一文搞懂vue2 diff演演算法(附圖)

2022-11-10 22:00:24

前端(vue)入門到精通課程:進入學習
Apipost = Postman + Swagger + Mock + Jmeter 超好用的API偵錯工具:

vue2的diff過程

  • 比較方式: 同級比較,不會跨級比較

以下原始碼來自,會有一些提取,相關函數會附上連結。【相關推薦:、】

patch函數

  • diff過程就是呼叫 patch函數,比較新舊節點,一邊比較一邊給真實DOM打修補程式,那麼我們就先來看一下patch函數:
  • 原始碼地址: ,,,
  return function patch(oldVnode, vnode, hydrating, removeOnly) {
      if (isUndef(vnode)) {  //新的節點不存在
          if (isDef(oldVnode)) //舊的節點存在
          invokeDestroyHook(oldVnode)   //銷燬舊節點
          return
       }
         .........
      //isRealElement就是為處理初始化定義的,元件初始化的時候,沒有oldVnode,那麼Vue會傳入一個真實dom
      if (!isRealElement && sameVnode(oldVnode, vnode)) { -----判斷是否值得去比較
        patchVnode(oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue, null, null, removeOnly) ---打修補程式,後面會詳細講
      } else {
        ......
         if (isRealElement) 
         ......
          oldVnode = emptyNodeAt(oldVnode) //轉化為Vnode,並賦值給oldNode
        }
        // replacing existing element
        const oldElm = oldVnode.elm      ----找到oldVnode對應的真實節點
        const parentElm = nodeOps.parentNode(oldElm)  ------找到它的父節點
        createElm(.....) --------建立新節點
        ....遞迴地去更新節點
    return vnode.elm
  }
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image.png

sameNode函數

  • 其中出現了sameNode,判斷是否值得我們去給他打修補程式,不值得的話就按照上述步驟進行替換,我們還是去尋找一下這個函數
  • 原始碼地址:
function sameVnode(a, b) {
  return (
        a.key === b.key &&  ----------------------key值相等, 這就是為什麼我們推薦要加上key,可以讓判斷更準確
    a.asyncFactory === b.asyncFactory && 
    ((a.tag === b.tag && ---------------------標籤相等
      a.isComment === b.isComment && ---------是否為註釋節點
      isDef(a.data) === isDef(b.data) &&  ----比較data是否都不為空
      sameInputType(a, b)) ||  ---------------當標籤為input的時候,需要比較type屬性
      (isTrue(a.isAsyncPlaceholder) && isUndef(b.asyncFactory.error)))
  )
}
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  • 如果值得我們去給他打修補程式,則進入我們patchVNode函數

patchVNode

  • 原始碼地址:
  • 這個函數有點長,也是做了一下刪減
  function patchVnode(...
  ) {
    if (oldVnode === vnode) {  //兩個節點一致,啥也不用管,直接返回
      return
    }
    ....
    if (
    //新舊節點都是靜態節點,且key值相等,則明整個元件沒有任何變化,還在之前的範例,賦值一下後直接返回
      isTrue(vnode.isStatic) &&
      isTrue(oldVnode.isStatic) &&
      vnode.key === oldVnode.key &&
      (isTrue(vnode.isCloned) || isTrue(vnode.isOnce))
    ) {
      vnode.componentInstance = oldVnode.componentInstance
      return
    }
    const oldCh = oldVnode.children  //獲取舊節點孩子
    const ch = vnode.children //獲取新節點孩子
    if (isUndef(vnode.text)) { //新節點沒有文字
      if (isDef(oldCh) && isDef(ch)) {  //舊節點孩子和新節點孩子都不為空
        if (oldCh !== ch) //舊節點孩子不等於新節點孩子
          updateChildren(elm, oldCh, ch, insertedVnodeQueue, removeOnly) //重點----比較雙方的孩子進行diff演演算法 
      } else if (isDef(ch)) {  //新節點孩子不為空,舊節點孩子為空
         ....
        addVnodes(elm, null, ch, 0, ch.length - 1, insertedVnodeQueue) //新增節點
       } else if (isDef(oldCh)) {  //新節點孩子為空,舊節點孩子不為空
        removeVnodes(oldCh, 0, oldCh.length - 1)  //移除舊節點孩子節點
      } else if (isDef(oldVnode.text)) {  //舊節點文字為不為空
        nodeOps.setTextContent(elm, '')  //將節點文字清空
      }
    } else if (oldVnode.text !== vnode.text) { //新節點有文字,但是和舊節點文字不相等
      nodeOps.setTextContent(elm, vnode.text) //設定為新節點的文字
    }
  }
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  • 這裡的判斷很多,所以我也加了個流程圖

diff.png

updateChildren(diff演演算法的體現)

  • 原始碼地址:
  • 這裡採用四步走的形式,我把程式碼都拆分出來了
初始化
  • 採用的四個指標分別指向四個節點
    • oldStartIdxnewStartIdx 指向舊節點頭,新節點頭, 初始值為0
    • oldEndIdxnewEndIdx 指向舊節點尾,新節點尾,初始值為長度-1
    let oldStartIdx = 0 //舊頭指標
    let newStartIdx = 0 //新頭指標
    let oldEndIdx = oldCh.length - 1  //舊尾指標
    let newEndIdx = newCh.length - 1 //新尾指標
    let oldStartVnode = oldCh[0] //舊頭結點
    let oldEndVnode = oldCh[oldEndIdx] //舊尾結點
    let newStartVnode = newCh[0] //新頭結點
    let newEndVnode = newCh[newEndIdx]  //新尾結點
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image.png

四次比較-迴圈中
  • 舊頭和新頭
  • 舊尾和新尾
  • 舊頭和新尾
  • 舊尾和新頭

注意: 這裡只要能夠命中一個,就重開,都不能命中的話再看下一環節, 而不是繼續挨個判斷image.png

  function updateChildren(){
  ·....
   //好戲從這裡開始看
   //只要滿足 舊頭指標<=舊尾指標 同時  新頭指標<= 新尾指標 -- 也可以理解為不能交叉
    while (oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx) {
    //這裡進行一個矯正,是應該在迴圈的過程中,如果進入key表查詢的話複用後會將舊節點置空(後面會說),所以這裡會對其進行一個處理
      if (isUndef(oldStartVnode)) {  //舊頭結點為空
        oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx] // 往右邊走
      } else if (isUndef(oldEndVnode)) {  //舊尾結點為空
        oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx] //往左邊走
    //step1
      } else if (sameVnode(oldStartVnode, newStartVnode)) {  //比較舊頭和新頭,判斷是否值得打修補程式
        patchVnode(...) //打修補程式
        oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]  //齊頭並進向右走
        newStartVnode = newCh[++newStartIdx]  //齊頭並進向右走
    //step2
      } else if (sameVnode(oldEndVnode, newEndVnode)) {  //比較舊尾和新尾, 判斷是否值得打修補程式
        patchVnode(...) //打修補程式
        oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]  //齊頭並進向左走
        newEndVnode = newCh[--newEndIdx]  //齊頭並進向左走
   //step3
      } else if (sameVnode(oldStartVnode, newEndVnode)) { //比較舊頭和新尾,判斷是否值得打修補程式
        patchVnode(...) //打修補程式
        //補完移動節點
        canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm,oldStartVnode.elm,nodeOps.nextSibling(oldEndVnode.elm))
        oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]  //舊頭向右走
        newEndVnode = newCh[--newEndIdx] //新尾向左走
    //step4
      } else if (sameVnode(oldEndVnode, newStartVnode)) {  //比較舊尾和新頭,判斷是否值得打修補程式
        patchVnode(...) //打修補程式
        //補完移動節點
        canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, oldEndVnode.elm, oldStartVnode.elm)
        oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]  //舊尾向左走
        newStartVnode = newCh[++newStartIdx] //新頭向右走
      }
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實踐來一下,就拿上面隨機來的例子吧

  • step1 、step2

image.pngimage.png

  • step3 、step4(命中)

image.pngimage.png

  • 在step4進行處理,移動節點到正確位置(插在舊頭的前面)image.png
  • 舊尾向左走,新頭向右走image.png
  • 處理完後就重開,從step1開始,到step2再次命中,此時oldEndInxnewEndInx齊頭並進向左走(注意這裡是不用去移動節點的哦)(左), 然後重開,在step2再次命中...(右)

image.pngimage.png

  • 重開, 這次在step3命中,然後將舊頭結點結點的真實節點插在舊尾結點的後面,到這裡其實真實節點就已經是我們所期望的了

image.pngimage.png

  • 上述處理完後,舊頭向右走,新尾向左走,命中step1,新頭和舊頭都向左走,出現交叉情況,至此退出迴圈

image.pngimage.png

  • 通過上面這個例子,我們把四種情況都命中了一下(一開始隨便畫的圖沒想到都命中了哈哈哈),也成功通過複用節點將真實結點變為預期結果,這裡便是雙端diff一個核心體現了
  • 但是如果四種情況都沒有命中的呢(如圖下)image.png
  • 則會走向我們最後一個分支,也就是後面介紹的列表尋找image.png
列表尋找-迴圈中
  • 先來看懂裡面涉及到的createKeyToOldIdx函數
  • 原始碼地址:
function createKeyToOldIdx(children, beginIdx, endIdx) {
  let i, key
  const map = {}  //初始化一個物件
  for (i = beginIdx; i <= endIdx; ++i) { //從頭到尾
    key = children[i].key  //提取每一項的key
    if (isDef(key)) map[key] = i  //key不為空的時候,存入物件,鍵為key,值為下標
  }
  return map  //返回物件
}
//所以該函數的作用其實就是生成了一個節點的鍵為key,值為下標的一個表
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  • 再來看一下里面涉及到的findIdxInOld函數
  • 原始碼地址:
  function findIdxInOld(node, oldCh, start, end) {
  //其實就是進行了一個遍歷的過程
    for (let i = start; i < end; i++) {
      const c = oldCh[i]
      if (isDef(c) && sameVnode(node, c)) return i  //判斷是否有值得打修補程式的節點,有則返回
    }
  }
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  • 進入正文
 let oldKeyToIdx, idxInOld, vnodeToMove, refElm;
 ....
else {
        if (isUndef(oldKeyToIdx))
          oldKeyToIdx = createKeyToOldIdx(oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx) //傳入的是舊節點孩子,所以生成了一箇舊節點孩子的key表
          //使用三目運運算元--- 這裡也是要使用key的原因,key有效的話可以通過表獲取,無效的話則得進行比遍歷比較
        idxInOld = isDef(newStartVnode.key)  //判斷新頭結點的key是否不為空--是否有效
          ? oldKeyToIdx[newStartVnode.key]  //不為空的的話就到key表尋找該key值物件的舊節點的下標
          : findIdxInOld(newStartVnode, oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx) //遍歷尋找舊節點陣列中是否有和新頭結點值得打修補程式的節點,有的話則賦值其下標給idxInOld(不通過key)
        if (isUndef(idxInOld)) {  //發現找不到了就直接建立新真實節點
          createElm(...)
        } else { //找到了
          vnodeToMove = oldCh[idxInOld] //找到該下標對應的節點
          if (sameVnode(vnodeToMove, newStartVnode)) { //進行一個比較判斷是否值得打修補程式
            patchVnode(...) //打修補程式 
            oldCh[idxInOld] = undefined  //置空,下次生成表就不會把它加進去
            canMove &&nodeOps.insertBefore( parentElm, vnodeToMove.elm,oldStartVnode.elm ) //移動節點
          } else {
          //不值得打修補程式,建立節點
            createElm(...)
          }
        }
        newStartVnode = newCh[++newStartIdx]  //新頭指標向前一步走
      }
    } //--- while迴圈到這裡
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  • 看完原始碼其實可以總結一下,就是前面四個都沒有命中後,就會生成舊節點孩子key
  • 新頭節點的key有效的話,就拿新頭節點的key去舊節點的key表找,找不到就建立新的真實節點, 找得到的話就判斷是否值得打修補程式,值得的話就打修補程式後複用節點,然後將該舊節點孩子值置空,不值得就建立新節點
  • 新頭節點的key無效的話,則去遍歷舊節點陣列挨個進行判斷是否值得打修補程式,後續跟上述一樣
  • 新頭指標向前一步走

也使用一下上面的例子運用一下這個步驟,以下都為key有效的情況image.png

(重新放一下圖,方便看)

  • 生成了一箇舊節點的key表(key為鍵,值為下標), 然後newStartVnodekey值為B,找到舊節點孩子該節點下標為1,則去判斷是否直接打修補程式,值得的話將該舊節點孩子置空再在A前面插入B

image.pngimage.png

右圖的表中B沒有變為undefined是因為表示一開始就生成的,在下次進入迴圈的時候生成的表才會沒有B

  • 然後將新頭向右走一步,然後重開,發現前四步依舊沒有命中,此時新頭結點為B,但是生成的舊節點表沒有B,故建立新的節點,然後插入

image.pngimage.png

  • 新頭繼續向右走,重開,命中step1(如圖左), 之後新頭和舊頭齊頭並進向右走, 此時,舊頭指向的undefined(圖右),直接向右走,重開

image.pngimage.png

  • 發現此時又都沒有命中, 此時也是生成一個key表,發現找不到,於是建立新節點M插入

image.pngimage.png

  • 然後新頭繼續向前走,依舊都沒有命中,通過key表去尋找,找到了D,於是移動插入,舊節點孩子的D置空,同時新頭向前一步走

image.pngimage.png

  • 走完這一步其實就出現交叉情況了,退出迴圈,此時如下圖,你會發現,誒,前面確實得到預期了,可是後面還有一串呢

image.png

  • 別急,這就來處理
處理
    if (oldStartIdx > oldEndIdx) { //舊的交叉了,說明新增的節點可能還沒加上呢
      refElm = isUndef(newCh[newEndIdx + 1]) ? null : newCh[newEndIdx + 1].elm
      addVnodes(....) //新增
    } else if (newStartIdx > newEndIdx) {  //新的交叉了,說明舊節點多餘的可能還沒刪掉呢
      removeVnodes(oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx) //把後面那一段刪掉
    }
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  • 對於上面這個例子,就是把後面那一段,通過遍歷的方式,挨個刪除image.png

到這裡updateChildren函數就結束嘍,自己推導一下節點的變化就會很清晰啦

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