详解vue的diff算法原理
我的目标是写一个非常详细的关于diff的干货,所以本文有点长。也会用到大量的图片以及代码举例,目的让看这篇文章的朋友一定弄明白diff的边边角角。
先来了解几个点...
1. 当数据发生变化时,vue是怎么更新节点的?
要知道渲染真实dom的开销是很大的,比如有时候我们修改了某个数据,如果直接渲染到真实dom上会引起整个dom树的重绘和重排,有没有可能我们只更新我们修改的那一小块dom而不要更新整个dom呢?diff算法能够帮助我们。
我们先根据真实dom生成一颗 virtual dom
,当 virtual dom
某个节点的数据改变后会生成一个新的 vnode
,然后 vnode
和 oldvnode
作对比,发现有不一样的地方就直接修改在真实的dom上,然后使 oldvnode
的值为 vnode
。
diff的过程就是调用名为 patch
的函数,比较新旧节点,一边比较一边给 真实的dom 打补丁。
2. virtual dom和真实dom的区别?
virtual dom是将真实的dom的数据抽取出来,以对象的形式模拟树形结构。比如dom是这样的:
<div> <p>123</p> </div>
对应的virtual dom(伪代码):
var vnode = { tag: 'div', children: [ { tag: 'p', text: '123' } ] };
(温馨提示: vnode
和 oldvnode
都是对象,一定要记住)
3. diff的比较方式?
在采取diff算法比较新旧节点的时候,比较只会在同层级进行, 不会跨层级比较。
<div> <p>123</p> </div> <div> <span>456</span> </div>
上面的代码会分别比较同一层的两个div以及第二层的p和span,但是不会拿div和span作比较。在别处看到的一张很形象的图:
diff流程图
当数据发生改变时,set方法会让调用 dep.notify
通知所有订阅者watcher,订阅者就会调用 patch
给真实的dom打补丁,更新相应的视图。
具体分析
patch
来看看 patch
是怎么打补丁的(代码只保留核心部分)
function patch (oldvnode, vnode) { // some code if (samevnode(oldvnode, vnode)) { patchvnode(oldvnode, vnode) } else { const oel = oldvnode.el // 当前oldvnode对应的真实元素节点 let parentele = api.parentnode(oel) // 父元素 createele(vnode) // 根据vnode生成新元素 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 oldvnode = null } } // some code return vnode }
patch函数接收两个参数 oldvnode
和 vnode
分别代表新的节点和之前的旧节点
判断两节点是否值得比较,值得比较则执行 patchvnode
function samevnode (a, b) { return ( a.key === b.key && // key值 a.tag === b.tag && // 标签名 a.iscomment === b.iscomment && // 是否为注释节点 // 是否都定义了data,data包含一些具体信息,例如onclick , style isdef(a.data) === isdef(b.data) && sameinputtype(a, b) // 当标签是<input>的时候,type必须相同 ) }
不值得比较则用 vnode
替换 oldvnode
如果两个节点都是一样的,那么就深入检查他们的子节点。如果两个节点不一样那就说明 vnode
完全被改变了,就可以直接替换 oldvnode
。
虽然这两个节点不一样但是他们的子节点一样怎么办?别忘了,diff可是逐层比较的,如果第一层不一样那么就不会继续深入比较第二层了。(我在想这算是一个缺点吗?相同子节点不能重复利用了...)
patchvnode
当我们确定两个节点值得比较之后我们会对两个节点指定 patchvnode
方法。那么这个方法做了什么呢?
patchvnode (oldvnode, vnode) { const el = vnode.el = oldvnode.el let i, oldch = oldvnode.children, ch = vnode.children if (oldvnode === vnode) return if (oldvnode.text !== null && vnode.text !== null && oldvnode.text !== vnode.text) { api.settextcontent(el, vnode.text) }else { updateele(el, vnode, oldvnode) if (oldch && ch && oldch !== ch) { updatechildren(el, oldch, ch) }else if (ch){ createele(vnode) //create el's children dom }else if (oldch){ api.removechildren(el) } } }
这个函数做了以下事情:
- 找到对应的真实dom,称为
el
- 判断
vnode
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vnode
的文本节点。 - 如果
oldvnode
有子节点而vnode
没有,则删除el
的子节点 - 如果
oldvnode
没有子节点而vnode
有,则将vnode
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
其他几个点都很好理解,我们详细来讲一下updatechildren
updatechildren
代码量很大,不方便一行一行的讲解,所以下面结合一些示例图来描述一下。
updatechildren (parentelm, oldch, newch) { 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 let idxinold let elmtomove let before while (oldstartidx <= oldendidx && newstartidx <= newendidx) { if (oldstartvnode == null) { // 对于vnode.key的比较,会把oldvnode = 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] }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) } }
先说一下这个函数做了什么
- 将
vnode
的子节点vch
和oldvnode
的子节点oldch
提取出来 -
oldch
和vch
各有两个头尾的变量startidx
和endidx
,它们的2个变量相互比较,一共有4种比较方式。如果4种比较都没匹配,如果设置了key
,就会用key
进行比较,在比较的过程中,变量会往中间靠,一旦startidx>endidx
表明oldch
和vch
至少有一个已经遍历完了,就会结束比较。
图解updatechildren
终于来到了这一部分,上面的总结相信很多人也看得一脸懵逼,下面我们好好说道说道。(这都是我自己画的,求推荐好用的画图工具...)
粉红色的部分为oldch和vch
我们将它们取出来并分别用s和e指针指向它们的头child和尾child
现在分别对 olds、olde、s、e
两两做 samevnode
比较,有四种比较方式,当其中两个能匹配上那么真实dom中的相应节点会移到vnode相应的位置,这句话有点绕,打个比方
- 如果是olds和e匹配上了,那么真实dom中的第一个节点会移到最后
- 如果是olde和s匹配上了,那么真实dom中的最后一个节点会移到最前,匹配上的两个指针向中间移动
- 如果四种匹配没有一对是成功的,那么遍历
oldchild
,s
挨个和他们匹配,匹配成功就在真实dom中将成功的节点移到最前面,如果依旧没有成功的,那么将s对应的节点
插入到dom中对应的olds
位置,olds
和s
指针向中间移动。
再配个图
第一步
olds = a, olde = d; s = a, e = b;
olds
和 s
匹配,则将dom中的a节点放到第一个,已经是第一个了就不管了,此时dom的位置为:a b d
第二步
olds = b, olde = d; s = c, e = b;
olds
和 e
匹配,就将原本的b节点移动到最后,因为 e
是最后一个节点,他们位置要一致,这就是上面说的: 当其中两个能匹配上那么真实dom中的相应节点会移到vnode相应的位置 ,此时dom的位置为:a d b
第三步
olds = d, olde = d; s = c, e = d;
olde
和 e
匹配,位置不变此时dom的位置为:a d b
第四步
olds++; olde--; olds > olde;
遍历结束,说明 oldch
先遍历完。就将剩余的 vch
节点根据自己的的index插入到真实dom中去,此时dom位置为:a c d b
一次模拟完成。
这个匹配过程的结束有两个条件:
olds > olde
表示 oldch
先遍历完,那么就将多余的 vch
根据index添加到dom中去(如上图) s > e
表示vch先遍历完,那么就在真实dom中将区间为 [olds, olde]
的多余节点删掉
下面再举一个例子,可以像上面那样自己试着模拟一下
当这些节点 samevnode
成功后就会紧接着执行 patchvnode
了,可以看一下上面的代码
if (samevnode(oldstartvnode, newstartvnode)) { patchvnode(oldstartvnode, newstartvnode) }
就这样层层递归下去,直到将oldvnode和vnode中的所有子节点比对完。也将dom的所有补丁都打好啦。那么现在再回过去看updatechildren的代码会不会容易很多呢?
总结
以上为diff算法的全部过程,放上一张文章开始就发过的总结图,可以试试看着这张图回忆一下diff的过程。
以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持。
上一篇: 给妈妈们的11个儿童摄影小建议 教妈妈如何给宝贝拍好照片方法
下一篇: 还要再来一杯