再谈vue中的differ算法

发布时间 2023-03-30 14:45:41作者: 菜鸟小何

Differ算法

在 Vue 中,当数据变化时,Vue 会使用 Virtual DOM 和 diff 算法来尽可能地减少 DOM 操作的次数,以提高性能。

diff 算法是 Virtual DOM 实现中的核心算法之一,其主要作用是比较新旧虚拟 DOM 树的差异,并将差异应用到真实的 DOM 树上。Vue 使用的 diff 算法是基于两个前提:
1、Web 应用中 DOM 操作的性能瓶颈主要在于访问和修改 DOM 元素所带来的重绘(repaint)和重排(reflow)。
2、在 Web 应用中,相邻的 DOM 节点往往具有相同的父元素,因此对于相邻的 DOM 节点,我们可以一次性地将它们的修改应用到父元素中,从而减少 DOM 操作的次数。

基于以上前提,Vue 中的 diff 算法主要分为以下几个步骤:
1、首先比较两个根节点是否相同,如果不同,则直接将新的根节点替换旧的根节点。
2、如果根节点相同,则比较它们的子节点,这里采用了一种叫做“双端比较”的策略,即同时从新旧节点的头部和尾部开始比较,找到第一个不同的节点,然后进行更新。这种策略可以尽可能地复用旧的节点,减少 DOM 操作的次数。
3、如果子节点中有一方已经比较完了,而另一方还有剩余节点,则将剩余节点一次性地添加到真实的 DOM 树中。
总的来说,Vue 的 diff 算法采用了一种高效的策略,通过尽可能地复用旧的节点,减少 DOM 操作的次数,提高了应用的性能。同时,Vue 还提供了一些优化选项,比如设置 key 值来告诉 diff 算法哪些节点是稳定的,可以被复用,哪些是动态的,需要重新创建。

举个例子:

  <div id="app">
  <ul>
    <li v-for="item in items">{{ item }}</li>
  </ul>
  <button @click="addItem">Add Item</button>
</div>

我们在 Vue.js 中定义了一个数据 items,初始值为空数组,并且有一个 addItem 方法,可以向 items 数组中添加一个新的元素。此外,我们使用 v-for 指令来渲染 items 数组中的每个元素。

  new Vue({
  el: '#app',
  data: {
    items: []
  },
  methods: {
    addItem() {
      this.items.push(`Item ${this.items.length + 1}`);
    }
  }
})

现在,我们点击“Add Item”按钮时,会向 items 数组中添加一个新的元素,并更新界面。如果我们使用 Vue.js 的开发者工具来查看 Virtual DOM 的变化,可以看到 diff 算法是如何工作的。
假设我们已经添加了两个元素到 items 数组中,此时 Virtual DOM 的结构如下所示:

  {
  tag: 'div',
  children: [
    {
      tag: 'ul',
      children: [
        { tag: 'li', text: 'Item 1' },
        { tag: 'li', text: 'Item 2' }
      ]
    },
    { tag: 'button', text: 'Add Item' }
  ]
}

现在我们点击“Add Item”按钮,添加一个新的元素到 items 数组中,items 数组变为 ['Item 1', 'Item 2', 'Item 3'],此时 Virtual DOM 的结构变为:

{
  tag: 'div',
  children: [
    {
      tag: 'ul',
      children: [
        { tag: 'li', text: 'Item 1' },
        { tag: 'li', text: 'Item 2' },
        { tag: 'li', text: 'Item 3' }
      ]
    },
    { tag: 'button', text: 'Add Item' }
  ]
}

可以看到,diff 算法首先比较根节点,发现它们相同,然后比较子节点,发现旧的 Virtual DOM 中有两个 li 元素,新的 Virtual DOM 中有三个 li 元素,因此 diff 算法会在旧的 Virtual DOM 中复用前两个 li 元素,只创建一个新的 li 元素,并将其插入到正确的位置。
通过这个例子,我们可以更好地理解 Vue.js 中 diff 算法的工作原理。当我们修改数据时,Vue.js 会自动重新渲染组件,并使用 diff 算法来比较新旧 Virtual DOM 的差异,并将差异应用到真实的 DOM 树上。这样,我们就可以
实现高效的页面更新,同时减少不必要的 DOM 操作,提高了页面性能和用户体验。
需要注意的是,这只是 Vue.js 中 diff 算法的一个简单示例,实际上 diff 算法的实现要更加复杂。Vue.js 采用了一种优化的 diff 算法,称为“双端比较”,可以更加高效地处理大型的 Virtual DOM,而不会牺牲性能。
总之,Vue.js 中的 diff 算法是一个非常重要的部分,它为我们提供了高效的页面更新和优秀的性能。对于开发者来说,了解 Vue.js 中 diff 算法的工作原理可以帮助我们更好地理解 Vue.js 的核心原理,从而更好地编写高质量的 Vue.js 应用程序。

双端比较

Vue.js 中采用的“双端比较”算法是对传统的“单端比较”算法的一种优化,它能够更加高效地处理大型的 Virtual DOM 树。
传统的 diff 算法从根节点开始,逐级比较新旧两棵树的节点,直到找到不同之处,然后根据差异进行 DOM 更新。这种算法的缺点是,对于大型的 Virtual DOM 树,会比较耗时,因为算法需要比较所有的节点,即使这些节点是相同的。
“双端比较”算法的优化是同时从新旧两个树的顶部和底部开始比较节点。这样可以使得算法更快地找到不同之处,同时避免比较无用的节点。具体来说,算法会执行以下步骤:
1、从新旧两棵树的顶部开始,比较相同位置的节点。
2、如果找到不同之处,算法会停止比较顶部的节点,然后从底部开始比较相同位置的节点。
3、如果找到不同之处,算法会停止比较底部的节点。
4、然后,算法会计算出要更新的节点范围,并进行 DOM 更新。
举个例子,假设我们有以下的 Virtual DOM 树:

  {
  tag: 'div',
  children: [
    {
      tag: 'ul',
      children: [
        { tag: 'li', text: 'Item 1' },
        { tag: 'li', text: 'Item 2' },
        { tag: 'li', text: 'Item 3' }
      ]
    },
    { tag: 'button', text: 'Add Item' }
  ]
}

当我们向 items 数组中添加一个新的元素时,Virtual DOM 树变为:

 {
  tag: 'div',
  children: [
    {
      tag: 'ul',
      children: [
        { tag: 'li', text: 'Item 1' },
        { tag: 'li', text: 'Item 2' },
        { tag: 'li', text: 'Item 3' },
        { tag: 'li', text: 'Item 4' }
      ]
    },
    { tag: 'button', text: 'Add Item' }
  ]
}

使用“双端比较”算法,Vue.js 会同时从新旧两个树的顶部和底部开始比较节点。首先比较顶部的节点,发现它们是相同的。然后比较底部的节点,发现新的 Virtual DOM 树中有一个新的 li 元素,因此算法会停止比较底部的节点,并计算出要更新的节点范围为从第三个 li 元素到最后一个 li 元素。最后,算法会执行 DOM 更新操作。
通过使用“双端比较”算法,Vue.js 可以更快