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你了解vue diff演算法嗎?原理解析

青灯夜游
發布: 2022-08-08 19:21:01
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diff演算法是一種透過同層的樹節點進行比較的高效演算法,避免了對樹進行逐層搜尋遍歷。那麼大家對diff演算法嗎有多少了解呢?以下這篇文章就來帶大家深入解析下vue的diff演算法,希望對大家有幫助!

你了解vue diff演算法嗎?原理解析

一、是什麼

#diff 演算法是一種透過同層的樹節點來比較的高效演算法。 (學習影片分享:vue影片教學

其有兩個特點:

  • 比較只會在同層級進行, 不會跨層級比較
  • 在diff比較的過程中,迴圈從兩邊向中間比較

diff 演算法在許多場景下都有應用,在vue 中,作用於虛擬dom 渲染成真實dom 的新舊VNode 節點比較

二、比較方式

diff整體策略為:深度優先,同層比較

  • #比較只會在同層級進行, 不會跨層級比較

你了解vue diff演算法嗎?原理解析

  • 比較的過程中,迴圈從兩邊向中間收攏

你了解vue diff演算法嗎?原理解析

下面舉個vue透過diff演算法更新的範例:

新舊VNode節點如下圖所示:

你了解vue diff演算法嗎?原理解析

第一次迴圈後,發現舊節點D與新節點D相同,直接重複使用舊節點D作為diff後的第一個真實節點,同時舊節點endIndex移動到C,新節點的startIndex 移動到了C

你了解vue diff演算法嗎?原理解析

##第二個循環後,同樣是舊節點的末尾和新節點的開頭(都是C)相同,同理,

diff 後創建了C 的真實節點插入到第一次創建的D 節點後面。同時舊節點的endIndex 移到了B,新節點的startIndex 移動到了E

你了解vue diff演算法嗎?原理解析##第三次循環中,發現E沒有找到,這時候只能直接建立新的真實節點E,插入到第二次建立的C 節點之後。同時新節點的

startIndex

移動到了 A。舊節點的startIndexendIndex 都保持不動

你了解vue diff演算法嗎?原理解析第四次迴圈中,發現了新舊節點的開頭(都是A)相同,於是

diff

後創建了A 的真實節點,插入到前一次創建的E 節點後面。同時舊節點的startIndex 移動到了B,新節點的startIndex 移動到了B

##第五次循環中,情形同第四次循環一樣,因此你了解vue diff演算法嗎?原理解析diff

後創建了B 真實節點插入到前一次創建的A 節點後面。同時舊節點的

startIndex移動到了C,新節點的startIndex 移動到了F

##新節點的

startIndex你了解vue diff演算法嗎?原理解析 已經大於

endIndex

了,需要建立newStartIdxnewEndIdx 之間的所有節點,也就是節點F,直接建立F 節點對應的真實節點放到B 節點後面

三、原理分析你了解vue diff演算法嗎?原理解析

當資料改變時,set方法會呼叫

Dep. notify

通知所有訂閱者Watcher,訂閱者就會呼叫patch給真實的DOM打補丁,更新對應的視圖原始碼位置:src/core/vdom/patch.js<div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:js;toolbar:false">function patch(oldVnode, vnode, hydrating, removeOnly) { if (isUndef(vnode)) { // 没有新节点,直接执行destory钩子函数 if (isDef(oldVnode)) invokeDestroyHook(oldVnode) return } let isInitialPatch = false const insertedVnodeQueue = [] if (isUndef(oldVnode)) { isInitialPatch = true createElm(vnode, insertedVnodeQueue) // 没有旧节点,直接用新节点生成dom元素 } else { const isRealElement = isDef(oldVnode.nodeType) if (!isRealElement &amp;&amp; sameVnode(oldVnode, vnode)) { // 判断旧节点和新节点自身一样,一致执行patchVnode patchVnode(oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue, null, null, removeOnly) } else { // 否则直接销毁及旧节点,根据新节点生成dom元素 if (isRealElement) { if (oldVnode.nodeType === 1 &amp;&amp; oldVnode.hasAttribute(SSR_ATTR)) { oldVnode.removeAttribute(SSR_ATTR) hydrating = true } if (isTrue(hydrating)) { if (hydrate(oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue)) { invokeInsertHook(vnode, insertedVnodeQueue, true) return oldVnode } } oldVnode = emptyNodeAt(oldVnode) } return vnode.elm } } }</pre><div class="contentsignin">登入後複製</div></div>

patch

函數前兩個參數位元為

oldVnode

Vnode ,分別代表新的節點和之前的舊節點,主要做了四個判斷:<ul><li>没有新节点,直接触发旧节点的<code>destory钩子

  • 没有旧节点,说明是页面刚开始初始化的时候,此时,根本不需要比较了,直接全是新建,所以只调用 createElm
  • 旧节点和新节点自身一样,通过 sameVnode 判断节点是否一样,一样时,直接调用 patchVnode去处理这两个节点
  • 旧节点和新节点自身不一样,当两个节点不一样的时候,直接创建新节点,删除旧节点
  • 下面主要讲的是patchVnode部分

    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
        }
        // 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, &#39;&#39;)
            // 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, &#39;&#39;)
          }
          // 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)
        }
      }
    登入後複製

    patchVnode主要做了几个判断:

    • 新节点是否是文本节点,如果是,则直接更新dom的文本内容为新节点的文本内容
    • 新节点和旧节点如果都有子节点,则处理比较更新子节点
    • 只有新节点有子节点,旧节点没有,那么不用比较了,所有节点都是全新的,所以直接全部新建就好了,新建是指创建出所有新DOM,并且添加进父节点
    • 只有旧节点有子节点而新节点没有,说明更新后的页面,旧节点全部都不见了,那么要做的,就是把所有的旧节点删除,也就是直接把DOM 删除

    子节点不完全一致,则调用updateChildren

    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 !== &#39;production&#39; && !vnodeToMove) {
                warn(
                  &#39;It seems there are duplicate keys that is causing an update error. &#39; +
                  &#39;Make sure each v-for item has a unique key.&#39;
                )
              }
              // 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]
          }
        }
    登入後複製

    while循环主要处理了以下五种情景:

    • 当新老 VNode 节点的 start 相同时,直接 patchVnode ,同时新老 VNode 节点的开始索引都加 1
    • 当新老 VNode 节点的 end相同时,同样直接 patchVnode ,同时新老 VNode 节点的结束索引都减 1
    • 当老 VNode 节点的 start 和新 VNode 节点的 end 相同时,这时候在 patchVnode 后,还需要将当前真实 dom 节点移动到 oldEndVnode 的后面,同时老 VNode 节点开始索引加 1,新 VNode 节点的结束索引减 1
    • 当老 VNode 节点的 end 和新 VNode 节点的 start 相同时,这时候在 patchVnode 后,还需要将当前真实 dom 节点移动到 oldStartVnode 的前面,同时老 VNode 节点结束索引减 1,新 VNode 节点的开始索引加 1
    • 如果都不满足以上四种情形,那说明没有相同的节点可以复用,则会分为以下两种情况:
      • 从旧的 VNodekey 值,对应 index 序列为 value 值的哈希表中找到与 newStartVnode 一致 key 的旧的 VNode 节点,再进行patchVnode,同时将这个真实 dom移动到 oldStartVnode 对应的真实 dom 的前面
      • 调用 createElm 创建一个新的 dom 节点放到当前 newStartIdx 的位置

    小结

    • 当数据发生改变时,订阅者watcher就会调用patch给真实的DOM打补丁
    • 通过isSameVnode进行判断,相同则调用patchVnode方法
    • patchVnode做了以下操作:
      • 找到对应的真实dom,称为el
      • 如果都有都有文本节点且不相等,将el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子节点
      • 如果oldVnode没有子节点而VNode有,则将VNode的子节点真实化后添加到el
      • 如果两者都有子节点,则执行updateChildren函数比较子节点
    • updateChildren主要做了以下操作:
      • 设置新旧VNode的头尾指针
      • 新旧头尾指针进行比较,循环向中间靠拢,根据情况调用patchVnode进行patch重复流程、调用createElem创建一个新节点,从哈希表寻找 key一致的VNode 节点再分情况操作

    (学习视频分享:web前端开发编程基础视频

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