Vue2 - diff 原理（动图演示）

1，diff

解释：对比新旧虚拟DOM树，完成对真实DOM的更新，这个对比差异的过程叫做 diff。

Vue 会在内部的 patch 函数中完成该过程。

diff 的时间点

当组件创建时，或依赖的数据变化时，会运行一个特定的函数来做2件事：

• 运行 _render 函数生成新的 VNode tree（虚拟DOM树）
• 运行 _update 函数，传入新的 VNode tree 的根节点，对比新旧2个树，最终完成对真实DOM的更新。

代码表示大致逻辑：

// 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。

Watcher 的作用：简单来说，运行传入的函数（updateComponent），对函数中用到的响应式数据进行依赖收集。

Watcher 的作用具体参考Vue2-数据响应式原理

2，_update 函数

1. _update 函数接收一个 VNode 参数，也就是this._render() 返回的新生成的虚拟 DOM 树。

2. _update 函数通过当前组件的 this._vnode 属性，拿到旧的虚拟 DOM 树。

3. _update 函数首先会给组件的 this._vnode 属性重新赋值，让它指向新树。再判断旧树是否存在：

   • 不存在，说明是第一次加载组件，则通过 patch 函数直接遍历新树，为每个节点生成真实的DOM，并挂载到每个节点的 elm 属性上。（虚拟节点通过 elm 属性指向绑定的真实DOM。）
   • 存在，说明之前已经渲染过组件，则通过 patch 函数对新旧树对比，来实现2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。

不存在的流程：

存在时的流程：

// 伪代码表示：
function update(vnode) {
  vnode // 新
  this._vnode // 旧
  this._vnode = vnode
}

这样就完成了组件的虚拟DOM树的更新。

但还需要解决真实的 DOM 更新（如果不考虑效率，直接用新树生成真实DOM即可）。而为了提升效率，需要对比新旧树，通过实现下面2个目标来提升效率。这个步骤在 _patch 函数中实现。

• 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。

3，_patch 函数（进行 diff）

先来介绍几个术语，方便后续阅读：

1. 【相同】：指2个虚拟节点的标签（tag）类型、key 值均相同。input 元素还需要考虑 type 属性。

不考虑内容，或后代节点。

<!-- 举例 -->

<!-- 节点相同 -->
<h1>123</h1> <!-- 对应节点 { tag: h1, key: undefined } -->
<h1>456</h1> <!-- 对应节点 { tag: h1, key: undefined } -->

<!-- 节点相同 -->
没有标签包裹的文字1  <!-- 对应节点 { tag: undefined , key: undefined } -->
没有标签包裹的文字2  <!-- 对应节点 { tag: undefined , key: undefined } -->

<!-- 节点相同 -->
<h1>123</h1> <!-- 对应节点 { tag: h1, key: undefined } -->
<h1>456</h1> <!-- 对应节点 { tag: h1, key: undefined } -->

<!-- 节点不同 -->
<input type="text" key="_key1"> <!-- 对应节点 { tag: input, key: _key1, data: {attrs: {type: text}} } -->
<input type="radio" key="_key1"> <!-- 对应节点 { tag: input, key: _key1, data: {attrs: {type: radio}} } -->

2. 【新建元素】：根据一个虚拟节点提供的信息，创建一个真实的 DOM 元素，同时挂载到虚拟节点的 elm 属性上。

3. 【销毁元素】：运行 vnode.elm.remove()

4. 【更新】：2个虚拟节点进行对比更新，仅发生在2个虚拟节点【相同】的情况下。

5. 【对比子节点】：对2个虚拟节点的子节点进行对比。

3.1，根节点比较

首先会对根节点比较，如果2个虚拟节点

【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.elm
• 对比新旧节点的属性，有变化的更新到真实 DOM 中。
• 当前2个节点处理完毕，开始【对比子节点】

不【相同】：新节点递归的【新建元素】。旧节点直接【销毁元素】。

如果根节点都不相同，则没有对比的必要，直接当做旧树不存在处理。

3.2，子节点比较

diff 的重点。

再说明下 diff 的目的：为了修改真实的 DOM，并和新的 VNode tree 对应上。

在【对比】子节点时，vue 的实现思路：

1. 尽量什么也不做。
2. 不行的话，尽量只改动元素属性。
3. 还不行，尽量移动元素，而不是删除或创建元素。
4. 还不行，删除和创建元素。

实现大致逻辑：使用头尾指针+遍历来实现。动图演示（数字代表的是 key，蓝块中的数字代表真实DOM的内容）：

• 对比新旧指针
  • 一样则进入【更新】流程。
    • 顺序：新旧头指针，新旧尾指针，旧头和新尾，旧尾和新头。
  • 不一样，则以新头指针为基准，看对应的 key 在旧树中是否存在（通过遍历旧树的方式），
    • 存在则进入【更新】流程，并调整真实 DOM 的位置，移动新头指针。
    • 不存在，则创建节点对应的 DOM 元素，
• 当新头指针超过新尾指针，循环结束。剩下的旧节点如果还是正常的，说明没有处理完，则遍历销毁所有节点对应的真实DOM。旧树不用管，会被垃圾回收。

注意，每个新旧节点【更新】时，都会递归的遍历子节点。

4，key的问题

举例1

for 循环中的 item 如果不使用 key，数据更新（尤其是位置发生了变化）后做 diff 时，会认为原来位置新旧头指针每次指向的虚拟节点都【相同】，则每个节点都会【更新】。如果子节点较多，效率就更低了。

举例：

<template>
  <div>
    <ul>
      <li v-for="item in arr" :key="item">{{ item }}</li>
    </ul>
    <button @click="arr.unshift(99 + count++)">头部插入</button>
  </div>
</template>

<script>
export default {
  data() {
    return {
      arr: [1, 2, 3, 4, 5],
      count: 0,
    };
  },
};
</script>

因为 key 的存在，

• 翻转数组时，也只是位置的移动，不会对比内容更新。
• 头部插入时，只创建一个DOM，其他的DOM不做变动。否则逐一对比更新。

加 key 的效果：

不加 key 的效果：

举例2

注意，v-if/v-else 关于 key 的问题，vue3 会自动添加，可以看这篇文章对比 vue2 和 vue3 的变化。

<template>
  <div>
    <div>
      <span @click="isAccoutLogin = true">账号登录</span>
      <span>|</span>
      <span @click="isAccoutLogin = false">手机号登录</span>
    </div>
    <div v-if="isAccoutLogin" 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>
</template>

<script>
export default {
  data() {
    return {
      isAccoutLogin: true,
    };
  },
};
</script>

不加 key 时，因为节点相同，子节点也相同，所以不做更新。

加 key 才会有所区分，而清空输入框。

---

以上。