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vue源码(五)-vue虚拟dom和diff对比

vue源码(五)-vue虚拟dom和diff对比

一、虚拟DOM

1、概念

虚拟DOM(Virtual DOM)是对DOM的JS抽象表示，它们是JS对象，能够描述DOM结构和关系。应用程序 的各种状态变化会作用于虚拟DOM，最终映射到DOM上。

2、优点

虚拟DOM轻量、快速:当它们发生变化时通过新旧虚拟DOM比对可以得到最小DOM操作量，从 而提升性能和用户体验。
跨平台:将虚拟dom更新转换为不同运行时特殊操作实现跨平台
兼容性:还可以加入兼容性代码增强操作的兼容性

3、必要性

vue 1.0中有细粒度的数据变化侦测，它是不需要虚拟DOM的，但是细粒度造成了大量开销，这对于大 型项目来说是不可接受的。因此，vue 2.0选择了中等粒度的解决方案，每一个组件一个watcher实例， 这样状态变化时只能通知到组件，再通过引入虚拟DOM去进行比对和渲染。

4、源码实现

通过文章vue源码(四)-vue项目配置和入口文件，数据响应化处理分析发现，有虚拟dom挂载真实dom是由new Vue() => _init() => $mount()这样一个执行流程进行的。而$mount最终的实现代码来源于src/core/instance/lifecycle.js文件的mountComponent

vue源码(五)-vue虚拟dom和diff对比_第1张图片

查看该方法，发现196-202行处理了updateComponent方法，updateComponent的定义是189行。

vue源码(五)-vue虚拟dom和diff对比_第2张图片

在updateComponent方法中发现调用顺序是_render然后是_update。 其中_render就是生成虚拟dom，然后由_update更新到真实dom中。继续查找_render方法，打开文件src/core/instance/render.js,查看_render定义，可以看到83行定义了vnode，在89行通过传递参数vm.$createElement调用render方法生成虚拟dom。

vue源码(五)-vue虚拟dom和diff对比_第3张图片

再来查看文件src/core/vdom/create-element.js,99行开始进行虚拟dom的创建，首先对传入的标签tag进行判断，由于创建时会存在原生标签和自定义标签两种情况，所以通过判断是否为字符串进行处理。具体如下所示实现：

vue源码(五)-vue虚拟dom和diff对比_第4张图片

当tag为字符串的时，判断是否为原生标签，通过new Node()方式进行创建虚拟dom，如果不是原生标签，则进行判断是否为自定义组件，按照自定义组件进行处理，当以上条件不符合时，直接通过createComponent进行创建虚拟dom。查看src/core/vdom/create-component.js文件中createComponent方法，最终仍然是返回通过new VNode()创建的虚拟dom。
下面我们使用真实代码生成虚拟dom打印查看下


<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="utf-8">
    <meta name="viewport" content="initial-scale=1, maximum-scale=1, user-scalable=no">
    <title>Vue.js elastic header exampletitle>
    <script src="../../dist/vue.js">script>
  head>
  <body>
    <div id="app">
      {{message}}
    div>
    <script>
      new Vue({
        el: '#app',
        data: {
          message: 'hello world!初始化流程和入口文件！'
        }
      })
    script>
  body>
html>

最终生成虚拟dom如下：

vue源码(五)-vue虚拟dom和diff对比_第5张图片

二、diff对比

生成的虚拟dom，最终是需要更新到真实dom中的，从之前代码查看过程中，我们能够知道最终的diff位于文件core\vdom\patch.js，通过调用方法createPatchFunction进行渲染。

  1. patch中通过同层的树节点进行比较而非对树进行逐层搜索遍历的方式，所以时间复杂度只 有O(n)，是一种相当高效的算法。
  2. 同层级只做三件事:增删改。具体规则是:new VNode不存在就删;old VNode不存在就增;都存在就 比较类型，类型不同直接替换、类型相同执行更新;

该文件中方法patchVnode进行执行更新操作：
两个VNode类型相同，就执行更新操作，包括三种类型操作:属性更新PROPS、文本更新TEXT、子节点更新REORDER
patchVnode具体规则如下:

  1. 如果新旧VNode都是静态的，那么只需要替换elm以及componentInstance即可。
  2. 新老节点均有children子节点，则对子节点进行diff操作，调用updateChildren
  3. 如果老节点没有子节点而新节点存在子节点，先清空老节点DOM的文本内容，然后为当前DOM节
    点加入子节点。
  4. 当新节点没有子节点而老节点有子节点的时候，则移除该DOM节点的所有子节点。
  5. 当新老节点都无子节点的时候，只是文本的替换。

文件中updateChildren 主要作用是用一种较高效的方式比对新旧两个VNode的children得出最小操作补丁。执行一个双循环是传统方式，vue中针对web场景特点做了特别的算法优化

在新老两组VNode节点的左右头尾两侧都有一个变量标记，在遍历过程中这几个变量都会向中间靠拢。 当oldStartIdx > oldEndIdx或者newStartIdx > newEndIdx时结束循环。
下面是遍历规则:
首先，oldStartVnode、oldEndVnode与newStartVnode、newEndVnode两两交叉比较，共有4种比较 方法。

  • 当 oldStartVnode和newStartVnode 或者 oldEndVnode和newEndVnode 满足sameVnode，直接将该 VNode节点进行patchVnode即可，不需再遍历就完成了一次循环。
  • 如果oldStartVnode与newEndVnode满足sameVnode。说明oldStartVnode已经跑到了oldEndVnode 后面去了，进行patchVnode的同时还需要将真实DOM节点移动到oldEndVnode的后面。
  • 如果oldStartVnode与newEndVnode满足sameVnode。说明oldStartVnode已经跑到了oldEndVnode 后面去了，进行patchVnode的同时还需要将真实DOM节点移动到oldEndVnode的后面。
  • 如果oldEndVnode与newStartVnode满足sameVnode，说明oldEndVnode跑到了oldStartVnode的前 面，进行patchVnode的同时要将oldEndVnode对应DOM移动到oldStartVnode对应DOM的前面。

如果以上情况均不符合，则在old VNode中找与newStartVnode满足sameVnode的vnodeToMove，若 存在执行patchVnode，同时将vnodeToMove对应DOM移动到oldStartVnode对应的DOM的前面。当然也有可能newStartVnode在old VNode节点中找不到一致的key，或者是即便key相同却不是 sameVnode，这个时候会调用createElm创建一个新的DOM节点。459行是执行createElm过程。

vue源码(五)-vue虚拟dom和diff对比_第6张图片

至此循环结束，但是我们还需要处理剩下的节点。
当结束时oldStartIdx > oldEndIdx，这个时候旧的VNode节点已经遍历完了，但是新的节点还没有。说明了新的VNode节点实际上比老的VNode节点多，需要将剩下的VNode对应的DOM插入到真实DOM 中，此时调用addVnodes(批量调用createElm接口)。
但是，当结束时newStartIdx > newEndIdx时，说明新的VNode节点已经遍历完了，但是老的节点还有 剩余，需要从文档中删 的节点删除。

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