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diff

面试题:请阐述 vue 的 diff 算法

参考回答:

当组件创建和更新时,vue 均会执行内部的 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、同层比较的方式进行比对。

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

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。

diff的时机

组件创建时,以及依赖的属性或数据变化时,会运行一个函数,该函数会做两件事:

  • 运行_render生成一棵新的虚拟 dom 树(vnode tree),返回虚拟 DOM 树根节点

  • 运行_update传入虚拟 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:

jsx
// 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

_update函数在干什么

_update函数接收到一个vnode参数,这就是生成的虚拟 dom 树

同时,_update函数通过当前组件的_vnode属性,拿到的虚拟 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

然后会判断旧树是否存在:

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,挂载到每个节点的elm属性上

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,以达到下面两个目标: - 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

  1. 相同」:是指两个虚拟节点的标签类型、key值均相同,但input元素还要看type属性
  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:

  1. 根节点比较

patch函数首先对根节点进行比较

如果两个节点:

  • 「相同」,进入「更新」流程
    1. 将旧节点的真实 dom 赋值到新节点:newVnode.elm = oldVnode.elm
    2. 对比新节点和旧节点的属性,有变化的更新到真实 dom 中
    3. 当前两个节点处理完毕,开始「对比子节点」
  • 不「相同」
    1. 新节点递归「新建元素」
    2. 旧节点「销毁元素」
    3. 「对比子节点」

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
  • 还不行的话,删除和创建元素

示例

html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
    <head>
        <meta charset="UTF-8" />
        <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
        <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
        <title>Document</title>
    </head>
    <body>
        <div id="app">
            <ul>
                <li v-for="n in numbers" :key="n">{{n}}</li>
            </ul>
            <button @click="numbers.reverse()">翻转数组</button>
            <button @click="numbers.unshift(100)">头部插入</button>
        </div>
        <script src="./vue.js"></script>
        <script>
            new Vue({
                el: "#app",
                data: {
                    numbers: [1, 2, 3, 4, 5],
                },
            });
        </script>
    </body>
</html>

如果不增加 key 值,那么新旧的虚拟 DOM 树在 diff 的时候会认为两者的 li 元素相同,则会大量更改真实 DOM(包括子元素),增加 key 值,则会进行真实 DOM 的移动,对真实 DOM 的修改大大减少

html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
    <head>
        <meta charset="UTF-8" />
        <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
        <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
        <title>Document</title>
    </head>
    <body>
        <div id="app" style="width: 500px; margin: 0 auto; line-height: 3">
            <div>
                <a href="" @click.prevent="accoutLogin=true">账号登录</a>
                <span>|</span>
                <a href="" @click.prevent="accoutLogin=false">手机号登录</a>
            </div>
            <div v-if="accoutLogin" key="1">
                <label>账号</label>
                <input type="text" />
            </div>
            <div v-else key="2">
                <label>手机号</label>
                <input type="text" />
            </div>
        </div>
        <script src="./vue.js"></script>
        <script>
            new Vue({
                el: "#app",
                data: {
                    accoutLogin: true,
                },
            });
        </script>
    </body>
</html>

如果不增加 key 值,那么新旧的虚拟 DOM 树在 diff 的时候会复用 input 表单元素,所以切换的时候 input 元素内容会被保留。