, domApi?: DOMAPI)
// cbs 用于收集 module 中的 hook
let i: number,
j: number,
cbs = as ModuleHooks;
const api: DOMAPI = domApi !== undefined ? domApi : htmlDomApi;
// 收集 module 中的 hook
for (i = 0; i < hooks.length; ++i)
cbs[hooks[i]] = [];
for (j = 0; j < modules.length; ++j)
const hook = modules[j][hooks[i]];
if (hook !== undefined)
(cbs[hooks[i]] as Array<any>).push(hook);
function emptyNodeAt(elm: Element)
// ...
function createRmCb(childElm: Node, listeners: number)
// ...
// 创建真正的 dom 节点
function createElm(vnode: VNode, insertedVnodeQueue: VNodeQueue): Node
// ...
function addVnodes(
parentElm: Node,
before: Node | null,
vnodes: Array<VNode>,
startIdx: number,
endIdx: number,
insertedVnodeQueue: VNodeQueue
)
// ...
// 调用 destory hook
// 如果存在 children 递归调用
function invokeDestroyHook(vnode: VNode)
// ...
function removeVnodes(parentElm: Node, vnodes: Array<VNode>, startIdx: number, endIdx: number): void
// ...
function updateChildren(parentElm: Node, oldCh: Array<VNode>, newCh: Array<VNode>, insertedVnodeQueue: VNodeQueue)
// ...
function patchVnode(oldVnode: VNode, vnode: VNode, insertedVnodeQueue: VNodeQueue)
// ...
return function patch(oldVnode: VNode | Element, vnode: VNode): VNode
// ...
;
可以看到首先init方法会接收两个参数，一个由module组成的数组，以及一个可选参数domApi，默认是使用预定义的一些和DOM操作相关的API，接下来会通过循环遍历收集modules中的hook，存储到cbs对象中，以便在恰当的时机对DOM节点进行一些操作，举个例子，我们看一下class这个module的源码：
"use strict";
Object.defineProperty(exports, "__esModule", value: true );
function updateClass(oldVnode, vnode)
var cur, name, elm = vnode.elm, oldClass = oldVnode.data.class, klass = vnode.data.class;
if (!oldClass && !klass)
return;
if (oldClass === klass)
return;
oldClass = oldClass || ;
klass = klass || ;
for (name in oldClass)
if (!klass[name])
elm.classList.remove(name);
for (name in klass)
cur = klass[name];
if (cur !== oldClass[name])
elm.classList[cur ? 'add' : 'remove'](name);
exports.classModule = create: updateClass, update: updateClass ;
exports.default = exports.classModule;
很明显可以看出这个module的作用是对比新旧两个vnode节点，更新classname，执行的时机分别是在调用create和update两种hook的时候，其他module也差不多，这里不展开分析。
下面几个都是功能型函数略过不看，直接看返回的patch函数
patch函数
// 用于dom相关的更新
return function patch(oldVnode: VNode | Element, vnode: VNode): VNode
let i: number, elm: Node, parent: Node;
const insertedVnodeQueue: VNodeQueue = [];
// 调用 module 中的 pre hook
for (i = 0; i < cbs.pre.length; ++i) cbs.pre[i]();
if (!isVnode(oldVnode))
oldVnode = emptyNodeAt(oldVnode);
// 判断两个Vnode节点是否相同
if (sameVnode(oldVnode, vnode))
patchVnode(oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue);
else
elm = oldVnode.elm as Node;
parent = api.parentNode(elm);
createElm(vnode, insertedVnodeQueue);
if (parent !== null)
api.insertBefore(parent, vnode.elm as Node, api.nextSibling(elm));
removeVnodes(parent, [oldVnode], 0, 0);
for (i = 0; i < insertedVnodeQueue.length; ++i)
(((insertedVnodeQueue[i].data as VNodeData).hook as Hooks).insert as any)(insertedVnodeQueue[i]);
for (i = 0; i < cbs.post.length; ++i) cbs.post[i]();
return vnode;
;
先通过isVnode方法来判断传入的第一个参数是不是vnode，如果不是的话通过emptyNodeAt方法来将其转换成vnode，这两个方法实现都比较简单：
// isVnode
function isVnode(vnode: any): vnode is VNode
// 判断是否具有sel属性
return vnode.sel !== undefined;
// emptyNodeAt
function emptyNodeAt(elm: Element)
const id = elm.id ? '#' + elm.id : '';
const c = elm.className ? '.' + elm.className.split(' ').join('.') : '';
return vnode(api.tagName(elm).toLowerCase() + id + c, , [], undefined, elm);
看一眼vnode方法的实现：
export function vnode(sel: string | undefined,
data: any | undefined,
children: Array<VNode | string> | undefined,
text: string | undefined,
elm: Element | Text | undefined): VNode
let key = data === undefined ? undefined : data.key;
return sel: sel, data: data, children: children,
text: text, elm: elm, key: key;
接着往下看，当两个需要被对比的节点都转化成了vnode之后，通过sameVnode方法判断两个Vnode节点是否相同：
function sameVnode(vnode1: VNode, vnode2: VNode): boolean
return vnode1.key === vnode2.key && vnode1.sel === vnode2.sel;
这里通过判断key和sel是否相同来判断是否是相同vnode节点，如果是两个相同的vnode节点，调用patchVnode方法来对比更新，如果不是，则通过createElm方法创建新的DOM节点，如果存在父节点，则通过htmdomapi里面的insertBefore方法插入新的DOM节点到子节点的末尾，然后通过removeVnodes移除旧节点完成更新，这里的关键方法是patchVnode和createElm，简单起见先看第二个。
createElm
// 通过vnode创建真正的dom节点
function createElm(vnode: VNode, insertedVnodeQueue: VNodeQueue): Node
let i: any, data = vnode.data;
if (data !== undefined)
if (isDef(i = data.hook) && isDef(i = i.init))
// 调用init hook
i(vnode);
data = vnode.data;
let children = vnode.children, sel = vnode.sel;
// 如果是注释节点
if (sel === '!')
if (isUndef(vnode.text))
vnode.text = '';
vnode.elm = api.createComment(vnode.text as string);
else if (sel !== undefined)
// 解析sel
const hashIdx = sel.indexOf('#');
const dotIdx = sel.indexOf('.', hashIdx);
const hash = hashIdx > 0 ? hashIdx : sel.length;
const dot = dotIdx > 0 ? dotIdx : sel.length;
const tag = hashIdx !== -1 || dotIdx !== -1 ? sel.slice(0, Math.min(hash, dot)) : sel;
// 如果有ns属性说明是svg元素
const elm = vnode.elm = isDef(data) && isDef(i = (data as VNodeData).ns) ? api.createElementNS(i, tag)
: api.createElement(tag);
// 设置元素id
if (hash < dot) elm.setAttribute('id', sel.slice(hash + 1, dot));
// 设置元素classname
if (dotIdx > 0) elm.setAttribute('class', sel.slice(dot + 1).replace(/\\./g, ' '));
// 调用create hook
for (i = 0; i < cbs.create.length; ++i) cbs.create[i](emptyNode, vnode);
// 创建子元素节点
if (is.array(children))
for (i = 0; i < children.length; ++i)
const ch = children[i];
if (ch != null)
api.appendChild(elm, createElm(ch as VNode, insertedVnodeQueue));
else if (is.primitive(vnode.text))
// 文本节点
api.appendChild(elm, api.createTextNode(vnode.text));
i = (vnode.data as VNodeData).hook; // Reuse variable
if (isDef(i))
// 调用节点的create hook
if (i.create) i.create(emptyNode, vnode);
// insert hook要等dom真正挂载的时候才会调用，这里先存储到数组里面
if (i.insert) insertedVnodeQueue.push(vnode);
else
// 文本节点
vnode.elm = api.createTextNode(vnode.text as string);
return vnode.elm;
创建DOM的时候首先调用vnode节点的init hook，然后判断该vnode节点是注释节点/文本节点/带选择器节点的其中之一，至于为什么sel === '!'就说明是注释节点这里可以解释一下，snabbdom提供了tovnode方法来将一个DOM节点转换成vnode节点，大致用法如下：
var snabbdom = require('snabbdom')
var patch = snabbdom.init([ // Init patch function with chosen modules
require('snabbdom/modules/class').default, // makes it easy to toggle classes
require('snabbdom/modules/props').default, // for setting properties on DOM elements
require('snabbdom/modules/style').default, // handles styling on elements with support for animations
require('snabbdom/modules/eventlisteners').default, // attaches event listeners
]);
var h = require('snabbdom/h').default; // helper function for creating vnodes
var toVNode = require('snabbdom/tovnode').default;
var newVNode = h('div', style: color: '#000', [
h('h1', 'Headline'),
h('p', 'A paragraph'),
]);
patch(toVNode(document.querySelector('.container')), newVNode)
这个tovnode的源码里面有这么一段：
...
else if (api.isComment(node))
text = api.getTextContent(node) as string;
return vnode('!', , [], text, node as any);
else
return vnode('', , [], undefined, node as any);
...
那么我们再找一下isComment方法做了什么：
function isComment(node: Node): node is Comment
return node.nodeType === 8;
节点类型常量里面type 8就是Node.COMMENT_NODE也就是注释节点
然后顺着源码我们这里主要看带选择器节点的创建，首先得到tagname、class、id，然后在根据是否有ns属性来决定通过createElement还是createElementNS来创建节点，紧接着如果存在children，循环遍历调用createElm方法创建子节点并挂载到父节点上面，DOM节点创建完毕之后调用相应的hookl即可。
patchVnode
patchVnode方法会对传入的两个vnode节点进行对比，最终对比的结果会体现在DOM上，这便是diff算法：
function patchVnode(oldVnode: VNode, vnode: VNode, insertedVnodeQueue: VNodeQueue)
let i: any, hook: any;
// 调用prepatch hook
if (isDef(i = vnode.data) && isDef(hook = i.hook) && isDef(i = hook.prepatch))
i(oldVnode, vnode);
const elm = vnode.elm = (oldVnode.elm as Node);
let oldCh = oldVnode.children;
let ch = vnode.children;
// 如果两个vnode完全相同，直接返回
if (oldVnode === vnode) return;
if (vnode.data !== undefined)
// 调用 module 上的 update hook
for (i = 0; i < cbs.update.length; ++i) cbs.update[i](oldVnode, vnode);
i = vnode.data.hook;
// 调用vnode的update方法
if (isDef(i) && isDef(i = i.update)) i(oldVnode, vnode);
if (isUndef(vnode.text))
// 新节点存在children
if (isDef(oldCh) && isDef(ch))
// 新旧节点均存在 children，且不一样时，对 children 进行 diff
if (oldCh !== ch) updateChildren(elm, oldCh as Array<VNode>, ch as Array<VNode>, insertedVnodeQueue);
else if (isDef(ch))
// 旧节点不存在 children 新节点有 children
// 旧节点存在 text 置空
if (isDef(oldVnode.text)) api.setTextContent(elm, '');
addVnodes(elm, null, ch as Array<VNode>, 0, (ch as Array<VNode>).length - 1, insertedVnodeQueue);
else if (isDef(oldCh))
// 新节点不存在 children 旧节点存在 children 移除旧节点的 children
removeVnodes(elm, oldCh as Array<VNode>, 0, (oldCh as Array<VNode>).length - 1);
else if (isDef(oldVnode.text))
api.setTextContent(elm, '');
else if (oldVnode.text !== vnode.text)
if (isDef(oldCh))
// 如果旧的vnode有children则移除
removeVnodes(elm, oldCh as Array<VNode>, 0, (oldCh as Array<VNode>).length - 1);
// 更新text
api.setTextContent(elm, vnode.text as string);
// 调用 postpatch hook
if (isDef(hook) && isDef(i = hook.postpatch))
i(oldVnode, vnode);
首先调用vnode上的prepatch hook，然后判断两个vnode节点是否完全相同，如果完全相同则直接返回，紧接着遍历调用module的update hook和vnode的update hook，然后分别处理如下几种情况：
- 如果新节点不存在
children而旧节点存在，那么使用removeVnodes方法移除旧节点的children并且设置文本内容 - 如果新节点存在
children且旧节点没有，然后移除旧节点的文本内容(如果有的话)，最后通过addVnodes方法挂载子节点 - 如果新旧节点均存在
children，调用updateChildren方法对children进行diff - 如果新旧节点文本内容不相同，移除旧节点的
children(如果有的话)，然后更新文本内容
最后当上述步骤都完成之后，调用vnode的postpatch hook钩子，所以接下来我们需要关注updateChildren、addVnodes和removeVnodes都分别干了什么。
addVnodes
function addVnodes(parentElm: Node,
before: Node | null,
vnodes: Array<VNode>,
startIdx: number,
endIdx: number,
insertedVnodeQueue: VNodeQueue)
for (; startIdx <= endIdx; ++startIdx)
const ch = vnodes[startIdx];
if (ch != null)
// 循环遍历插入dom节点
api.insertBefore(parentElm, createElm(ch, insertedVnodeQueue), before);
主要就是通过遍历children数组并且调用createElm方法生成DOM插入到父元素子节点末尾来达到添加节点的目的
removeVnodes
function removeVnodes(parentElm: Node,
vnodes: Array<VNode>,
startIdx: number,
endIdx: number): void
for (; startIdx <= endIdx; ++startIdx)
let i: any, listeners: number, rm: () => void, ch = vnodes[startIdx];
if (ch != null)
// 非文本节点
if (isDef(ch.sel))
// 调用destroy hook
invokeDestroyHook(ch);
// 当所有的remove hook都调用了才会真正调用移除dom的方法
listeners = cbs.remove.length + 1;
rm = createRmCb(ch.elm as Node, listeners);
// 调用module的remove hook
for (i = 0; i < cbs.remove.length; ++i) cbs.remove[i](ch, rm);
if (isDef(i = ch.data) && isDef(i = i.hook) && isDef(i = i.remove))
// 调用vnode的remove hook
i(ch, rm);
else
rm();
else // Text node
api.removeChild(parentElm, ch.elm as Node);
function createRmCb(childElm: Node, listeners: number)
return function rmCb()
if (--listeners === 0)
const parent = api.parentNode(childElm);
api.removeChild(parent, childElm);
;
同样是遍历，只不过这里是移除节点
updateChildren
我们知道当新旧节点均有children并且互不相同的时候会调用updateChildren方法来对children进行diff：
function updateChildren(parentElm: Node,
oldCh: Array<VNode>,
newCh: Array<VNode>,
insertedVnodeQueue: VNodeQueue)
let oldStartIdx = 0, newStartIdx = 0;
let oldEndIdx = oldCh.length - 1;
let oldStartVnode = oldCh[0];
let oldEndVnode = oldCh[oldEndIdx];
let newEndIdx = newCh.length - 1;
let newStartVnode = newCh[0];
let newEndVnode = newCh[newEndIdx];
let oldKeyToIdx: any;
let idxInOld: number;
let elmToMove: VNode;
let before: any;
// 遍历 oldCh newCh，对节点进行比较和更新
// 每轮比较最多处理一个节点，算法复杂度 O(n)
while (oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx)
if (oldStartVnode == null)
// 当前节点可能已经被处理过
oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]; // Vnode might have been moved left
else if (oldEndVnode == null)
oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx];
else if (newStartVnode == null)
newStartVnode = newCh[++newStartIdx];
else if (newEndVnode == null)
newEndVnode = newCh[--newEndIdx];
else if (sameVnode(oldStartVnode, newStartVnode))
// 新旧开始节点相同，直接调用 patchVnode 进行更新，下标向中间推进
patchVnode(oldStartVnode, newStartVnode, insertedVnodeQueue);
oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx];
newStartVnode = newCh[++newStartIdx];
else if (sameVnode(oldEndVnode, newEndVnode))
// 新旧结束节点相同，直接调用 patchVnode 进行更新，下标向中间推进
patchVnode(oldEndVnode, newEndVnode, insertedVnodeQueue);
oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx];
newEndVnode = newCh[--newEndIdx];
else if (sameVnode(oldStartVnode, newEndVnode)) // Vnode moved right
// 旧的开始节点等于新的结束节点，两个节点进行patch
patchVnode(oldStartVnode, newEndVnode, insertedVnodeQueue);
// 把旧的开始节点插入到末尾
api.insertBefore(parentElm, oldStartVnode.elm as Node, api.nextSibling(oldEndVnode.elm as Node));
oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx];
newEndVnode = newCh[--newEndIdx];
else if (sameVnode(oldEndVnode, newStartVnode)) // Vnode moved left
// 旧的结束节点等于新的开始节点，两个节点进行patch
patchVnode(oldEndVnode, newStartVnode, insertedVnodeQueue);
// 把旧的就结束节点插入到开头
api.insertBefore(parentElm, oldEndVnode.elm as Node, oldStartVnode.elm as Node);
oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx];
newStartVnode = newCh[++newStartIdx];
else
// 如果上述情况都不符合，那么只有可能是以下两种情况
// 1. 这个节点是新创建的
// 2. 这个节点在原来的位置是处于中间的（oldStartIdx 和 endStartIdx之间）
// 如果 oldKeyToIdx 不存在，创建 key 到 index 的映射
// 而且也存在各种细微的优化，只会创建一次，并且已经完成的部分不需要映射
if (oldKeyToIdx === undefined)
oldKeyToIdx = createKeyToOldIdx(oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx);
idxInOld = oldKeyToIdx[newStartVnode.key as string];
if (isUndef(idxInOld)) // New element
// 将新节点插入到开头
api.insertBefore(parentElm, createElm(newStartVnode, insertedVnodeQueue), oldStartVnode.elm as Node);
newStartVnode = newCh[++newStartIdx];
else
// 如果不是新节点，说明该节点之前存在，找到该节点
elmToMove = oldCh[idxInOld];
// 如果两个节点key相同但是sel不同，那就通过createElm创建新的dom节点然后插入到开头
if (elmToMove.sel !== newStartVnode.sel)
api.insertBefore(parentElm, createElm(newStartVnode, insertedVnodeQueue), oldStartVnode.elm as Node);
else
// 将oldCh中已存在的节点和新的开始节点进行patch
patchVnode(elmToMove, newStartVnode, insertedVnodeQueue);
// 将oldCh中处理过的节点置空，等循环处理到这个地方的时候方便直接跳过
oldCh[idxInOld] = undefined as any;
// 将处理过后的节点插入到旧的开始节点之前
api.insertBefore(parentElm, (elmToMove.elm as Node), oldStartVnode.elm as Node);
newStartVnode = newCh[++newStartIdx];
// oldCh或newCh中有一方先循环结束
if (oldStartIdx <= oldEndIdx || newStartIdx <= newEndIdx)
if (oldStartIdx > oldEndIdx)
// oldCh 已经全部处理完成，而 newCh 还有新的节点，需要对剩下的每个项都创建新的 dom
before = newCh[newEndIdx+1] == null ? null : newCh[newEndIdx+1].elm;
addVnodes(parentElm, before, newCh, newStartIdx, newEndIdx, insertedVnodeQueue);
else
// newCh 已经全部处理完成，而 oldCh 还有旧的节点，需要将多余的节点移除
removeVnodes(parentElm, oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx);
直接看整个过程会有点懵，可以结合例子理解一下，我们拿两个数组进行演示：
- 假设旧节点顺序为[A, B, C, D]，新节点为[B, A, C, D, E]
- 第一轮比较：开始结束节点两两并不相等，于是看
newStartVnode在旧节点中是否存在，最后找到了在第二个位置，调用patchVnode进行更新，将 oldCh[1] 至空，将 dom 插入到oldStartVnode前面，newStartIdx向中间移动，状态更新如下
- 第二轮比较：
oldStartVnode和newStartVnode相等，直接patchVnode，newStartIdx和oldStartIdx向中间移动，状态更新如下
- 第三轮比较：
oldStartVnode为空，oldStartIdx向中间移动，进入下轮比较，状态更新如下
- 第四轮比较：
oldStartVnode和newStartVnode相等，直接patchVnode，newStartIdx和oldStartIdx向中间移动，状态更新如下
- 第五轮比较：
oldStartVnode和newStartVnode相等，直接patchVnode，newStartIdx和oldStartIdx向中间移动，状态更新如下
oldStartIdx已经大于oldEndIdx，循环结束，由于是旧节点先结束循环而且还有没处理的新节点，调用addVnodes处理剩下的新节点
到目前为止，整个snabbdom的核心流程已经梳理完毕
以上是关于阅读分析snabbdom源码的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章