请阐述vue的diff算法
diff
是什么?diff
就是比较两棵树,render会生成两颗树,一棵新树newVnode,一棵旧树oldVnode,然后两棵树进行对比更新找差异就是diff
,全称difference
,在vue里面 diff 算法是通过patch函数来完成的,所以有的时候也叫patch算法
⏳ diff 发生的时机
diff
发生在什么时候呢?当然我们可以说在数据更新的时候发生diff,因为数据更新会运行render函数得到虚拟dom树,最后页面重新渲染。
当组件创建的时候,组件所依赖的属性或者数据变化时,会运行一个函数 (下面代码中的updateComponent
),该函数会做两件事:
运行 _render
生成一颗新的虚拟dom树(vnode tree)运行 _updata
,传入_render生成的虚拟dom树的根节点,对新旧两棵树进行对比,最终完成对真实dom的更新
核心代码如下,跟原代码有所差异,但都差不多,是这么个意思:
// vue构造函数
function Vue(){
// ... 其他代码
var updateComponent = () => {
this._update(this._render());
}
new Watcher(updateComponent);
// ... 其他代码
}
diff
就发生在_update
函数的运行过程中
代码中先调用_render
函数得到虚拟dom根节点,然后传入_update
函数中,在将updateComponent
传入Watcher
中,watcher可以监听函数执行的过程,监测函数执行期间用到了哪些响应式数据并且进行依赖收集,关于watcher可以瞅瞅我上一篇文章:一文带你了解vue2之响应式原理
🛠 _update函数在干什么?
_update
函数会接收到一个vonde
参数,这就是新
生成的虚拟dom树,同时,_update函数通过当前组件的_vnode属性
,拿到旧
的虚拟dom树。_update函数首先会给组件的_vnode属性重新赋值,让它指向新树
简单用代码表示:
function update(vnode){
//vnode新树
//this._vnode旧树
this._vnode = vnode
}
如果只考虑更新虚拟dom树,这一步已经完成了,但是最终目的是要更新页面,所以就要用到diff进行树的节点对比,所以可以保存下旧树oldVnode用于对比
简单用代码表示:
<body>
<div id="app"></div>
<script src="./vue.js"></script>
<script>
const vm = new Vue({
el: "#app",
});
function update(vnode) {
//vnode新树
//this._vnode旧树
let oldVnode = vm._vnode; //保存旧树
this._vnode = vnode; //更新新树
}
</script>
</body>
对比oldVnode
和vnode
就行了,「对比的目的就是更新真实dom」
接下来,会判断旧树oldVnode是否存在:
不存在:说明这是第一次加载组件,于是通过内部的patch函数,直接遍历新树,为每个节点生成真实DOM,然后挂载到每个节点的 elm
属性上
简单用代码表示:
<body>
<div id="app"></div>
<script src="./vue.js"></script>
<script>
const vm = new Vue({
el: "#app",
});
console.log(vm);
function update(vnode) {
//vnode新树
//this._vnode旧树
let oldVnode = vm._vnode; //保存旧树
this._vnode = vnode; //更新新树
//如果旧树oldVnode不存在
if(!oldVnode){
this.__patch__(vm.$el,vnode);
}
}
</script>
</body>
存在:说明之前已经渲染过该组件,于是通过内部的patch函数,对新旧两棵树进行对比,从而达到下面两个目标:
完成对所有真实dom的最小化处理 让新树的节点对应合适的真实dom
🙌 patch函数的对比流程
术语解释:一会看到以下字眼,均代表以下意思
1.「相同」
:是指两个虚拟节点的标签类型和key值均相同,但input元素还要看type属性。这个术语在vue源码中叫sameVnode
,它是一个函数,用来判断两个虚拟节点是不是同一个节点
例:两个虚拟节点div是否相同
<div>法医</div>
<div>前端猎手</div>
标签类型都为div
,key值不仅仅在v-for遍历中,也可以用在任何标签中,上面两个div中没有key值,所以都为undefined
,所以标签类型和key值都相同,不用看内容是否相同,它是另一个节点:文本节点
<div key="fayi">法医</div>
<div key="qdls">前端猎手</div>
上面两个虚拟节点是不同的,因为key值不同
<input type="text">
<input type="radio">
上面两个虚拟节点是不同的,因为input不仅仅要看key值和标签类型,还要看type是否相同
2.「新建元素」
:是指根据一个虚拟节点提供的信息,创建一个真实dom元素,同时挂载到虚拟节点的elm属性上
3.「销毁元素」
:是指:vnode.elm.remove()
4.「更新」
:是指对两个虚拟节点进行对比更新,它仅发生在两个虚拟节点「相同」的情况下。具体过程稍后描述。
5.「对比子节点」
:是指对两个虚拟节点的子节点进行对比,具体过程稍后描述
详细流程
根节点比较
patch函数首先对根节点进行对比
如果两个节点:
「相同」
,进入「更新」
流程
将旧节点的真实dom赋值到新节点: newVnode.elm = oldVnode.elem
,旧节点会被垃圾回收机制回收对比新节点和旧节点的属性,有变化的更新到真实dom中 当前新旧两个节点处理完成,开始 「对比子节点」
不 「相同」
新节点 「递归」
,「新建元素」
旧节点 「销毁元素」
「对比子节点」
虚拟dom树已经完成,就剩修改真实dom了,但是修改真实dom的效率是比较耗时的,vue的原则是能不改就不改,尽量啥也别做,在「对比子节点」时,vue一切的出发点,都是为了:
尽量啥也别做
不行的话,尽量仅改动元素属性
还不行的话,尽量移动元素,而不是删除和创建元素
实在不行的话,删除和创建元素
「对比流程:」
图片说明:
黄色圆圈:表示旧子节点和新子节点所对应的相同节点类型 数字:表示key值,用来区分是不是同一个节点 蓝色方块:表示对比之前旧子节点所对应的真实dom 箭头:分别表示头指针和尾指针
接下来,我们要做的就是对比旧子节点
和新子节点
之间的差异
,目标是改变真实dom
,并且将新虚拟子节点对应到真实dom里面去,vue使用两个指针分别指向新旧子节点树的头和尾
步骤:
首先对比新树和旧树的头指针,瞅瞅两个节点是否一样,从图中可以看到是一样的,如果一样则进入 「更新」
流程:先将旧节点的真实dom赋值到新节点(真实dom连线到新子节点),然后循环对比新旧节点的属性,看看有没有不一样的地方,将有变化的更新到真实dom中,最后还要采用深度优先(一颗树的节点走到尽头,再走另一个节点)的方式递归循环这两个新旧子节点是否还有子节点,如果存在,则同理,这里我们就假设它不存子节点。灰色表示已经处理完成
,然后两个头指针往后移动
接下来,继续比较两个头指针,看看两个节点是否一样,很明显,两个节点是不一样的,因为key值不同,不一样的时候它不会销毁删除从建立,吃个🍗压压惊,淡定!前面有提到尽量别操作dom,它一定会找到一样的节点,一条道走到黑,然后会对比尾指针,可以看到尾指针是一样的,跟第一步是一样的: 一顿操作猛如虎
,先将旧节点的真实dom赋值到新节点(真实dom连线到新子节点),然后循环对比新旧节点的属性,将有变化的更新到真实dom中,接着还要递归循环这两个新旧子节点是否还有子节点,最后两个尾指针往前移动
然后继续比较头指针,很明显不一样,尾指针呢?也不一样,因为key值还是不一样。随后它会比较头指针和尾指针,看看是否一样,可以看到旧节点的圆2头指针和新节点圆2尾指针是一样的,所以操作跟前两步是一样的,又是 一顿操作猛如虎
,结果如下图:
这里我们要注意的是真实dom必须和新虚拟子节点要一一对应上的,所以除了更新变化的地方之外还要进行位置移动
,移动到旧树尾指针的后面,最后旧树头指针往后移动,新树尾指针往前移动,如下图:
继续比对,新旧头指针不同,尾指针不同,两个头尾也不同,然后它会以新树头指针为基准,循环旧虚拟子节点,看看新树圆3是否存在于旧虚拟子节点,存在的话在哪个位置,找到之后进行复用,连线,有变化的地方更新到真实dom,操作跟前面几步一样,真实dom也要进行 位置移动
,移动到旧树头指针之前。随后新树头指针继续往后移动到圆9位置,如下图:
继续比对,新旧头指针不同,尾指针不同,但新树头指针和旧树尾指针相同,操作跟前面几步相同,但依然需要进行位置移动,移动到旧树头指针之前。随后新树头指针往后移动,与新树尾指针重合,旧树尾指针向前移动到圆1位置,如下图:
继续比对,新旧两树头指针不同,尾指针不同,两个头尾也不同,然后它以新树头指针为基准,循环旧虚拟子节点,找圆8在旧树中存不存在,从图中可以看出,并不存在,这个时候确实没办法了,只能 「新建元素」。随后新树头指针继续向后移动到圆2位置,如图:
当头指针移动到圆2位置时,头指针已经不再是有效的了,当头指针超过尾指针的时候,循环结束,从过程我们可以看到新树先循环完成,但是旧树还有剩余的节点,这说明旧树中剩余的节点都是应该被删除的节点,所对应的真实dom也会被移除
最终真实dom生成完毕,整个过程我们只新建了一个元素,如下图:
在面试的时候也会被问到关于diff算法的问题,以下是参考回答:
当组件创建和更新时,vue会执行内部的update函数,该函数使用render函数生成的虚拟dom树,将新旧两树进行对比,找到差异点,最终更新到真实dom
对比差异的过程叫diff,vue在内部通过一个叫patch的函数完成该过程
在对比时,vue采用深度优先、同级比较的方式进行比对。同级比较就是说它不会跨越结构进行比较
在判断两个节点是否相同时,vue是通过虚拟节点的key和tag来进行判断的
具体来说,首先对根节点进行对比,如果相同则将旧节点关联的真实dom的引用挂到新节点上,然后根据需要更新属性到真实dom,然后再对比其子节点数组;如果不相同,则按照新节点的信息递归创建所有真实dom,同时挂到对应虚拟节点上,然后移除掉旧的dom。
在对比其子节点数组时,vue对每个子节点数组使用了两个指针,分别指向头尾,然后不断向中间靠拢来进行对比,这样做的目的是尽量复用真实dom,尽量少的销毁和创建真实dom。如果发现相同,则进入和根节点一样的对比流程,如果发现不同,则移动真实dom到合适的位置。
这样一直递归的遍历下去,直到整棵树完成对比。
😊 好了, 以上就是我的分享,大家对于diff算法
还有其它理解的话可以在评论区讨论鸭~
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