DOM是文档对象模型(Document Object Model)的简写，在浏览器中我们可以通过js来操作DOM，但是这样的操作性能很差，于是Virtual Dom应运而生。我的理解，Virtual Dom就是在js中模拟DOM对象树来优化DOM操作的一种技术或思路。
本文将对于Vue框架2.1.8版本中使用的Virtual Dom进行分析。
VNode对象
一个VNode的实例对象包含了以下属性
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namespacecontext: 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 htmlisStatic: 静态节点的标识isRootInsert: 是否作为根节点插入，被falseisComment: 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分类
VNode可以理解为vue框架的虚拟dom的基类，通过new实例化的VNode大致可以分为几类
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...
createElement解析
const SIMPLE_NORMALIZE = 1
const ALWAYS_NORMALIZE = 2
function createElement (context, tag, data, children, normalizationType, alwaysNormalize) {
// 兼容不传data的情况
if (Array.isArray(data) || isPrimitive(data)) {
normalizationType = children
children = data
data = undefined
}
// 如果alwaysNormalize是true
// 那么normalizationType应该设置为常量ALWAYS_NORMALIZE的值
if (alwaysNormalize) normalizationType = ALWAYS_NORMALIZE
// 调用_createElement创建虚拟节点
return _createElement(context, tag, data, children, normalizationType)
}
function _createElement (context, tag, data, children, normalizationType) {
/**
* 如果存在data.__ob__，说明data是被Observer观察的数据
* 不能用作虚拟节点的data
* 需要抛出警告，并返回一个空节点
*
* 被监控的data不能被用作vnode渲染的数据的原因是：
* data在vnode渲染过程中可能会被改变，这样会触发监控，导致不符合预期的操作
*/
if (data && data.__ob__) {
process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
`Avoid using observed data object as vnode data: ${JSON.stringify(data)}\n` +
'Always create fresh vnode data objects in each render!',
context
)
return createEmptyVNode()
}
// 当组件的is属性被设置为一个falsy的值
// Vue将不会知道要把这个组件渲染成什么
// 所以渲染一个空节点
if (!tag) {
return createEmptyVNode()
}
// 作用域插槽
if (Array.isArray(children) &&
typeof children[0] === 'function') {
data = data || {}
data.scopedSlots = { default: children[0] }
children.length = 0
}
// 根据normalizationType的值，选择不同的处理方法
if (normalizationType === ALWAYS_NORMALIZE) {
children = normalizeChildren(children)
} else if (normalizationType === SIMPLE_NORMALIZE) {
children = simpleNormalizeChildren(children)
}
let vnode, ns
// 如果标签名是字符串类型
if (typeof tag === 'string') {
let Ctor
// 获取标签名的命名空间
ns = config.getTagNamespace(tag)
// 判断是否为保留标签
if (config.isReservedTag(tag)) {
// 如果是保留标签,就创建一个这样的vnode
vnode = new VNode(
config.parsePlatformTagName(tag), data, children,
undefined, undefined, context
)
// 如果不是保留标签，那么我们将尝试从vm的components上查找是否有这个标签的定义
} else if ((Ctor = resolveAsset(context.$options, 'components', tag))) {
// 如果找到了这个标签的定义，就以此创建虚拟组件节点
vnode = createComponent(Ctor, data, context, children, tag)
} else {
// 兜底方案，正常创建一个vnode
vnode = new VNode(
tag, data, children,
undefined, undefined, context
)
}
// 当tag不是字符串的时候，我们认为tag是组件的构造类
// 所以直接创建
} else {
vnode = createComponent(tag, data, context, children)
}
// 如果有vnode
if (vnode) {
// 如果有namespace，就应用下namespace，然后返回vnode
if (ns) applyNS(vnode, ns)
return vnode
// 否则，返回一个空节点
} else {
return createEmptyVNode()
}
}简单的梳理了一个流程图，可以参考下
patch原理
patch函数的定义在src/core/vdom/patch.js中，我们先来看下这个函数的逻辑
patch函数接收6个参数：
oldVnode: 旧的虚拟节点或旧的真实dom节点vnode: 新的虚拟节点hydrating: 是否要跟真是dom混合removeOnly: 特殊flag，用于parentElm: 父节点refElm: 新节点将插入到refElm之前
patch的策略是：
如果
vnode不存在但是oldVnode存在，说明意图是要销毁老节点，那么就调用invokeDestroyHook(oldVnode)来进行销毁如果
oldVnode不存在但是vnode存在，说明意图是要创建新节点，那么就调用createElm来创建新节点-
当
vnode和oldVnode都存在时如果
oldVnode和vnode是同一个节点，就调用patchVnode来进行patch当
vnode和oldVnode不是同一个节点时，如果oldVnode是真实dom节点或hydrating设置为true，需要用hydrate函数将虚拟dom和真是dom进行映射，然后将oldVnode设置为对应的虚拟dom，找到oldVnode.elm的父节点，根据vnode创建一个真实dom节点并插入到该父节点中oldVnode.elm的位置
这里面值得一提的是
patchVnode函数，因为真正的patch算法是由它来实现的（patchVnode中更新子节点的算法其实是在updateChildren函数中实现的，为了便于理解，我统一放到patchVnode中来解释）。
patchVnode算法是：
如果
oldVnode跟vnode完全一致，那么不需要做任何事情如果
oldVnode跟vnode都是静态节点，且具有相同的key，当vnode是克隆节点或是v-once指令控制的节点时，只需要把oldVnode.elm和oldVnode.child都复制到vnode上，也不用再有其他操作-
否则，如果
vnode不是文本节点或注释节点-
如果
oldVnode和vnode都有子节点，且2方的子节点不完全一致，就执行更新子节点的操作（这一部分其实是在updateChildren函数中实现），算法如下分别获取
oldVnode和vnode的firstChild、lastChild，赋值给oldStartVnode、oldEndVnode、newStartVnode、newEndVnode如果
oldStartVnode和newStartVnode是同一节点，调用patchVnode进行patch，然后将oldStartVnode和newStartVnode都设置为下一个子节点，重复上述流程
如果
oldEndVnode和newEndVnode是同一节点，调用patchVnode进行patch，然后将oldEndVnode和newEndVnode都设置为上一个子节点，重复上述流程
如果
oldStartVnode和newEndVnode是同一节点，调用patchVnode进行patch，如果removeOnly是false，那么可以把oldStartVnode.elm移动到oldEndVnode.elm之后，然后把oldStartVnode设置为下一个节点，newEndVnode设置为上一个节点，重复上述流程
如果
newStartVnode和oldEndVnode是同一节点，调用patchVnode进行patch，如果removeOnly是false，那么可以把oldEndVnode.elm移动到oldStartVnode.elm之前，然后把newStartVnode设置为下一个节点，oldEndVnode设置为上一个节点，重复上述流程
如果以上都不匹配，就尝试在
oldChildren中寻找跟newStartVnode具有相同key的节点，如果找不到相同key的节点，说明newStartVnode是一个新节点，就创建一个，然后把newStartVnode设置为下一个节点如果上一步找到了跟
newStartVnode相同key的节点，那么通过其他属性的比较来判断这2个节点是否是同一个节点，如果是，就调用patchVnode进行patch，如果removeOnly是false，就把newStartVnode.elm插入到oldStartVnode.elm之前，把newStartVnode设置为下一个节点，重复上述流程
如果在
oldChildren中没有寻找到newStartVnode的同一节点，那就创建一个新节点，把newStartVnode设置为下一个节点，重复上述流程如果
oldStartVnode跟oldEndVnode重合了，并且newStartVnode跟newEndVnode也重合了，这个循环就结束了
如果只有
oldVnode有子节点，那就把这些节点都删除如果只有
vnode有子节点，那就创建这些子节点如果
oldVnode和vnode都没有子节点，但是oldVnode是文本节点或注释节点，就把vnode.elm的文本设置为空字符串
-
如果
vnode是文本节点或注释节点，但是vnode.text != oldVnode.text时，只需要更新vnode.elm的文本内容就可以
生命周期
patch提供了5个生命周期钩子，分别是
create: 创建patch时activate: 激活组件时update: 更新节点时remove: 移除节点时destroy: 销毁节点时
这些钩子是提供给Vue内部的directives/ref/attrs/style等模块使用的，方便这些模块在patch的不同阶段进行相应的操作，这里模块定义在src/core/vdom/modules和src/platforms/web/runtime/modules2个目录中
vnode也提供了生命周期钩子，分别是
init: vdom初始化时create: vdom创建时prepatch: patch之前insert: vdom插入后update: vdom更新前postpatch: patch之后remove: vdom移除时destroy: vdom销毁时
vue组件的生命周期底层其实就依赖于vnode的生命周期，在src/core/vdom/create-component.js中我们可以看到，vue为自己的组件vnode已经写好了默认的init/prepatch/insert/destroy，而vue组件的mounted/activated就是在insert中触发的，deactivated就是在destroy中触发的
实践
在Vue里面，Vue.prototype.$createElement对应vdom的createElement方法，Vue.prototype.__patch__对应patch方法，我写了个简单的demo来验证下功能
See the Pen Vue Virtual Dom by zhulei (@JoeRay) on CodePen.