Vue源码实现--VNode的diff与更新

 上一篇说的是vnode怎样挂载到页面上,但是不可能一个数据的改变就把整个页面的dom都替换掉,这样的话效率也太低了。为了提高效率需要做的就是要找出具体改动的地方,尽量减少更新的dom。这就涉及到虚拟dom树的diff,这里就大概讲讲vue中虚拟dom树的diff算法。

function patchVnode (oldVnode, vnode) {
  if (oldVnode === vnode) {
    return
  }
  var data = vnode.data
  var elm = vnode.elm = oldVnode.elm
  var oldCh = oldVnode.children
  var ch = vnode.children
  if (!isDef(vnode.text)) {
    if (isDef(oldCh) && isDef(ch)) { //若新老vnode都有子节点,则调用updateChildren方法进行diff,更新子节点
      if (oldCh !== ch) updateChildren(elm, oldCh, ch)
    } else if (isDef(oldCh)) { // 若只存在oldCh, 则移除oldCh对应的节点
      removeVnodes(elm, oldCh, 0, oldCh.length -1)
    } else if (isDef(ch)) { // 若只存在ch,则添加ch到父节点中
      addVnodes(elm, null, ch, 0, ch.length - 1)
    } else if (isDef(oldVnode.text)) { // 若都不存在,且oldVnode有text,则清空文本内容
      nodeOps.setTextContent(elm, '')
    }
  } else if (vnode.text !== oldVnode.text){
    nodeOps.setTextContent(elm, vnode.text)
  }
}
function updateChildren (elm, oldCh, ch) {
  var newStartIdx = 0,
      oldStartIdx = 0,
      newEndIdx = ch.length - 1,
      oldEndIdx = oldCh.length - 1,
      newStartVnode = ch[newStartIdx],
      oldStartVnode = oldCh[oldStartIdx],
      newEndVnode = ch[newEndIdx],
      oldEndVnode = oldCh[oldEndIdx];
  while(oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx) {
    if (!isDef(oldStartVnode)) {
      oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]
    } else if (!isDef(oldEndVnode)) {
      oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]
    // 下面四个if两两对比新旧vnode的头尾
    } else if (sameVnode(oldStartVnode, newStartVnode)) {
      patchVnode(oldStartVnode, newStartVnode)
      newStartVnode = ch[++newStartIdx]
      oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]
    } else if (sameVnode(oldEndVnode, newEndVnode)) {
      patchVnode(oldEndVnode, newEndVnode)
      newEndVnode = ch[--newEndIdx]
      oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]
    } else if (sameVnode(oldStartVnode, newEndVnode)) {
      patchVnode(oldStartVnode, newEndVnode)
      nodeOps.insertBefore(elm, oldStartVnode.elm, nodeOps.nextSibling(oldEndVnode.elm))
      oldStartVnode = oldCh(++oldStartIdx)
      newEndVnode = ch[--newEndIdx]
    } else if (sameVnode(oldEndVnode, newStartVnode)) {
      patchVnode(oldEndVnode, newStartVnode)
      nodeOps.insertBefore(elm, oldEndVnode.elm, oldStartVnode.elm)
      oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]
      newStartVnode = ch[++newStartIdx]
    }
  }
  // 循环结束,若oldStartIdx大于oldEndIdx,说明剩余的newVnode是多出来的,调用addVnodes添加到文档中;
  // 若newStartIdx > newEndIdx, 则说明剩余的oldVnode是多余的,调用removeVnodes方法删除。
  if (oldStartIdx > oldEndIdx) {
    var refElm = isDef(ch[newEndIdx + 1]) ? ch[newEndIdx + 1].elm : null
    addVnodes(elm, refElm, ch, newStartIdx, newEndIdx)
  } else if (newStartIdx > newEndIdx) {
    removeVnodes(elm, oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx)
  }
}

vnode的diff主要是这段代码,patchVnode与updateChildren的循环调用。
patchVnode方法是对比新旧两个vnode,
首先判断新的vnode是否是文本节点,若是,直接把旧vnode对应的dom内容替换为文本。否则,进入一下逻辑:
1.若新老vnode都有子节点,则调用updateChildren方法进行diff,更新子节点(在updateChildren中又会循环调用patchVnode对比每一个子vnode)。
2.若只存在oldCh, 则移除oldCh对应的节点。
3.若只存在ch,则添加ch到父节点中。
4.若都不存在,且oldVnode有text,则清空文本内容。

接下来是关于updateChildren方法,也是vnode的diff算法的主要逻辑:
1.分别为新旧vnode的头尾设置一个标记,分别为newStartIdx, newEndIdx, oldStartIdx, oldEndIdx,循环遍历直到遍历完newVnodes或oldVnodes。
2.对比newStartVnode与oldStartVnode,若是同一个vnode,就调用patchVnode,并把newStartIdx与oldStartIdx分别+1。
3.同理对比newEndVnode与oldEndVnode。
4.对比oldStartVnode与newEndVnode,若是同一个vnode,调用patchVnode,分别对Idx做移位处理,并把oldStartVnode对应的真实dom移到右边。
5.同理对比oldEndVnode, newStartVnode。
6.循环结束,若oldStartIdx > oldEndIdx,说明剩余的newVnode是多出来的,调用addVnodes添加到文档中;若newStartIdx > newEndIdx, 则说明剩余的oldVnode是多余的,调用removeVnodes方法删除。
另外说一下sameVnode的判断逻辑:

// 这段代码是复制的源码中的,我个人实现的代码删除了isComment和sameInputType的判断
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)
  )
}

以上updateChildren的逻辑是我按照vue的源码实现的简化的版本,vue源码中和我这里的逻辑不同的地方在于对于有key的节点的处理(相关代码),主要的逻辑为:
1.生成一个key与oldVnodeIdx对应的哈希表。
2.查找当前newStartVnode的key是否在这个哈希表中,是的话就认为是同一个节点,对这两个节点做patchVnode操作,并移动改节点到newStartVnode的位置。

 另外,从updateChildren的4,5步操作可以看出,还是挺容易造成sameVnode的误判的,只要tag相同就容易被认为相隔很远的两个节点是同一个节点,从而造成了一大块的dom更新,因此vnode的diff算法只是在效率与正确性上都做了一些取舍,保证大多情况下的处理。因此有时候需要我们自己去提高diff的效率,通过源码我们可以看出给节点加key在一些情况是可以很有效的提升vnode的diff效率。
附上本文详细的代码注释与demo(相关代码

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