是什么

diff 算法是一种对同层 DOM 节点进行比较的高效算法,传统 diff 算法通过循环递归对节点进行依次对比,效率低下,算法复杂度达到 O(n^3),而改进后的 diff 算法避免了对 DOM 树进行逐层搜索遍历,所以时间复杂度只有 O(n)。diff 算法的在很多场景下都有应用,例如在 Vue 虚拟 DOM 渲染成真实 DOM 的新旧虚拟 DOM 节点比较更新时,就用到了该算法。

diff 算法特点:

  • 不会跨层级比较,只会在同层级进行比较
  • 在 diff 比较的过程中,循环从两边向中间比较。

注意❗

  • Key 和标签名一致就为同一节点。
  • 能交换就尽量不删除和新增。

比较方式

diff 整体策略为:深度优先,同层比较

基本原理

diff 算法的基本原理有以下几点:

  • 对于同层级节点首先对比新旧节点的头尾头与头尾与尾分别进行对比,寻找未移动的节点。
  • 新旧节点头尾对比完后,然后进行头与尾尾与头的交叉对比,这一步的目的是寻找可复用的节点。
  • 交叉对比结束后,因为有可能还有可复用的节点,所以创建一个老节点 keyToIndex 的哈希表 map 记录 key,然后继续遍历新节点索引通过 key 查找可以复用的旧的节点
  • 节点遍历完成后,通过新老索引,移除多余旧节点或者增加新节点

举例说明

下面举个vue通过diff算法更新的例子:

  1. 比较只会在同层级进行, 不会跨层级比较

  1. 比较的过程中,循环从两边向中间收拢

新旧 VNode 节点如下图所示:

第一次循环后,发现旧节点 D 与新节点 D 相同,直接复用旧节点 D 作为 diff 后的第一个真实节点,同时旧节点 endIndex 移动到 C,新节点的 startIndex 移动到了 C。

第二次循环后,同样是旧节点的末尾和新节点的开头(都是 C)相同,同理,diff 后创建了 C 的真实节点插入到第一次创建的 D 节点后面。同时旧节点的 endIndex 移动到了 B,新节点的 startIndex 移动到了 E。

第三次循环中,发现 E 没有找到,这时候只能直接创建新的真实节点 E,插入到第二次创建的 C 节点之后。同时新节点的 startIndex 移动到了 A。旧节点的 startIndex 和 endIndex 都保持不动。

第四次循环中,发现了新旧节点的开头(都是 A)相同,于是 diff 后创建了 A 的真实节点,插入到前一次创建的 E 节点后面。同时旧节点的 startIndex 移动到了 B,新节点的 startIndex 移动到了 B。

第五次循环中,情形同第四次循环一样,因此 diff 后创建了 B 真实节点插入到前一次创建的 A 节点后面。同时旧节点的 startIndex 移动到了 C,新节点的 startIndex 移动到了 F。

新节点的 startIndex 已经大于 endIndex 了,需要创建 newStartIdx 和 newEndIdx 之间的所有节点,也就是节点 F,直接创建 F 节点对应的真实节点放到 B 节点后面。


小结

更新流程

updateChildren

首尾指针法

  • 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。

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