Vue中虛擬dom比較原理的介紹（範例講解）

這篇文章帶給大家的內容是關於Vue中虛擬dom比較原理的介紹（範例講解），有一定的參考價值，有需要的朋友可以參考一下，希望對你有幫助。

先說為什麼會有虛擬dom比較這個階段，我們知道了Vue是資料驅動視圖（資料的變化會造成視圖的變化），但你發現某個資料改變時，視圖是局部刷新而不是整個重新渲染，如何精準的找到資料對應的視圖並進行更新呢？那就需要拿到資料改變前後的dom結構，找到差異點並進行更新！

虛擬dom實質上是針對真實dom提煉出的簡單物件。就像一個簡單的p包含200多個屬性，但真正需要的可能只有tagName，所以對真實dom直接操作將大大影響效能！

簡化後的虛擬節點（vnode）大致包含以下屬性：

{
  tag: 'p',       // 标签名
  data: {},         // 属性数据，包括class、style、event、props、attrs等
  children: [],     // 子节点数组，也是vnode结构
  text: undefined,  // 文本
  elm: undefined,   // 真实dom
  key: undefined    // 节点标识
}

虛擬dom的比較，就是找出新節點（vnode ）和舊節點（oldVnode）之間的差異，然後對差異進行打補丁（patch）。大致流程如下

整個過程還是比較簡單的，新舊節點如果不相似，直接根據新節點建立dom；如果相似，先是對data比較，包括class、style 、event、props、attrs等，有不同就呼叫對應的update函數，然後是子節點的比較，子節點的比較用到了diff演算法，這應該是這篇文章的重點和困難吧。

值得注意的是，在Children Compare 過程中，如果找到了相似的childVnode，那麼它們將遞歸進入新的打補丁過程。

原始碼解析

這次的原始碼解析寫簡潔一點，寫太多發現自己都不願意看(┬＿┬)

開始

#先來看patch()函數：

function patch (oldVnode, vnode) {
  var elm, parent;
  if (sameVnode(oldVnode, vnode)) {
    // 相似就去打补丁（增删改）
    patchVnode(oldVnode, vnode);
  } else {
    // 不相似就整个覆盖
    elm = oldVnode.elm;
    parent = api.parentNode(elm);
    createElm(vnode);
    if (parent !== null) {
      api.insertBefore(parent, vnode.elm, api.nextSibling(elm));
      removeVnodes(parent, [oldVnode], 0, 0);
    }
  }
  return vnode.elm;
}

patch()函數接收新舊vnode兩個參數，傳入的兩個參數有很大的差異：oldVnode的elm指向真實dom，而vnode的elm為undefined...但經過patch()方法後，vnode的elm 也會指向這個（更新過的）真實dom。

判斷新舊vnode是否相似的sameVnode()方法很簡單，就是比較tag和key#是否一致。

function sameVnode (a, b) {
  return a.key === b.key && a.tag === b.tag;
}

打補丁

對於新舊vnode不一致的處理方法很簡單，就是根據vnode建立真實dom，取代oldVnode中的elm插入DOM文檔。

對於新舊vnode一致的處理，就是我們前面常說到的打補丁了。具體什麼是打補丁？看看patchVnode()方法就知道了：

function patchVnode (oldVnode, vnode) {
  // 新节点引用旧节点的dom
  let elm = vnode.elm = oldVnode.elm;
  const oldCh = oldVnode.children;
  const ch = vnode.children;

  // 调用update钩子
  if (vnode.data) {
    updateAttrs(oldVnode, vnode);
    updateClass(oldVnode, vnode);
    updateEventListeners(oldVnode, vnode);
    updateProps(oldVnode, vnode);
    updateStyle(oldVnode, vnode);
  }

  // 判断是否为文本节点
  if (vnode.text == undefined) {
    if (isDef(oldCh) && isDef(ch)) {
      if (oldCh !== ch) updateChildren(elm, oldCh, ch, insertedVnodeQueue)
    } else if (isDef(ch)) {
      if (isDef(oldVnode.text)) api.setTextContent(elm, '')
      addVnodes(elm, null, ch, 0, ch.length - 1, insertedVnodeQueue)
    } else if (isDef(oldCh)) {
      removeVnodes(elm, oldCh, 0, oldCh.length - 1)
    } else if (isDef(oldVnode.text)) {
      api.setTextContent(elm, '')
    }
  } else if (oldVnode.text !== vnode.text) {
    api.setTextContent(elm, vnode.text)
  }
}

打補丁其實就是呼叫各種updateXXX()函數，更新真實dom的各個屬性。每個的update函數都類似，就拿updateAttrs()舉例看看：

function updateAttrs (oldVnode, vnode) {
  let key, cur, old
  const elm = vnode.elm
  const oldAttrs = oldVnode.data.attrs || {}
  const attrs = vnode.data.attrs || {}

  // 更新/添加属性
  for (key in attrs) {
    cur = attrs[key]
    old = oldAttrs[key]
    if (old !== cur) {
      if (booleanAttrsDict[key] && cur == null) {
        elm.removeAttribute(key)
      } else {
        elm.setAttribute(key, cur)
      }
    }
  }
  // 删除新节点不存在的属性
  for (key in oldAttrs) {
    if (!(key in attrs)) {
      elm.removeAttribute(key)
    }
  }
}

屬性（Attribute）的更新函數的大致思路就是：

• 遍歷vnode屬性，如果和oldVnode不一樣就呼叫setAttribute()修改；

• 遍歷oldVnode屬性，如果不在vnode屬性中就呼叫removeAttribute()刪除。

你會發現裡面有個booleanAttrsDict[key]的判斷，是用來判斷在不在布林類型屬性字典中。

['allowfullscreen', 'async', 'autofocus', 'autoplay', 'checked', 'compact', 'controls', 'declare', ......]

eg : <video autoplay></video>，想關閉自動播放，需要移除該屬性。

所有資料比較完後，就到子節點的比較了。先判斷目前vnode是否為文字節點，如果是文字節點就不用考慮子節點的比較；若是元素節點，就需要分三種情況考慮：

• 新舊節點都有children ，那就進入子節點的比較（diff演算法）；

• 新節點有children，舊節點沒有，那就循環建立dom節點；

• #新節點沒有children，舊節點有，那就循環刪除dom節點。

後面兩種情況都比較簡單，我們直接對第一種情況，子節點的比較進行分析。

diff演算法

子節點比較這部分程式碼比較多，先說說原理後面再貼程式碼。先看一張子節點比較的圖：

圖中的oldCh和newCh分別表示新舊子節點數組，它們都有自己的頭尾指標oldStartIdx，oldEndIdx，newStartIdx，newEndIdx，陣列裡面儲存的是vnode，為了容易理解就用a,b,c,d等代替，它們表示不同類型標籤（p,span, p）的vnode物件。

子節點的比較實質上就是迴圈進行頭尾節點比較。循環結束的標誌是：舊子節點陣列或新子節點陣列遍歷完，（即 oldStartIdx > oldEndIdx || newStartIdx > newEndIdx）。大概看一下循環流程：

• #第一步 頭比較。若相似，舊頭新頭指標後移（即 oldStartIdx && newStartIdx ），真實dom不變，進入下一次循環；不相似，進入第二步。

• 第二步 尾尾比較。若相似，舊尾新尾指標前移（即oldEndIdx-- && newEndIdx--），真實dom不變，進入下一次迴圈；不相似，進入第三步。

• 第三步 頭尾比較。若相似，舊頭指標後移，新尾指標前移（即oldStartIdx && newEndIdx--），未確認dom序列中的頭移到尾，進入下一次循環；不相似，進入第四步。

• 第四步 尾頭比較。若相似，舊尾指標前移，新頭指標後移（即oldEndIdx-- && newStartIdx ），未確認dom序列中的尾移到頭，進入下一次循環；不相似，進入第五步。

• 第五步若節點有key且在舊子節點數組中找到sameVnode（tag和key都一致），則將其dom移動到當前真實dom序列的頭部，新頭指標後移（即newStartIdx ）；否則，vnode對應的dom（vnode[newStartIdx].elm）插入目前真實dom序列的頭部，新頭指標後移（即newStartIdx ）。

先看看沒有key的情況，放個動圖看得更清楚些！

相信看完圖片有更好的理解到diff演算法的精髓，整個過程還是比較簡單的。上圖中一共進入了6次循環，涉及了每一種情況，逐一敘述一下：

• 第一次是頭頭相似（都是a）， dom不改變，新舊頭指針均後移。 a節點確認後，真實dom序列為：a,b,c,d,e,f，未確認dom序列為：b,c,d,e,f；

• 第二次是尾尾相似（都是f），dom不改變，新舊尾指標都前移。 f節點確認後，真實dom序列為：a,b,c,d,e,f，未確認dom序列為：b,c,d,e ;

• 第三次是頭尾相似（都是b），目前剩餘真實dom序列中的頭移到尾，舊頭指標後移，新尾指針前移。 b節點確認後，真實dom序列為：a,c,d,e,b,f，未確認dom序列為：c,d,e;

• 第四次是尾頭相似（都是e），當前剩餘真實dom序列中的尾移到頭，舊尾指針前移，新頭指針後移。 e節點確認後，真實dom序列為：a,e,c,d,b,f，未確認dom序列為：c,d;

• 第五次是均不相似，直接插入未確認dom序列頭部。 g節點插入後，真實dom序列為：a,e,g,c,d,b,f，未確認dom序列為：c,d;

• 第六次是均不相似，直接插入未確認dom序列頭部。 h節點插入後，真實dom序列為：a,e,g,h,c,d,b,f，未確認dom序列為：c,d;

但結束循環後，有兩種情況需要考慮：

• 新的字節點數組（newCh）被遍歷完（newStartIdx > newEndIdx）。那就需要把多餘的舊dom（oldStartIdx -> oldEndIdx）都刪除，上述例子就是c,d;

• 新的字節點數組（oldCh）遍歷完（oldStartIdx > oldEndIdx）。那就需要把多餘的新dom（newStartIdx -> newEndIdx）都加進來。

上面说了这么多都是没有key的情况，说添加了:key可以优化v-for的性能，到底是怎么回事呢？因为v-for大部分情况下生成的都是相同tag的标签，如果没有key标识，那么相当于每次头头比较都能成功。你想想如果你往v-for绑定的数组头部push数据，那么整个dom将全部刷新一遍（如果数组每项内容都不一样），那加了key会有什么帮助呢？这边引用一张图：

有key的情况，其实就是多了一步匹配查找的过程。也就是上面循环流程中的第五步，会尝试去旧子节点数组中找到与当前新子节点相似的节点，减少dom的操作！

有兴趣的可以看看代码：

function updateChildren (parentElm, oldCh, newCh) {
  let oldStartIdx = 0
  let 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, idxInOld, elmToMove, before

  while (oldStartIdx  oldEndIdx) {
    before = isUndef(newCh[newEndIdx+1]) ? null : newCh[newEndIdx + 1].elm
    addVnodes(parentElm, before, newCh, newStartIdx, newEndIdx, insertedVnodeQueue)
  } else if (newStartIdx > newEndIdx) {
    removeVnodes(parentElm, oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx)
  }
}

以上是Vue中虛擬dom比較原理的介紹（範例講解）的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！