神奇的 diff 算法，让虚拟 DOM 提速千倍

2024-01-30 12:28:00

DOM 操作的开销

在了解 diff 算法之前，我们先来了解一下 DOM 操作的开销。在早期，前端开发人员通常直接操作 DOM 节点来构建和更新页面。然而，这种做法存在着很大的性能问题。原因如下：

DOM 操作是昂贵的，它需要浏览器重新渲染整个页面。
DOM 操作可能会导致布局抖动，影响用户体验。
DOM 操作可能导致内存泄漏，降低应用程序的稳定性。

虚拟 DOM

为了解决 DOM 操作的性能问题，虚拟 DOM 的概念诞生了。虚拟 DOM 是一个与真实 DOM 相对应的内存中的数据结构，它代表了页面的当前状态。当我们需要更新页面时，我们只需先更新虚拟 DOM，然后使用 diff 算法计算出需要更新的真实 DOM 节点，最后仅更新这些节点即可。这样就可以极大地减少 DOM 操作的数量，从而提高性能。

diff 算法

diff 算法是虚拟 DOM 的核心算法之一，用于计算两个虚拟 DOM 树之间的差异。diff 算法的工作原理如下：

首先，将两个虚拟 DOM 树的根节点进行比较。如果两个根节点不同，则需要更新根节点。
然后，递归地比较两个虚拟 DOM 树的子节点。如果子节点不同，则需要更新子节点。
在比较子节点时，需要考虑节点的类型、属性和子节点。如果任何一个方面不同，则需要更新节点。

diff 算法的时间复杂度为 O(n)，其中 n 为虚拟 DOM 树的节点数。这说明 diff 算法的效率很高，即使对于大型虚拟 DOM 树，也能在很短的时间内计算出需要更新的真实 DOM 节点。

手写 patch 函数

patch 函数的作用是将 diff 算法计算出的差异应用到真实 DOM 上。patch 函数的工作原理如下：

首先，获取需要更新的真实 DOM 节点。
然后，根据需要更新的真实 DOM 节点的类型、属性和子节点，进行相应的更新。
最后，更新完成之后，返回更新后的真实 DOM 节点。

手写 patch 函数的代码如下：

function patch(node, patches) {
  // 获取需要更新的真实 DOM 节点
  const realNode = document.getElementById(node.id);

  // 根据需要更新的真实 DOM 节点的类型、属性和子节点，进行相应的更新
  if (patches.type === 'REPLACE') {
    const newNode = document.createElement(patches.newNode.tag);
    realNode.parentNode.replaceChild(newNode, realNode);
  } else if (patches.type === 'UPDATE_ATTRS') {
    for (const key in patches.attrs) {
      realNode.setAttribute(key, patches.attrs[key]);
    }
  } else if (patches.type === 'REMOVE') {
    realNode.parentNode.removeChild(realNode);
  } else if (patches.type === 'INSERT') {
    const newNode = document.createElement(patches.newNode.tag);
    realNode.parentNode.insertBefore(newNode, realNode);
  }

  // 更新完成之后，返回更新后的真实 DOM 节点
  return realNode;
}