この記事では、Vue 2.5.3 バージョンで使用される Virtual Dom を分析します。 updataChildren は Diff アルゴリズムの中核であるため、この記事では updataChildren のグラフィック分析を行います。この記事を通じて、Vue 2.5 の Diff アルゴリズムを共有します。必要な方は参考にしてください。DOM は「本質的に遅い」ため、すべての主要なフロントエンド フレームワークは、DOM 操作を最適化する方法を提供しています。を確認すると、React が最初に Virtual Dom を提案し、Vue2.0 では React に似た Virtual Dom も追加されました。
この記事では、Vue 2.5.3 バージョンで使用される Virtual Dom を分析します。
updataChildren は Diff アルゴリズムの中核であるため、この記事では updataChildren のグラフィック分析を行います。
1.VNode オブジェクト VNode インスタンスには次の属性が含まれています。コードのこの部分は src/core/vdom/vnode.js にあります
export default class VNode { tag: string | void; data: VNodeData | void; children: ?Array<VNode>; text: string | void; elm: Node | void; ns: string | void; context: Component | void; // rendered in this component's scope key: string | number | void; componentOptions: VNodeComponentOptions | void; componentInstance: Component | void; // component instance parent: VNode | void; // component placeholder node // strictly internal raw: boolean; // contains raw HTML? (server only) isStatic: boolean; // hoisted static node isRootInsert: boolean; // necessary for enter transition check isComment: boolean; // empty comment placeholder? isCloned: boolean; // is a cloned node? isOnce: boolean; // is a v-once node? asyncFactory: Function | void; // async component factory function asyncMeta: Object | void; isAsyncPlaceholder: boolean; ssrContext: Object | void; functionalContext: Component | void; // real context vm for functional nodes functionalOptions: ?ComponentOptions; // for SSR caching functionalScopeId: ?string; // functioanl scope id support
2. VNode の分類
VNode コンストラクターを通じて生成される VNnode インスタンスは、次のカテゴリに分類できます:
EmptyVNode: コンテンツのないアノテーション ノード。
TextVNode: テキスト ノード ElementVNode: 通常の要素ノード
3 .Create-Element のソース コード分析
コードのこの部分は src/core/vdom/create-element.js にあります。コードを貼り付けて追加します。コメント
export function createElement ( context: Component, tag: any, data: any, children: any, normalizationType: any, alwaysNormalize: boolean ): VNode { // 兼容不传data的情况 if (Array.isArray(data) || isPrimitive(data)) { normalizationType = children children = data data = undefined } // 如果alwaysNormalize是true // 那么normalizationType应该设置为常量ALWAYS_NORMALIZE的值 if (isTrue(alwaysNormalize)) { normalizationType = ALWAYS_NORMALIZE } // 调用_createElement创建虚拟节点 return _createElement(context, tag, data, children, normalizationType) } export function _createElement ( context: Component, tag?: string | Class<Component> | Function | Object, data?: VNodeData, children?: any, normalizationType?: number ): VNode { /** * 如果存在data.__ob__,说明data是被Observer观察的数据 * 不能用作虚拟节点的data * 需要抛出警告,并返回一个空节点 * * 被监控的data不能被用作vnode渲染的数据的原因是: * data在vnode渲染过程中可能会被改变,这样会触发监控,导致不符合预期的操作 */ if (isDef(data) && isDef((data: any).__ob__)) { process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn( `Avoid using observed data object as vnode data: ${JSON.stringify(data)}\n` + 'Always create fresh vnode data objects in each render!', context ) return createEmptyVNode() } // object syntax in v-bind if (isDef(data) && isDef(data.is)) { tag = data.is } if (!tag) { // 当组件的is属性被设置为一个falsy的值 // Vue将不会知道要把这个组件渲染成什么 // 所以渲染一个空节点 // in case of component :is set to falsy value return createEmptyVNode() } // key为非原始值警告 // warn against non-primitive key if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && isDef(data) && isDef(data.key) && !isPrimitive(data.key) ) { warn( 'Avoid using non-primitive value as key, ' + 'use string/number value instead.', context ) } // 作用域插槽 // support single function children as default scoped slot if (Array.isArray(children) && typeof children[0] === 'function' ) { data = data || {} data.scopedSlots = { default: children[0] } children.length = 0 } // 根据normalizationType的值,选择不同的处理方法 if (normalizationType === ALWAYS_NORMALIZE) { children = normalizeChildren(children) } else if (normalizationType === SIMPLE_NORMALIZE) { children = simpleNormalizeChildren(children) } let vnode, ns // 如果标签名是字符串类型 if (typeof tag === 'string') { let Ctor // 获取标签的命名空间 ns = (context.$vnode && context.$vnode.ns) || config.getTagNamespace(tag) // 如果是保留标签 if (config.isReservedTag(tag)) { // platform built-in elements // 就创建这样一个vnode vnode = new VNode( config.parsePlatformTagName(tag), data, children, undefined, undefined, context ) // 如果不是保留字标签,尝试从vm的components上查找是否有这个标签的定义 } else if (isDef(Ctor = resolveAsset(context.$options, 'components', tag))) { // component // 如果找到,就创建虚拟组件节点 vnode = createComponent(Ctor, data, context, children, tag) } else { // unknown or unlisted namespaced elements // check at runtime because it may get assigned a namespace when its // parent normalizes children // 兜底方案,创建一个正常的vnode vnode = new VNode( tag, data, children, undefined, undefined, context ) } } else { // 当tag不是字符串的时候,我们认为tag是组件的构造类 // 所以直接创建 // direct component options / constructor vnode = createComponent(tag, data, context, children) } if (isDef(vnode)) { // 应用命名空间 if (ns) applyNS(vnode, ns) return vnode } else { // 返回一个空节点 return createEmptyVNode() } } function applyNS (vnode, ns, force) { vnode.ns = ns if (vnode.tag === 'foreignObject') { // use default namespace inside foreignObject ns = undefined force = true } if (isDef(vnode.children)) { for (let i = 0, l = vnode.children.length; i < l; i++) { const child = vnode.children[i] if (isDef(child.tag) && (isUndef(child.ns) || isTrue(force))) { applyNS(child, ns, force) } } } }
4. パッチの原理
oldVnode: 古い仮想ノードまたは古いReal domノード
vnode: 新しい仮想ノード 水和: 本物のdomと混合するかどうか
removeOnly: の特別なフラグ
oldVnode が存在しないが vnode が存在する場合は、新しいノードを作成することが目的であることを示し、createElm を呼び出して新しいノードを作成します
oldVnode と vnode が同じノードの場合は、patchVnode を呼び出してパッチを適用します
patchVnode のロジックは次のとおりです。
2. vnode がクローンの場合、oldVnode と vnode が両方とも同じキーを持つ場合。ノードまたは v-once コマンドによって制御されるノードの場合は、oldVnode.elm と oldVnode.child の両方を vnode にコピーするだけで済み、他の操作は必要ありません
3. vnode がテキスト ノードでない場合、または注釈ノードoldVnode と vnode の両方に子ノードがあり、両者の子ノードが完全に一致していない場合は、updateChildren を実行しますoldVnode のみに子ノードがある場合は、これらのノードを削除します
場合vnode のみが子ノードを持つ場合は、これらの子ノードを作成します
oldVnode も vnode も子ノードを持たないが、oldVnode がテキスト ノードまたはコメント ノードである場合は、vnode.elm のテキストを空の文字列に設定します4.如果vnode是文本节点或注释节点,但是vnode.text != oldVnode.text时,只需要更新vnode.elm的文本内容就可以
代码如下:
function patchVnode (oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue, removeOnly) { // 如果新旧节点一致,什么都不做 if (oldVnode === vnode) { return } // 让vnode.el引用到现在的真实dom,当el修改时,vnode.el会同步变化 const elm = vnode.elm = oldVnode.elm // 异步占位符 if (isTrue(oldVnode.isAsyncPlaceholder)) { if (isDef(vnode.asyncFactory.resolved)) { hydrate(oldVnode.elm, vnode, insertedVnodeQueue) } else { vnode.isAsyncPlaceholder = true } return } // reuse element for static trees. // note we only do this if the vnode is cloned - // if the new node is not cloned it means the render functions have been // reset by the hot-reload-api and we need to do a proper re-render. // 如果新旧都是静态节点,并且具有相同的key // 当vnode是克隆节点或是v-once指令控制的节点时,只需要把oldVnode.elm和oldVnode.child都复制到vnode上 // 也不用再有其他操作 if (isTrue(vnode.isStatic) && isTrue(oldVnode.isStatic) && vnode.key === oldVnode.key && (isTrue(vnode.isCloned) || isTrue(vnode.isOnce)) ) { vnode.componentInstance = oldVnode.componentInstance return } let i const data = vnode.data if (isDef(data) && isDef(i = data.hook) && isDef(i = i.prepatch)) { i(oldVnode, vnode) } const oldCh = oldVnode.children const ch = vnode.children if (isDef(data) && isPatchable(vnode)) { for (i = 0; i < cbs.update.length; ++i) cbs.update[i](oldVnode, vnode) if (isDef(i = data.hook) && isDef(i = i.update)) i(oldVnode, vnode) } // 如果vnode不是文本节点或者注释节点 if (isUndef(vnode.text)) { // 并且都有子节点 if (isDef(oldCh) && isDef(ch)) { // 并且子节点不完全一致,则调用updateChildren if (oldCh !== ch) updateChildren(elm, oldCh, ch, insertedVnodeQueue, removeOnly) // 如果只有新的vnode有子节点 } else if (isDef(ch)) { if (isDef(oldVnode.text)) nodeOps.setTextContent(elm, '') // elm已经引用了老的dom节点,在老的dom节点上添加子节点 addVnodes(elm, null, ch, 0, ch.length - 1, insertedVnodeQueue) // 如果新vnode没有子节点,而vnode有子节点,直接删除老的oldCh } else if (isDef(oldCh)) { removeVnodes(elm, oldCh, 0, oldCh.length - 1) // 如果老节点是文本节点 } else if (isDef(oldVnode.text)) { nodeOps.setTextContent(elm, '') } // 如果新vnode和老vnode是文本节点或注释节点 // 但是vnode.text != oldVnode.text时,只需要更新vnode.elm的文本内容就可以 } else if (oldVnode.text !== vnode.text) { nodeOps.setTextContent(elm, vnode.text) } if (isDef(data)) { if (isDef(i = data.hook) && isDef(i = i.postpatch)) i(oldVnode, vnode) } }
5.updataChildren原理
updateChildren的逻辑是:
分别获取oldVnode和vnode的firstChild、lastChild,赋值给oldStartVnode、oldEndVnode、newStartVnode、newEndVnode
如果oldStartVnode和newStartVnode是同一节点,调用patchVnode进行patch,然后将oldStartVnode和newStartVnode都设置为下一个子节点,
如果oldEndVnode和newEndVnode是同一节点,调用patchVnode进行patch,然后将oldEndVnode和newEndVnode都设置为上一个子节点,重复上述流程
如果oldStartVnode和newEndVnode是同一节点,调用patchVnode进行patch,如果removeOnly是false,那么可以把oldStartVnode.elm移动到oldEndVnode.elm之后,然后把oldStartVnode设置为下一个节点,newEndVnode设置为上一个节点,重复上述流程
如果newStartVnode和oldEndVnode是同一节点,调用patchVnode进行patch,如果removeOnly是false,那么可以把oldEndVnode.elm移动到oldStartVnode.elm之前,然后把newStartVnode设置为下一个节点,oldEndVnode设置为上一个节点,重复上述流程
如果以上都不匹配,就尝试在oldChildren中寻找跟newStartVnode具有相同key的节点,如果找不到相同key的节点,说明newStartVnode是一个新节点,就创建一个,然后把newStartVnode设置为下一个节点
如果上一步找到了跟newStartVnode相同key的节点,那么通过其他属性的比较来判断这2个节点是否是同一个节点,如果是,就调用patchVnode进行patch,如果removeOnly是false,就把newStartVnode.elm插入到oldStartVnode.elm之前,把newStartVnode设置为下一个节点,重复上述流程
如果在oldChildren中没有寻找到newStartVnode的同一节点,那就创建一个新节点,把newStartVnode设置为下一个节点,重复上述流程
如果oldStartVnode跟oldEndVnode重合了,并且newStartVnode跟newEndVnode也重合了,这个循环就结束了
具体代码如下:
function updateChildren (parentElm, oldCh, newCh, insertedVnodeQueue, removeOnly) { let oldStartIdx = 0 // 旧头索引 let newStartIdx = 0 // 新头索引 let oldEndIdx = oldCh.length - 1 // 旧尾索引 let newEndIdx = newCh.length - 1 // 新尾索引 let oldStartVnode = oldCh[0] // oldVnode的第一个child let oldEndVnode = oldCh[oldEndIdx] // oldVnode的最后一个child let newStartVnode = newCh[0] // newVnode的第一个child let newEndVnode = newCh[newEndIdx] // newVnode的最后一个child let oldKeyToIdx, idxInOld, vnodeToMove, refElm // removeOnly is a special flag used only by <transition-group> // to ensure removed elements stay in correct relative positions // during leaving transitions const canMove = !removeOnly // 如果oldStartVnode和oldEndVnode重合,并且新的也都重合了,证明diff完了,循环结束 while (oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx) { // 如果oldVnode的第一个child不存在 if (isUndef(oldStartVnode)) { // oldStart索引右移 oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx] // Vnode has been moved left // 如果oldVnode的最后一个child不存在 } else if (isUndef(oldEndVnode)) { // oldEnd索引左移 oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx] // oldStartVnode和newStartVnode是同一个节点 } else if (sameVnode(oldStartVnode, newStartVnode)) { // patch oldStartVnode和newStartVnode, 索引左移,继续循环 patchVnode(oldStartVnode, newStartVnode, insertedVnodeQueue) oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx] newStartVnode = newCh[++newStartIdx] // oldEndVnode和newEndVnode是同一个节点 } else if (sameVnode(oldEndVnode, newEndVnode)) { // patch oldEndVnode和newEndVnode,索引右移,继续循环 patchVnode(oldEndVnode, newEndVnode, insertedVnodeQueue) oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx] newEndVnode = newCh[--newEndIdx] // oldStartVnode和newEndVnode是同一个节点 } else if (sameVnode(oldStartVnode, newEndVnode)) { // Vnode moved right // patch oldStartVnode和newEndVnode patchVnode(oldStartVnode, newEndVnode, insertedVnodeQueue) // 如果removeOnly是false,则将oldStartVnode.eml移动到oldEndVnode.elm之后 canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, oldStartVnode.elm, nodeOps.nextSibling(oldEndVnode.elm)) // oldStart索引右移,newEnd索引左移 oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx] newEndVnode = newCh[--newEndIdx] // 如果oldEndVnode和newStartVnode是同一个节点 } else if (sameVnode(oldEndVnode, newStartVnode)) { // Vnode moved left // patch oldEndVnode和newStartVnode patchVnode(oldEndVnode, newStartVnode, insertedVnodeQueue) // 如果removeOnly是false,则将oldEndVnode.elm移动到oldStartVnode.elm之前 canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, oldEndVnode.elm, oldStartVnode.elm) // oldEnd索引左移,newStart索引右移 oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx] newStartVnode = newCh[++newStartIdx] // 如果都不匹配 } else { if (isUndef(oldKeyToIdx)) oldKeyToIdx = createKeyToOldIdx(oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx) // 尝试在oldChildren中寻找和newStartVnode的具有相同的key的Vnode idxInOld = isDef(newStartVnode.key) ? oldKeyToIdx[newStartVnode.key] : findIdxInOld(newStartVnode, oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx) // 如果未找到,说明newStartVnode是一个新的节点 if (isUndef(idxInOld)) { // New element // 创建一个新Vnode createElm(newStartVnode, insertedVnodeQueue, parentElm, oldStartVnode.elm) // 如果找到了和newStartVnodej具有相同的key的Vnode,叫vnodeToMove } else { vnodeToMove = oldCh[idxInOld] /* istanbul ignore if */ if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && !vnodeToMove) { warn( 'It seems there are duplicate keys that is causing an update error. ' + 'Make sure each v-for item has a unique key.' ) } // 比较两个具有相同的key的新节点是否是同一个节点 //不设key,newCh和oldCh只会进行头尾两端的相互比较,设key后,除了头尾两端的比较外,还会从用key生成的对象oldKeyToIdx中查找匹配的节点,所以为节点设置key可以更高效的利用dom。 if (sameVnode(vnodeToMove, newStartVnode)) { // patch vnodeToMove和newStartVnode patchVnode(vnodeToMove, newStartVnode, insertedVnodeQueue) // 清除 oldCh[idxInOld] = undefined // 如果removeOnly是false,则将找到的和newStartVnodej具有相同的key的Vnode,叫vnodeToMove.elm // 移动到oldStartVnode.elm之前 canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, vnodeToMove.elm, oldStartVnode.elm) // 如果key相同,但是节点不相同,则创建一个新的节点 } else { // same key but different element. treat as new element createElm(newStartVnode, insertedVnodeQueue, parentElm, oldStartVnode.elm) } } // 右移 newStartVnode = newCh[++newStartIdx] } }
6.具体的Diff分析
不设key,newCh和oldCh只会进行头尾两端的相互比较,设key后,除了头尾两端的比较外,还会从用key生成的对象oldKeyToIdx中查找匹配的节点,所以为节点设置key可以更高效的利用dom。
diff的遍历过程中,只要是对dom进行的操作都调用api.insertBefore,api.insertBefore只是原生insertBefore的简单封装。
比较分为两种,一种是有vnode.key的,一种是没有的。但这两种比较对真实dom的操作是一致的。
对于与sameVnode(oldStartVnode, newStartVnode)和sameVnode(oldEndVnode,newEndVnode)为true的情况,不需要对dom进行移动。
总结遍历过程,有3种dom操作:上述图中都有
1.当oldStartVnode,newEndVnode值得比较,说明oldStartVnode.el跑到oldEndVnode.el的后边了。
2.当oldEndVnode,newStartVnode值得比较,oldEndVnode.el跑到了oldStartVnode.el的前边,准确的说应该是oldEndVnode.el需要移动到oldStartVnode.el的前边”。
3.newCh中的节点oldCh里没有, 将新节点插入到oldStartVnode.el的前边
在结束时,分为两种情况:
1.oldStartIdx > oldEndIdx,可以认为oldCh先遍历完。当然也有可能newCh此时也正好完成了遍历,统一都归为此类。此时newStartIdx和newEndIdx之间的vnode是新增的,调用addVnodes,把他们全部插进before的后边,before很多时候是为null的。addVnodes调用的是insertBefore操作dom节点,我们看看insertBefore的文档:parentElement.insertBefore(newElement, referenceElement)
如果referenceElement为null则newElement将被插入到子节点的末尾。如果newElement已经在DOM树中,newElement首先会从DOM树中移除。所以before为null,newElement将被插入到子节点的末尾。
2.newStartIdx > newEndIdx は、newCh が最初に走査されると考えることができます。この時点で、oldStartIdx と oldEndIdx の間の vnode は新しい子ノードには存在しません。これらを dom から削除するには、上記の内容をまとめました。将来的には皆さんの役に立つと思います。
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