深入理解 Vue2 和 Vue3 的 Diff 算法源码解析

2023-10-03 22:07:18

在虚拟 DOM 框架中，Diff 算法起着至关重要的作用，它负责比较新旧虚拟 DOM 树之间的差异，并仅更新实际发生变化的组件，从而提高渲染效率。本文将对 Vue2 和 Vue3 中的 Diff 算法进行源码解析，帮助读者理解其工作原理、时间复杂度以及优化策略，从而掌握 Diff 算法在前端开发中的应用。

Vue2 中的 Diff 算法

Vue2 中的 Diff 算法采用双端比较的策略，具体来说就是新旧 VNode 节点的左右头尾两侧都有一个指针，用来遍历对比新旧 VNode 列表。当新老 VNode 节点的 start 或者 end 满足同一节点时，则说明该节点没有发生变化，直接复用即可。否则，需要进一步比较节点的差异，并根据差异进行相应的更新操作。

Vue2 中的 Diff 算法的时间复杂度为 O(n)，其中 n 为新旧 VNode 列表中节点的总数。由于 Diff 算法需要遍历整个 VNode 列表，因此其时间复杂度与 VNode 列表的长度成正比。

为了优化 Vue2 中的 Diff 算法，Vue 团队引入了多种优化策略，例如：

缓存 VNode 节点： 在 Diff 算法中，会对 VNode 节点进行大量的比较操作。为了减少比较次数，Vue 会将 VNode 节点缓存在一个对象中，当需要比较时，直接从缓存中获取，从而提高比较效率。
复用 VNode 节点： 当新旧 VNode 节点没有发生变化时，Vue 会直接复用旧 VNode 节点，而不会创建新的 VNode 节点。这可以有效减少 VNode 节点的创建和销毁次数，从而提高渲染效率。
使用位掩码来比较 VNode 节点的差异： Vue 使用位掩码来比较 VNode 节点的差异，这种方式比直接比较 VNode 节点的属性值更加高效。位掩码是一种将多个布尔值压缩成一个整数的方式，通过比较位掩码可以快速判断 VNode 节点的差异。

Vue3 中的 Diff 算法

Vue3 中的 Diff 算法与 Vue2 中的 Diff 算法基本相同，但也有几点不同：

Vue3 中的 Diff 算法采用了循环遍历的策略： Vue3 中的 Diff 算法不再使用双端比较的策略，而是采用了循环遍历的策略。循环遍历的策略更加简单，更容易理解和实现。
Vue3 中的 Diff 算法的时间复杂度为 O(n^2)： 由于 Vue3 中的 Diff 算法采用了循环遍历的策略，因此其时间复杂度为 O(n^2)，其中 n 为新旧 VNode 列表中节点的总数。循环遍历的策略需要对 VNode 列表进行两次遍历，因此其时间复杂度与 VNode 列表的长度的平方成正比。
Vue3 中的 Diff 算法引入了新的优化策略： Vue3 中的 Diff 算法引入了新的优化策略，例如：
- 使用哈希表来缓存 VNode 节点： Vue3 中的 Diff 算法使用哈希表来缓存 VNode 节点，哈希表是一种以键值对形式存储数据的结构，通过使用哈希表可以快速查找和获取 VNode 节点。
- 使用动态规划来减少比较次数： Vue3 中的 Diff 算法使用动态规划来减少比较次数。动态规划是一种将问题分解成子问题，然后逐个解决子问题，并保存子问题的解，从而减少重复计算的策略。