vue diff算法全解析

前言

我們知道 Vue 使用的是虛擬 DOM 去減少對真實 DOM 的操作次數，來提升頁面運行的效率。今天我們來看看當頁面的數據改變的時候，Vue 是如何來更新 DOM 的。Vue和React在更新dom時，使用的算法基本相同，都是基于 snabbdom。 當頁面上的數據發生變化時，Vue 不會立即渲染。而是經過 diff 算法，判斷出哪些是不需要變化的，哪些是需要變化更新的，只需要更新那些需要更新的 DOM 就可以了，這樣就減少了很多不必要的 DOM 操作，大大提升了性能。 Vue就使用了這樣的抽象節點VNode，它是對真實DOM的一層抽象，而不依賴某個平臺，它可以是瀏覽器平臺，也可以是weex，甚至是node平臺也可以對這樣一棵抽象DOM樹進行創建刪除修改等操作，這也為前后端同構提供了可能。

Vue 更新視圖

我們知道在 Vue 1.x 中，每一個數據都對應一個 Watcher；而在 Vue 2.x 中，一個組件對應一個 Watcher，這樣當我們的數據改變的時候，在 set 函數中會觸發 Dep 的 notify 函數去通知 Watcher 去執行 vm._update(vm._render(), hydrating) 方法去更新視圖，下面我們來看看 _update 方法

Vue.prototype._update = function (vnode: VNode, hydrating?: boolean) { const vm: Component = this const prevEl = vm.$el const prevVnode = vm._vnode const restoreActiveInstance = setActiveInstance(vm) vm._vnode = vnode // Vue.prototype.__patch__ is injected in entry points // based on the rendering backend used. /*基于后端渲染Vue.prototype.__patch__被用來作為一個入口*/ if (!prevVnode) { // initial render vm.$el = vm.__patch__(vm.$el, vnode, hydrating, false /* removeOnly */) } else { // updates vm.$el = vm.__patch__(prevVnode, vnode) } restoreActiveInstance() // update __vue__ reference /*更新新的實例對象的__vue__*/ if (prevEl) { prevEl.__vue__ = null } if (vm.$el) { vm.$el.__vue__ = vm } // if parent is an HOC, update its $el as well if (vm.$vnode && vm.$parent && vm.$vnode === vm.$parent._vnode) { vm.$parent.$el = vm.$el } // updated hook is called by the scheduler to ensure that children are // updated in a parent’s updated hook.}

很明顯，我們能看到 _update 方法會將傳入的 Vnode 將老的 Vnode 進行 patch 操作。 下面我們再來看看在 patch 函數中都發生了什么。

patch

patch 函數將新老兩個節點進行比較，然后判斷出哪些是需要修改的節點，只需要修改這些節點即可，這樣可以比較高效地更新 DOM，我們先來看一下代碼

return function patch (oldVnode, vnode, hydrating, removeOnly) { /*vnode不存在調用銷毀鉤子刪除節點*/ if (isUndef(vnode)) { if (isDef(oldVnode)) invokeDestroyHook(oldVnode) return } let isInitialPatch = false const insertedVnodeQueue = [] /*oldVnode不存在，直接創建新節點*/ if (isUndef(oldVnode)) { // empty mount (likely as component), create new root element isInitialPatch = true createElm(vnode, insertedVnodeQueue) } else { /*標記舊的VNode是否有nodeType*/ const isRealElement = isDef(oldVnode.nodeType) if (!isRealElement && sameVnode(oldVnode, vnode)) { // patch existing root node /*是同一個節點的時候直接修改現有的節點*/ patchVnode(oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue, null, null, removeOnly) } else { if (isRealElement) {// mounting to a real element// check if this is server-rendered content and if we can perform// a successful hydration.if (oldVnode.nodeType === 1 && oldVnode.hasAttribute(SSR_ATTR)) { /*當舊的VNode是服務端渲染的元素，hydrating記為true*/ oldVnode.removeAttribute(SSR_ATTR) hydrating = true}if (isTrue(hydrating)) { /*需要合并到真實Dom上*/ if (hydrate(oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue)) { /*調用insert鉤子*/ invokeInsertHook(vnode, insertedVnodeQueue, true) return oldVnode } else if (process.env.NODE_ENV !== ’production’) { warn( ’The client-side rendered virtual DOM tree is not matching ’ + ’server-rendered content. This is likely caused by incorrect ’ + ’HTML markup, for example nesting block-level elements inside ’ + ’<p>, or missing <tbody>. Bailing hydration and performing ’ + ’full client-side render.’ ) }}// either not server-rendered, or hydration failed.// create an empty node and replace it/*如果不是服務端渲染或者合并到真實Dom失敗，則創建一個空的VNode節點替換它*/oldVnode = emptyNodeAt(oldVnode) } // replacing existing element /*取代現有元素*/ const oldElm = oldVnode.elm const parentElm = nodeOps.parentNode(oldElm) // create new node createElm(vnode,insertedVnodeQueue,// extremely rare edge case: do not insert if old element is in a// leaving transition. Only happens when combining transition +// keep-alive + HOCs. (#4590)oldElm._leaveCb ? null : parentElm,nodeOps.nextSibling(oldElm) ) // update parent placeholder node element, recursively if (isDef(vnode.parent)) {/*組件根節點被替換，遍歷更新父節點element*/let ancestor = vnode.parentconst patchable = isPatchable(vnode)while (ancestor) { for (let i = 0; i < cbs.destroy.length; ++i) { cbs.destroy[i](ancestor) } ancestor.elm = vnode.elm if (patchable) { /*調用create回調*/ for (let i = 0; i < cbs.create.length; ++i) { cbs.create[i](emptyNode, ancestor) } // #6513 // invoke insert hooks that may have been merged by create hooks. // e.g. for directives that uses the 'inserted' hook. const insert = ancestor.data.hook.insert if (insert.merged) { // start at index 1 to avoid re-invoking component mounted hook for (let i = 1; i < insert.fns.length; i++) {insert.fns[i]() } } } else { registerRef(ancestor) } ancestor = ancestor.parent} } // destroy old node if (isDef(parentElm)) {/*移除老節點*/removeVnodes([oldVnode], 0, 0) } else if (isDef(oldVnode.tag)) {/*調用destroy鉤子*/invokeDestroyHook(oldVnode) } } } /*調用insert鉤子*/ invokeInsertHook(vnode, insertedVnodeQueue, isInitialPatch) return vnode.elm}

Vue 的 diff 算法是將同層的節點進行比較，所以它的時間復雜度只有 O(n)，它的算法非常的高效。 從代碼中我們也能看出，patch 中會用 sameVnode 判斷老節點和新節點是否是同一個節點，如果是的話才會進行進一步的 patchVnode，否則就會創建新的 DOM，移除舊的 DOM。

sameVnode

下面我們再來看看 sameVnode 中是如何來判定兩個節點是同一個節點的。

/* 判斷兩個VNode節點是否是同一個節點，需要滿足以下條件 key相同 tag（當前節點的標簽名）相同 isComment（是否為注釋節點）相同 是否data（當前節點對應的對象，包含了具體的一些數據信息，是一個VNodeData類型，可以參考VNodeData類型中的數據信息）都有定義 當標簽是<input>的時候，type必須相同*/function sameVnode (a, b) { return ( a.key === b.key && ( (a.tag === b.tag &&a.isComment === b.isComment &&isDef(a.data) === isDef(b.data) &&sameInputType(a, b) ) || (isTrue(a.isAsyncPlaceholder) &&a.asyncFactory === b.asyncFactory &&isUndef(b.asyncFactory.error) ) ) )}// Some browsers do not support dynamically changing type for <input>// so they need to be treated as different nodes/* 判斷當標簽是<input>的時候，type是否相同 某些瀏覽器不支持動態修改<input>類型，所以他們被視為不同類型*/function sameInputType (a, b) { if (a.tag !== ’input’) return true let i const typeA = isDef(i = a.data) && isDef(i = i.attrs) && i.type const typeB = isDef(i = b.data) && isDef(i = i.attrs) && i.type return typeA === typeB || isTextInputType(typeA) && isTextInputType(typeB)}

sameVnode 通過比較兩個節點的 key、tag、注釋節點、數據信息是否相等來判斷兩個 Node 節點是否是相同節點，對 input 標簽做了一個單獨的判斷，為了兼容不同瀏覽器。

patchVnode

// diff算法 比較節點function patchVnode ( oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue, ownerArray, index, removeOnly) { /*兩個VNode節點相同則直接返回*/ if (oldVnode === vnode) { return } if (isDef(vnode.elm) && isDef(ownerArray)) { // clone reused vnode vnode = ownerArray[index] = cloneVNode(vnode) } const elm = vnode.elm = oldVnode.elm if (isTrue(oldVnode.isAsyncPlaceholder)) { if (isDef(vnode.asyncFactory.resolved)) { hydrate(oldVnode.elm, vnode, insertedVnodeQueue) } else { vnode.isAsyncPlaceholder = true } return } // reuse element for static trees. // note we only do this if the vnode is cloned - // if the new node is not cloned it means the render functions have been // reset by the hot-reload-api and we need to do a proper re-render. /* 如果新舊VNode都是靜態的，同時它們的key相同（代表同一節點）， 并且新的VNode是clone或者是標記了once（標記v-once屬性，只渲染一次）， 那么只需要替換elm以及componentInstance即可。 */ if (isTrue(vnode.isStatic) && isTrue(oldVnode.isStatic) && vnode.key === oldVnode.key && (isTrue(vnode.isCloned) || isTrue(vnode.isOnce)) ) { vnode.componentInstance = oldVnode.componentInstance return } // 執行一些組件鉤子 /*如果存在data.hook.prepatch則要先執⾏*/ let i const data = vnode.data if (isDef(data) && isDef(i = data.hook) && isDef(i = i.prepatch)) { /*i = data.hook.prepatch，如果存在的話，見'./create-component componentVNodeHooks'。*/ i(oldVnode, vnode) } // 查找新舊節點是否存在孩子 const oldCh = oldVnode.children const ch = vnode.children // 屬性更新 if (isDef(data) && isPatchable(vnode)) { // cbs中關于屬性更新的數組拿出來[attrFn, classFn, ...] /*調用update回調以及update鉤子*/ for (i = 0; i < cbs.update.length; ++i) cbs.update[i](oldVnode, vnode) if (isDef(i = data.hook) && isDef(i = i.update)) i(oldVnode, vnode) } // 判斷是否元素 if (isUndef(vnode.text)) { /*如果這個VNode節點沒有text文本時*/ // 雙方都有孩子 if (isDef(oldCh) && isDef(ch)) { /*新老節點均有children子節點，則對子節點進行diff操作，調用updateChildren*/ if (oldCh !== ch) updateChildren(elm, oldCh, ch, insertedVnodeQueue, removeOnly) } else if (isDef(ch)) { /*如果老節點沒有子節點而新節點存在子節點，先清空elm的文本內容，然后為當前節點加入子節點*/ if (process.env.NODE_ENV !== ’production’) {checkDuplicateKeys(ch) } if (isDef(oldVnode.text)) nodeOps.setTextContent(elm, ’’) addVnodes(elm, null, ch, 0, ch.length - 1, insertedVnodeQueue) } else if (isDef(oldCh)) { /*當新節點沒有子節點而老節點有子節點的時候，則移除所有ele的子節點*/ removeVnodes(oldCh, 0, oldCh.length - 1) } else if (isDef(oldVnode.text)) { /*當新老節點都無子節點的時候，只是文本的替換，因為這個邏輯中新節點text不存在，所以直接去除ele的文本*/ nodeOps.setTextContent(elm, ’’) } } else if (oldVnode.text !== vnode.text) { /*當新老節點text不一樣時，直接替換這段文本*/ nodeOps.setTextContent(elm, vnode.text) } /*調用postpatch鉤子*/ if (isDef(data)) { if (isDef(i = data.hook) && isDef(i = i.postpatch)) i(oldVnode, vnode) }}

patchVnode 的過程是這樣的：

如果 oldVnode 和 Vnode 是同一個對象，那么久直接返回，不需要再更新 如果新舊VNode都是靜態的，同時它們的key相同（代表同一節點），并且新的VNode是clone或者是標記了once（標記v-once屬性，只渲染一次），那么只需要替換elm以及componentInstance即可。 如果vnode.text不是文本節點，新老節點均有children子節點，且新老節點的子節點不相同的時候，則對子節點進行diff操作，調用updateChildren，這個updateChildren也是diff的核心。 如果老節點沒有子節點而新節點存在子節點，先清空老節點DOM的文本內容，然后為當前DOM節點加入子節點 當新節點沒有子節點而老節點有子節點的時候，則移除該DOM節點的所有子節點。 當新老節點都無子節點的時候，只是文本的替換。 updateChildren

我們頁面的dom是一個樹狀結構，上面所講的patchVnode方法，是復用同一個dom元素，而如果新舊兩個VNnode對象都有子元素，我們應該怎么去比較復用元素呢？這就是我們updateChildren方法所要做的事兒

/* diff核心方法，比較優化*/function updateChildren (parentElm, oldCh, newCh, insertedVnodeQueue, removeOnly) { 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, vnodeToMove, refElm // removeOnly is a special flag used only by <transition-group> // to ensure removed elements stay in correct relative positions // during leaving transitions const canMove = !removeOnly if (process.env.NODE_ENV !== ’production’) { checkDuplicateKeys(newCh) } while (oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx) { if (isUndef(oldStartVnode)) { /*向右靠攏*/ oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx] // Vnode has been moved left } else if (isUndef(oldEndVnode)) { /*向左靠攏*/ oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx] } else if (sameVnode(oldStartVnode, newStartVnode)) { /*前四種情況其實是指定key的時候，判定為同一個VNode，則直接patchVnode即可，分別比較oldCh以及newCh的兩頭節點2*2=4種情況*/ patchVnode(oldStartVnode, newStartVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newStartIdx) oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx] newStartVnode = newCh[++newStartIdx] } else if (sameVnode(oldEndVnode, newEndVnode)) { patchVnode(oldEndVnode, newEndVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newEndIdx) oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx] newEndVnode = newCh[--newEndIdx] } else if (sameVnode(oldStartVnode, newEndVnode)) { // Vnode moved right patchVnode(oldStartVnode, newEndVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newEndIdx) canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, oldStartVnode.elm, nodeOps.nextSibling(oldEndVnode.elm)) oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx] newEndVnode = newCh[--newEndIdx] } else if (sameVnode(oldEndVnode, newStartVnode)) { // Vnode moved left patchVnode(oldEndVnode, newStartVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newStartIdx) canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, oldEndVnode.elm, oldStartVnode.elm) oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx] newStartVnode = newCh[++newStartIdx] } else { /*生成一個key與舊VNode的key對應的哈希表（只有第一次進來undefined的時候會生成，也為后面檢測重復的key值做鋪墊）比如childre是這樣的 [{xx: xx, key: ’key0’}, {xx: xx, key: ’key1’}, {xx: xx, key: ’key2’}] beginIdx = 0 endIdx = 2 結果生成{key0: 0, key1: 1, key2: 2} */ if (isUndef(oldKeyToIdx)) oldKeyToIdx = createKeyToOldIdx(oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx) /*如果newStartVnode新的VNode節點存在key并且這個key在oldVnode中能找到則返回這個節點的idxInOld（即第幾個節點，下標）*/ idxInOld = isDef(newStartVnode.key)? oldKeyToIdx[newStartVnode.key]: findIdxInOld(newStartVnode, oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx) if (isUndef(idxInOld)) { // New element/*newStartVnode沒有key或者是該key沒有在老節點中找到則創建一個新的節點*/createElm(newStartVnode, insertedVnodeQueue, parentElm, oldStartVnode.elm, false, newCh, newStartIdx) } else {/*獲取同key的老節點*/vnodeToMove = oldCh[idxInOld]if (sameVnode(vnodeToMove, newStartVnode)) { /*如果新VNode與得到的有相同key的節點是同一個VNode則進行patchVnode*/ patchVnode(vnodeToMove, newStartVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newStartIdx) /*因為已經patchVnode進去了，所以將這個老節點賦值undefined，之后如果還有新節點與該節點key相同可以檢測出來提示已有重復的key*/ oldCh[idxInOld] = undefined /*當有標識位canMove實可以直接插入oldStartVnode對應的真實Dom節點前面*/ canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, vnodeToMove.elm, oldStartVnode.elm)} else { // same key but different element. treat as new element /*當新的VNode與找到的同樣key的VNode不是sameVNode的時候（比如說tag不一樣或者是有不一樣type的input標簽），創建一個新的節點*/ createElm(newStartVnode, insertedVnodeQueue, parentElm, oldStartVnode.elm, false, newCh, newStartIdx)} } newStartVnode = newCh[++newStartIdx] } } if (oldStartIdx > oldEndIdx) { /*全部比較完成以后，發現oldStartIdx > oldEndIdx的話，說明老節點已經遍歷完了，新節點比老節點多，所以這時候多出來的新節點需要一個一個創建出來加入到真實Dom中*/ refElm = isUndef(newCh[newEndIdx + 1]) ? null : newCh[newEndIdx + 1].elm addVnodes(parentElm, refElm, newCh, newStartIdx, newEndIdx, insertedVnodeQueue) } else if (newStartIdx > newEndIdx) { /*如果全部比較完成以后發現newStartIdx > newEndIdx，則說明新節點已經遍歷完了，老節點多余新節點，這個時候需要將多余的老節點從真實Dom中移除*/ removeVnodes(oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx) }}

下面是復制其他博主的文章，覺得寫的挺好的 原文地址 ：github.com/liutao/vue2…

乍一看這一塊代碼，可能有點兒懵。具體內容其實不復雜，我們先大體看一下整個判斷流程，之后通過幾個例子來詳細過一下。

oldStartIdx、newStartIdx、oldEndIdx、newEndIdx都是指針，具體每一個指什么，相信大家都很明了，我們整個比較的過程，會不斷的移動指針。

oldStartVnode、newStartVnode、oldEndVnode、newEndVnode與上面的指針一一對應，是它們所指向的VNode結點。

while循環在oldCh或newCh遍歷結束后停止，否則會不斷的執行循環流程。整個流程分為以下幾種情況：

1、 如果oldStartVnode未定義，則oldCh數組遍歷的起始指針后移一位。

if (isUndef(oldStartVnode)) { oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx] // Vnode has been moved left }

注：見第七種情況，key值相同可能會置為undefined

2、 如果oldEndVnode未定義，則oldCh數組遍歷的起始指針前移一位。

else if (isUndef(oldEndVnode)) { oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx] }

注：見第七種情況，key值相同可能會置為undefined

3、sameVnode(oldStartVnode, newStartVnode)，這里判斷兩個數組起始指針所指向的對象是否可以復用。如果返回真，則先調用patchVnode方法復用dom元素并遞歸比較子元素，然后oldCh和newCh的起始指針分別后移一位。

else if (sameVnode(oldStartVnode, newStartVnode)) { patchVnode(oldStartVnode, newStartVnode, insertedVnodeQueue) oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx] newStartVnode = newCh[++newStartIdx] }

4、sameVnode(oldEndVnode, newEndVnode)，這里判斷兩個數組結束指針所指向的對象是否可以復用。如果返回真，則先調用patchVnode方法復用dom元素并遞歸比較子元素，然后oldCh和newCh的結束指針分別前移一位。

else if (sameVnode(oldEndVnode, newEndVnode)) { patchVnode(oldEndVnode, newEndVnode, insertedVnodeQueue) oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx] newEndVnode = newCh[--newEndIdx] }

5、sameVnode(oldStartVnode, newEndVnode)，這里判斷oldCh起始指針指向的對象和newCh結束指針所指向的對象是否可以復用。如果返回真，則先調用patchVnode方法復用dom元素并遞歸比較子元素，因為復用的元素在newCh中是結束指針所指的元素，所以把它插入到oldEndVnode.elm的前面。最后oldCh的起始指針后移一位，newCh的起始指針分別前移一位。

else if (sameVnode(oldStartVnode, newEndVnode)) { // Vnode moved right patchVnode(oldStartVnode, newEndVnode, insertedVnodeQueue) canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, oldStartVnode.elm, nodeOps.nextSibling(oldEndVnode.elm)) oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx] newEndVnode = newCh[--newEndIdx] }

6、sameVnode(oldEndVnode, newStartVnode)，這里判斷oldCh結束指針指向的對象和newCh起始指針所指向的對象是否可以復用。如果返回真，則先調用patchVnode方法復用dom元素并遞歸比較子元素，因為復用的元素在newCh中是起始指針所指的元素，所以把它插入到oldStartVnode.elm的前面。最后oldCh的結束指針前移一位，newCh的起始指針分別后移一位。

else if (sameVnode(oldEndVnode, newStartVnode)) { // Vnode moved left patchVnode(oldEndVnode, newStartVnode, insertedVnodeQueue) canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, oldEndVnode.elm, oldStartVnode.elm) oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx] newStartVnode = newCh[++newStartIdx] }

7、如果上述六種情況都不滿足，則走到這里。前面的比較都是頭尾組合的比較，這里的情況，稍微更加復雜一些，其實主要就是根據key值來復用元素。

① 遍歷oldCh數組，找出其中有key的對象，并以key為鍵，索引值為value，生成新的對象oldKeyToIdx。

if (isUndef(oldKeyToIdx)) oldKeyToIdx = createKeyToOldIdx(oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx)function createKeyToOldIdx (children, beginIdx, endIdx) { let i, key const map = {} for (i = beginIdx; i <= endIdx; ++i) { key = children[i].key if (isDef(key)) map[key] = i } return map}

② 查詢newStartVnode是否有key值，并查找oldKeyToIdx是否有相同的key。

idxInOld = isDef(newStartVnode.key) ? oldKeyToIdx[newStartVnode.key] : null

③ 如果newStartVnode沒有key或oldKeyToIdx沒有相同的key，則調用createElm方法創建新元素，newCh的起始索引后移一位。

if (isUndef(idxInOld)) { // New element createElm(newStartVnode, insertedVnodeQueue, parentElm, oldStartVnode.elm) newStartVnode = newCh[++newStartIdx] }

④ elmToMove保存的是要移動的元素，如果sameVnode(elmToMove, newStartVnode)返回真，說明可以復用，這時先調用patchVnode方法復用dom元素并遞歸比較子元素，重置oldCh中相對于的元素為undefined，然后把當前元素插入到oldStartVnode.elm前面，newCh的起始索引后移一位。如果sameVnode(elmToMove, newStartVnode)返回假，例如tag名不同，則調用createElm方法創建新元素，newCh的起始索引后移一位。

elmToMove = oldCh[idxInOld] if (sameVnode(elmToMove, newStartVnode)) { patchVnode(elmToMove, newStartVnode, insertedVnodeQueue) oldCh[idxInOld] = undefined canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, newStartVnode.elm, oldStartVnode.elm) newStartVnode = newCh[++newStartIdx] } else { // same key but different element. treat as new element createElm(newStartVnode, insertedVnodeQueue, parentElm, oldStartVnode.elm) newStartVnode = newCh[++newStartIdx] }

以上就是vue diff算法的使用的詳細內容，更多關于vue diff算法的資料請關注好吧啦網其它相關文章！