虚拟 dom 之移动 (opens new window) 中我们介绍了一个简单的虚拟 dom diff 的算法,这篇文章主要介绍一下对它的优化。

# 场景

考虑下边的场景:

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按照 虚拟 dom 之移动 (opens new window) 中的算法,遍历 newVnodea 对应的 index = 0 小于 4 ,所以要把 dom 中对应的 a 移到 e 后边,同理依次把 b 再移到 a 后边,c 移到 b 后边,d 移到 c 后边,最终将 oldVnode 对应的 dom 结构转换为了 newVnode 对应的 dom 结构。

部分过程如下:

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总共需要 4 次的 dom 移动,但如果我们仔细观察 oldVnodenewVnode 的变化:

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我们只需要将 e 移动到 a 的前边,移动 1 次就把 oldVnode 对应的 dom 结构转换为了 newVnode 对应的 dom 结构。

下边我们就针对上边这类情况进行算法的优化。

# 双端 diff 算法

对于上边的场景,我们可以将新的 vnode 和旧 vnode 的头部和尾部比较即可找到匹配的 e

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找到 e 之后,因为当前 e 是新的 vnode 头部、旧 vnode 的尾部,我们需要把 e 对应的 dom 移动到 oldStartIdx 对应的 adom 的前边。

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移动一次,dom 的顺序就和 newVnode 一致了。

除了头尾进行了交换,尾头也可能发生交换,下边我们讨论头头比较、尾尾比较、头尾比较、尾头比较不同情况的处理方式即可。

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# 头头比较

如果 newStartIdxoldStartIdx 对应的 vnode 相同:

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dom 顺序无需改变,此时只需要将 oldStartIdxnewStartIdx 都后移即可:

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如果不相同,我们就进行尾尾比较。

# 尾尾比较

如果 newEndIdxoldEndIdx 对应的 vnode 相同:

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dom 顺序无需改变,此时只需要将 newEndIdxoldEndIdx 都前移即可:

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如果不相同,我们就进行头尾比较。

# 头尾比较

如果 oldStartIdxnewEndIdx 对应的 vnode 相同:

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此时 e 对应的 dom 节点从第一个位置移动到了最后一个,oldVnode 的顺序对应的就是实际 dom 的顺序,我们需要将 e 对应的 dom 接到 oldEndIdx 对应 dom 的后边。

然后将 oldStartIdx 后移,newEndIdx 前移。

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如果不相同,我们就进行尾头比较。

# 尾头比较

如果 oldEndIdxnewStartIdx 对应的 vnode 相同:

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此时说明 e 对应的 dom 节点从最后一个位置移动到了第一个,oldVnode 的顺序对应的就是实际 dom 的顺序,我们需要将 e 对应的 dom 移动到 oldStartIdx 对应 dom 的前边。

然后将 newStartIdx 后移,oldEndIdx 前移。

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如果不相同,我们就循环查找。

# 循环查找

如果上边四种情况都没有匹配,我们就回到 虚拟dom之移动 (opens new window) 介绍的,通过 for 循环从 oldVnode 中依次查找 newVnode

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因为我们假设了没有增删节点,所以到这步一定会找到一个 oldVnode 匹配当前 newVnode ,当找到后,因为此时的 newVnode 是在最前边,我需要将 oldVnode 对应的 dom 移动到 oldStartIdx 对应 dom 的前边,这样就可以和 newVnode 的顺序匹配了。

同时我们把匹配到的 vnode 标记为 undefind ,双指针移到到这里的时候,因为已经匹配过了,直接跳过就好。

最后,将 newStartIdx 后移。

# 小结

接下来只需要不停的重复上边的比较过程,我们只需要关心新旧双指针内的节点,节点外已经排好序了,当 oldStartIdxoldEndIdx 相遇即说明所有节点判断完毕了。

# 代码实现

只需要按照上边的逻辑编写即可,调用 nodeOps.insertBefore 来实现移动 dom

function updateChildren(parentElm, oldCh, newCh) {
  let oldStartIdx = 0;
  let newStartIdx = 0;
  let oldEndIdx = oldCh.length - 1;
  let oldStartVnode = oldCh[0];
  let oldEndVnode = oldCh[oldEndIdx];
  let newEndIdx = newCh.length - 1;
  let newStartVnode = newCh[0];
  let newEndVnode = newCh[newEndIdx];
  let oldKeyToIdx, idxInOld, vnodeToMove;
  while (oldStartIdx <= oldEndIdx) {
    if (isUndef(oldStartVnode)) {
      oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]; // 已经被置为 undefined 跳过
    } else if (isUndef(oldEndVnode)) {  // 已经被置为 undefined 跳过
      oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx];
    // 头头比较
    } else if (sameVnode(oldStartVnode, newStartVnode)) {
      patchVnode(oldStartVnode, newStartVnode);
      oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx];
      newStartVnode = newCh[++newStartIdx];
    // 尾尾比较比较
    } else if (sameVnode(oldEndVnode, newEndVnode)) {
      patchVnode(oldEndVnode, newEndVnode);
      oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx];
      newEndVnode = newCh[--newEndIdx];
    // 头尾比较
    } else if (sameVnode(oldStartVnode, newEndVnode)) {
      // Vnode moved right
      patchVnode(oldStartVnode, newEndVnode);
      nodeOps.insertBefore(
        parentElm,
        oldStartVnode.elm,
        nodeOps.nextSibling(oldEndVnode.elm)
      );
      oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx];
      newEndVnode = newCh[--newEndIdx];
    // 尾头比较
    } else if (sameVnode(oldEndVnode, newStartVnode)) {
      // Vnode moved left
      patchVnode(oldEndVnode, newStartVnode);
      nodeOps.insertBefore(
        parentElm,
        oldEndVnode.elm,
        oldStartVnode.elm
      );
      oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx];
      newStartVnode = newCh[++newStartIdx];
    // 上边都无匹配,进入 for 循环查找
    } else {
      if (isUndef(oldKeyToIdx))
        // 利用 key 映射查找
        oldKeyToIdx = createKeyToOldIdx(
          oldCh,
          oldStartIdx,
          oldEndIdx
        );
      idxInOld = isDef(newStartVnode.key)
        ? oldKeyToIdx[newStartVnode.key]
      : findIdxInOld(
        newStartVnode,
        oldCh,
        oldStartIdx,
        oldEndIdx
      );
      vnodeToMove = oldCh[idxInOld];
      if (sameVnode(vnodeToMove, newStartVnode)) {
        patchVnode(vnodeToMove, newStartVnode);
        oldCh[idxInOld] = undefined;
        nodeOps.insertBefore(
          parentElm,
          vnodeToMove.elm,
          oldStartVnode.elm
        );
      }
      newStartVnode = newCh[++newStartIdx];
    }
  }
}

function findIdxInOld(node, oldCh, start, end) {
  for (let i = start; i < end; i++) {
    const c = oldCh[i];
    if (isDef(c) && sameVnode(node, c)) return i;
  }
}

# 测试

测试程序不需要变化,还是虚拟 dom 之移动 (opens new window) 中的测试代码:

import * as nodeOps from "./node-ops";
import modules from "./modules";
import { createPatchFunction } from "./patch";
import { createElement } from "./create-element";
import { observe } from "./observer/reactive";
import Watcher from "./observer/watcher";
const options = {
    el: "#root",
    data: {
        list: ["a", "b", "c"],
    },
    render(createElement) {
        const children = [];
        for (const item of this.list) {
            children.push(createElement("div", { key: item }, item));
        }
        const vnode = createElement(
            "div",
            {
                on: {
                    click: () => {
                        console.log(1);
                        this.list = ["c", "a", "b"];
                    },
                },
            },
            children
        );
        return vnode;
    },
};

const _render = function () {
    const vnode = options.render.call(options.data, createElement);
    return vnode;
};

const __patch__ = createPatchFunction({ nodeOps, modules });

const vm = {};
vm.$el = document.querySelector(options.el);
const _update = (vnode) => {
    const prevVnode = vm._vnode;
    vm._vnode = vnode;
    // Vue.prototype.__patch__ is injected in entry points
    // based on the rendering backend used.
    if (!prevVnode) {
        // initial render
        vm.$el = __patch__(vm.$el, vnode);
    } else {
        // updates
        vm.$el = __patch__(prevVnode, vnode);
    }
};

observe(options.data);

new Watcher(options.data, () => _update(_render()));

通过优化,由 a,b,c 变为 c,a,b ,只需要移动一次 dom ,将 c 移动到 a 前边即可。

#

这篇文章主要是在 虚拟 dom 之移动 (opens new window) 基础上针对一些特定情况进行了优化,尽可能的保持原来的相对顺序,这样可以减少未来 dom 的移动。

当然,目前为止我们还是假设前后 dom 结构没有发生变化,下篇文章我们会考虑 dom 增减场景下的处理。

文本对应源码详见:vue.windliang.wang (opens new window)

Last Updated: 6/20/2022, 1:24:50 AM