深入了解虚拟 DOM 和 Vue 2 Diff 算法

2024-01-29 17:43:45

前言

Vue.js 是一种流行的前端框架，以其高效的渲染机制而闻名。虚拟 DOM 和 Diff 算法是 Vue 2 渲染优化背后的关键技术。本文将从源码角度深入剖析这些技术，帮助读者深入理解 Vue 2 的工作原理。

虚拟 DOM 概念

虚拟 DOM 是真实 DOM 的 JavaScript 对象表示形式。它了 DOM 的结构和状态，与实际呈现的 DOM 保持同步。更新虚拟 DOM 比直接操作真实 DOM 更高效，因为虚拟 DOM 操作只涉及 JavaScript 对象，而真实 DOM 操作涉及昂贵的浏览器 API 调用。

Vue 2 Diff 算法

Diff 算法是 Vue 2 用来计算虚拟 DOM 与真实 DOM 之间差异的关键技术。它高效地确定需要更新的 DOM 元素，从而避免不必要的重新渲染。

Vue 2 的 Diff 算法分为四个阶段：

标记阶段： 标记需要更新的节点。
比对阶段： 将旧的虚拟 DOM 与新的虚拟 DOM 进行比较，确定它们的差异。
生成补丁包阶段： 生成一个补丁包，需要对真实 DOM 进行的更改。
应用阶段： 将补丁包应用于真实 DOM，实现高效更新。

源码分析

要深入理解 Vue 2 Diff 算法，我们可以分析其源码。在 src/core/vdom/patch.js 文件中，patch 函数是 Diff 算法的入口点。

export function patch(oldVnode: VNode, vnode: VNode): VNode | void {
  if (!oldVnode) { // 创建
    return createElm(vnode)
  } else if (!vnode) { // 销毁
    destroyElm(oldVnode)
  } else if (sameVnode(oldVnode, vnode)) { // 更新
    patchVnode(oldVnode, vnode)
  } else { // 替换
    const newElm = createElm(vnode)
    const parentElm = oldVnode.parent
    parentElm.insertBefore(newElm, oldVnode.elm)
    parentElm.removeChild(oldVnode.elm)
  }
}

此函数根据虚拟 DOM 的差异采取不同的操作：

如果没有旧的虚拟 DOM，则创建新元素。
如果没有新的虚拟 DOM，则销毁旧元素。
如果旧的虚拟 DOM 和新的虚拟 DOM 相同，则更新旧元素。
否则，替换旧元素。

在 patchVnode 函数中，Vue 2 使用 diff 函数来比较两个虚拟 DOM。diff 函数递归遍历虚拟 DOM 树，标记需要更新的节点。

function diff(oldVnode: VNode, vnode: VNode): VNodePatch | void {
  if (!oldVnode.isSameNode(vnode)) { // 不是同一节点
    return createPatch('replace', vnode, oldVnode)
  } else if (oldVnode.isComment && vnode.isComment) { // 注释节点
    if (oldVnode.text !== vnode.text) { // 注释内容改变
      return createPatch('update', vnode, oldVnode)
    }
  } else if (oldVnode.tag !== vnode.tag) { // 标签不同
    return createPatch('replace', vnode, oldVnode)
  } else if (!oldVnode.isComment) { // 不是注释节点
    if (areAttrsDifferent(oldVnode, vnode)) { // 属性不同
      return createPatch('update', vnode, oldVnode)
    }
    if (oldVnode.text !== vnode.text) { // 文本内容改变
      return createPatch('update', vnode, oldVnode)
    }
  }
}