vue是现在主流前端框架之一，采用了很多高级特性，如虚拟DOM，那么它是如何批量更新的，我们一起来了解下。
数据变化，如何更新dom
DOM“天生就慢”，所以前端各大框架都提供了对DOM操作进行优化的办法，Angular中的是脏值检查，React首先提出了Virtual Dom，Vue2.0也加入了Virtual Dom，与React类似。
要知道渲染真实DOM的开销是很大的，比如有时候我们修改了某个数据，如果直接渲染到真实dom上会引起整个dom树的重绘和重排，有没有可能我们只更新我们修改的那一小块dom而不要更新整个dom呢？diff算法能够帮助我们。
我们先根据真实DOM生成一颗virtual DOM，当virtual DOM某个节点的数据改变后会生成一个新的Vnode，然后Vnode和oldVnode作对比，发现有不一样的地方就直接修改在真实的DOM上，然后使oldVnode的值为Vnode。
diff的过程就是调用名为patch的函数，比较新旧节点，一边比较一边给真实的DOM打补丁。
虚拟dom与真实dom
真实dom
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对应的virtual DOM（伪代码）
var Vnode = {
tag: 'div',
children: [
{ tag: 'p', text: '111' }
]
};
diff对比方式
在采取diff算法比较新旧节点的时候，比较只会在同层级进行, 不会跨层级比较。
123
456
上面的代码会分别比较同一层的两个div以及第二层的p和span，但是不会拿div和span作比较。在别处看到的一张很形象的图：
diff流程图
当数据发生改变时，set方法会让调用Dep.notify通知所有订阅者Watcher，订阅者就会调用patch给真实的DOM打补丁，更新相应的视图。
VNode对象
一个VNode的实例包含了以下属性，这部分代码在src/core/vdom/vnode.js里
export default class VNode {
tag: string | void;
data: VNodeData | void;
children: ?Array;
text: string | void;
elm: Node | void;
ns: string | void;
context: Component | void; // rendered in this component's scope
key: string | number | void;
componentOptions: VNodeComponentOptions | void;
componentInstance: Component | void; // component instance
parent: VNode | void; // component placeholder node
// strictly internal
raw: boolean; // contains raw HTML? (server only)
isStatic: boolean; // hoisted static node
isRootInsert: boolean; // necessary for enter transition check
isComment: boolean; // empty comment placeholder?
isCloned: boolean; // is a cloned node?
isOnce: boolean; // is a v-once node?
asyncFactory: Function | void; // async component factory function
asyncMeta: Object | void;
isAsyncPlaceholder: boolean;
ssrContext: Object | void;
functionalContext: Component | void; // real context vm for functional nodes
functionalOptions: ?ComponentOptions; // for SSR caching
functionalScopeId: ?string; // functioanl scope id support
- tag: 当前节点的标签名
- data: 当前节点的数据对象，具体包含哪些字段可以参考vue源码types/vnode.d.ts中对VNodeData的定义
- children: 数组类型，包含了当前节点的子节点
- text: 当前节点的文本，一般文本节点或注释节点会有该属性
- elm: 当前虚拟节点对应的真实的dom节点
- ns: 节点的namespace
- context: 编译作用域
- functionalContext: 函数化组件的作用域
- key: 节点的key属性，用于作为节点的标识，有利于patch的优化
- componentOptions: 创建组件实例时会用到的选项信息
- child: 当前节点对应的组件实例
- parent: 组件的占位节点
- raw: raw html
- isStatic: 静态节点的标识
- isRootInsert: 是否作为根节点插入，被包裹的节点，该属性的值为false
- isComment: 当前节点是否是注释节点
- isCloned: 当前节点是否为克隆节点
- isOnce: 当前节点是否有v-once指令
VNode的分类
VNode可以理解为VueVirtual Dom的一个基类，通过VNode构造函数生成的VNnode实例可为如下几类：
- EmptyVNode: 没有内容的注释节点
- TextVNode: 文本节点
- ElementVNode: 普通元素节点
- ComponentVNode: 组件节点
- CloneVNode: 克隆节点，可以是以上任意类型的节点，唯一的区别在于isCloned属性为true
具体Diff分析
来看看patch是怎么打补丁的（代码只保留核心部分）
function patch (oldVnode, vnode) {
// some code
if (sameVnode(oldVnode, vnode)) {
patchVnode(oldVnode, vnode)
} else {
const oEl = oldVnode.el // 当前oldVnode对应的真实元素节点
let parentEle = api.parentNode(oEl) // 父元素
createEle(vnode) // 根据Vnode生成新元素
if (parentEle !== null) {
api.insertBefore(parentEle, vnode.el, api.nextSibling(oEl)) // 将新元素添加进父元素
api.removeChild(parentEle, oldVnode.el) // 移除以前的旧元素节点
oldVnode = null
}
}
// some code
return vnode
}
patch函数接收两个参数oldVnode和Vnode分别代表新的节点和之前的旧节点
判断两节点是否值得比较，值得比较则执行patchVnode
function sameVnode (a, b) {
return (
a.key === b.key && // key值
a.tag === b.tag && // 标签名
a.isComment === b.isComment && // 是否为注释节点
// 是否都定义了data，data包含一些具体信息，例如onclick , style
isDef(a.data) === isDef(b.data) &&
sameInputType(a, b) // 当标签是的时候，type必须相同
)
}
不值得比较则用Vnode替换oldVnode
如果两个节点都是一样的，那么就深入检查他们的子节点。如果两个节点不一样那就说明Vnode完全被改变了，就可以直接替换oldVnode。
虽然这两个节点不一样但是他们的子节点一样怎么办？别忘了，diff可是逐层比较的，如果第一层不一样那么就不会继续深入比较第二层了。
patchVnode
当我们确定两个节点值得比较之后我们会对两个节点指定patchVnode方法。那么这个方法做了什么呢？
patchVnode (oldVnode, vnode) {
const el = vnode.el = oldVnode.el
let i, oldCh = oldVnode.children, ch = vnode.children
if (oldVnode === vnode) return
if (oldVnode.text !== null && vnode.text !== null && oldVnode.text !== vnode.text) {
api.setTextContent(el, vnode.text)
}else {
updateEle(el, vnode, oldVnode)
if (oldCh && ch && oldCh !== ch) {
updateChildren(el, oldCh, ch)
}else if (ch){
createEle(vnode) //create el's children dom
}else if (oldCh){
api.removeChildren(el)
}
}
}
这个函数做了以下事情：
- 找到对应的真实dom，称为el
- 判断Vnode和oldVnode是否指向同一个对象，如果是，那么直接return
- 如果他们都有文本节点并且不相等，那么将el的文本节点设置为Vnode的文本节点。
- 如果oldVnode有子节点而Vnode没有，则删除el的子节点
- 如果oldVnode没有子节点而Vnode有，则将Vnode的子节点真实化之后添加到el
- 如果两者都有子节点，则执行updateChildren函数比较子节点，这一步很重要
其他几个点都很好理解，我们详细来讲一下updateChildren
updateChildren
updataChildren是Diff算法的核心，所以本文对updataChildren进行了图文的分析。
function updateChildren (parentElm, oldCh, newCh, insertedVnodeQueue, removeOnly) {
let oldStartIdx = 0 // 旧头索引
let newStartIdx = 0 // 新头索引
let oldEndIdx = oldCh.length - 1 // 旧尾索引
let newEndIdx = newCh.length - 1 // 新尾索引
let oldStartVnode = oldCh[0] // oldVnode的第一个child
let oldEndVnode = oldCh[oldEndIdx] // oldVnode的最后一个child
let newStartVnode = newCh[0] // newVnode的第一个child
let newEndVnode = newCh[newEndIdx] // newVnode的最后一个child
let oldKeyToIdx, idxInOld, vnodeToMove, refElm
// removeOnly is a special flag used only by
// to ensure removed elements stay in correct relative positions
// during leaving transitions
const canMove = !removeOnly
// 如果oldStartVnode和oldEndVnode重合，并且新的也都重合了，证明diff完了，循环结束
while (oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx) {
// 如果oldVnode的第一个child不存在
if (isUndef(oldStartVnode)) {
// oldStart索引右移
oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx] // Vnode has been moved left
// 如果oldVnode的最后一个child不存在
} else if (isUndef(oldEndVnode)) {
// oldEnd索引左移
oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]
// oldStartVnode和newStartVnode是同一个节点
} else if (sameVnode(oldStartVnode, newStartVnode)) {
// patch oldStartVnode和newStartVnode， 索引左移，继续循环
patchVnode(oldStartVnode, newStartVnode, insertedVnodeQueue)
oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]
newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
// oldEndVnode和newEndVnode是同一个节点
} else if (sameVnode(oldEndVnode, newEndVnode)) {
// patch oldEndVnode和newEndVnode，索引右移，继续循环
patchVnode(oldEndVnode, newEndVnode, insertedVnodeQueue)
oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]
newEndVnode = newCh[--newEndIdx]
// oldStartVnode和newEndVnode是同一个节点
} else if (sameVnode(oldStartVnode, newEndVnode)) { // Vnode moved right
// patch oldStartVnode和newEndVnode
patchVnode(oldStartVnode, newEndVnode, insertedVnodeQueue)
// 如果removeOnly是false，则将oldStartVnode.eml移动到oldEndVnode.elm之后
canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, oldStartVnode.elm, nodeOps.nextSibling(oldEndVnode.elm))
// oldStart索引右移，newEnd索引左移
oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]
newEndVnode = newCh[--newEndIdx]
// 如果oldEndVnode和newStartVnode是同一个节点
} else if (sameVnode(oldEndVnode, newStartVnode)) { // Vnode moved left
// patch oldEndVnode和newStartVnode
patchVnode(oldEndVnode, newStartVnode, insertedVnodeQueue)
// 如果removeOnly是false，则将oldEndVnode.elm移动到oldStartVnode.elm之前
canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, oldEndVnode.elm, oldStartVnode.elm)
// oldEnd索引左移，newStart索引右移
oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]
newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
// 如果都不匹配
} else {
if (isUndef(oldKeyToIdx)) oldKeyToIdx = createKeyToOldIdx(oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx)
// 尝试在oldChildren中寻找和newStartVnode的具有相同的key的Vnode
idxInOld = isDef(newStartVnode.key)
? oldKeyToIdx[newStartVnode.key]
: findIdxInOld(newStartVnode, oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx)
// 如果未找到，说明newStartVnode是一个新的节点
if (isUndef(idxInOld)) { // New element
// 创建一个新Vnode
createElm(newStartVnode, insertedVnodeQueue, parentElm, oldStartVnode.elm)
// 如果找到了和newStartVnodej具有相同的key的Vnode，叫vnodeToMove
} else {
vnodeToMove = oldCh[idxInOld]
/* istanbul ignore if */
if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && !vnodeToMove) {
warn(
'It seems there are duplicate keys that is causing an update error. ' +
'Make sure each v-for item has a unique key.'
)
}
// 比较两个具有相同的key的新节点是否是同一个节点
//不设key，newCh和oldCh只会进行头尾两端的相互比较，设key后，除了头尾两端的比较外，还会从用key生成的对象oldKeyToIdx中查找匹配的节点，所以为节点设置key可以更高效的利用dom。
if (sameVnode(vnodeToMove, newStartVnode)) {
// patch vnodeToMove和newStartVnode
patchVnode(vnodeToMove, newStartVnode, insertedVnodeQueue)
// 清除
oldCh[idxInOld] = undefined
// 如果removeOnly是false，则将找到的和newStartVnodej具有相同的key的Vnode，叫vnodeToMove.elm
// 移动到oldStartVnode.elm之前
canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, vnodeToMove.elm, oldStartVnode.elm)
// 如果key相同，但是节点不相同，则创建一个新的节点
} else {
// same key but different element. treat as new element
createElm(newStartVnode, insertedVnodeQueue, parentElm, oldStartVnode.elm)
}
}
// 右移
newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
}
}
先说一下这个函数做了什么
将Vnode的子节点Vch和oldVnode的子节点oldCh提取出来
oldCh和vCh各有两个头尾的变量StartIdx和EndIdx，它们的2个变量相互比较，一共有4种比较方式。如果4种比较都没匹配，如果设置了key，就会用key进行比较，在比较的过程中，变量会往中间靠，一旦StartIdx>EndIdx表明oldCh和vCh至少有一个已经遍历完了，就会结束比较。
图解updateChildren
终于来到了这一部分，上面的总结相信很多人也看得一脸懵逼，下面我们好好说道说道。（这都是我自己画的，求推荐好用的画图工具...）
粉红色的部分为oldCh和vCh
我们将它们取出来并分别用s和e指针指向它们的头child和尾child
现在分别对oldS、oldE、S、E两两做sameVnode比较，有四种比较方式，当其中两个能匹配上那么真实dom中的相应节点会移到Vnode相应的位置，这句话有点绕，打个比方
如果是oldS和E匹配上了，那么真实dom中的第一个节点会移到最后
如果是oldE和S匹配上了，那么真实dom中的最后一个节点会移到最前，匹配上的两个指针向中间移动
如果四种匹配没有一对是成功的，那么遍历oldChild，S挨个和他们匹配，匹配成功就在真实dom中将成功的节点移到最前面，如果依旧没有成功的，那么将S对应的节点插入到dom中对应的oldS位置，oldS和S指针向中间移动。
再配个图
第一步
oldS = a, oldE = d；
S = a, E = b;
oldS和S匹配，则将dom中的a节点放到第一个，已经是第一个了就不管了，此时dom的位置为：a b d
第二步
oldS = b, oldE = d；
S = c, E = b;
oldS和E匹配，就将原本的b节点移动到最后，因为E是最后一个节点，他们位置要一致，这就是上面说的：当其中两个能匹配上那么真实dom中的相应节点会移到Vnode相应的位置，此时dom的位置为：a d b
第三步
oldS = d, oldE = d；
S = c, E = d;
oldE和E匹配，位置不变此时dom的位置为：a d b
第四步
oldS++;
oldE--;
oldS > oldE;
遍历结束，说明oldCh先遍历完。就将剩余的vCh节点根据自己的的index插入到真实dom中去，此时dom位置为：a c d b
一次模拟完成。
这个匹配过程的结束有两个条件：
- oldS > oldE表示oldCh先遍历完，那么就将多余的vCh根据index添加到dom中去（如上图）
-
S > E表示vCh先遍历完，那么就在真实dom中将区间为[oldS, oldE]的多余节点删掉
如下图，新dom比旧dom少，最终为：a b e
patchnode3.png
再来一个例子，最终dom顺序为：a e b f
当这些节点sameVnode成功后就会紧接着执行patchVnode了，可以看一下上面的代码
if (sameVnode(oldStartVnode, newStartVnode)) {
patchVnode(oldStartVnode, newStartVnode)
}
就这样层层递归下去，直到将oldVnode和Vnode中的所有子节点比对完。也将dom的所有补丁都打好啦。那么现在再回过去看updateChildren的代码会不会容易很多呢？
参考：
https://www.cnblogs.com/wind-lanyan/p/9061684.html
https://www.cnblogs.com/isLiu/p/7909889.html
https://blog.csdn.net/m6i37jk/article/details/78140159