前言
在上一篇文章，我们已经实现了react的组件功能，从功能的角度来说已经实现了react的核心功能了。
但是我们的实现方式有很大的问题：每次更新都重新渲染整个应用或者整个组件，dom操作十分昂贵，这样性能损耗非常大。
为了减少dom更新，我们需要找渲染前后真正变化的部分，只更新这一部分dom。而对比变化，找出需要更新部分的算法我们称之为diff算法。
对比策略
在前面两篇文章后，我们实现了一个render方法，它能将虚拟dom渲染成真正的dom，我们现在就需要改进它，让它不要再傻乎乎地重新渲染整个dom树，而是找出真正变化的部分。
这部分很多类react框架实现方式都不太一样，有的框架会选择保存上次渲染的虚拟dom，然后对比虚拟dom前后的变化，得到一系列更新的数据，然后再将这些更新应用到真正的dom上。
但也有一些框架会选择直接对比虚拟dom和真实dom，这样就不需要额外保存上一次渲染的虚拟dom，并且能够一边对比一边更新，这也是我们选择的方式。
不管是dom还是虚拟dom，它们的结构都是一棵树，完全对比两棵树变化的算法时间复杂度是o(n^3)，但是考虑到我们很少会跨层级移动dom，所以我们只需要对比同一层级的变化。
只需要对比同一颜色框内的节点
总而言之，我们的diff算法有两个原则：
对比当前真实的dom和虚拟dom，在对比过程中直接更新真实dom
只对比同一层级的变化实现
我们需要实现一个diff方法，它的作用是对比真实dom和虚拟dom，最后返回更新后的dom
/** * @param {htmlelement} dom 真实dom * @param {vnode} vnode 虚拟dom * @returns {htmlelement} 更新后的dom */function diff( dom, vnode ) { // ...}
接下来就要实现这个方法。
在这之前先来回忆一下我们虚拟dom的结构:
虚拟dom的结构可以分为三种，分别表示文本、原生dom节点以及组件。
// 原生dom节点的vnode{ tag: 'p', attrs: { classname: 'container' }, children: []}// 文本节点的vnodehello,world// 组件的vnode{ tag: componentconstrucotr, attrs: { classname: 'container' }, children: []}
对比文本节点
首先考虑最简单的文本节点，如果当前的dom就是文本节点，则直接更新内容，否则就新建一个文本节点，并移除掉原来的dom。
// diff text nodeif ( typeof vnode === 'string' ) { // 如果当前的dom就是文本节点，则直接更新内容 if ( dom && dom.nodetype === 3 ) { // nodetype: https://developer.mozilla.org/zh-cn/docs/web/api/node/nodetype if ( dom.textcontent !== vnode ) { dom.textcontent = vnode; } // 如果dom不是文本节点，则新建一个文本节点dom，并移除掉原来的 } else { out = document.createtextnode( vnode ); if ( dom && dom.parentnode ) { dom.parentnode.replacechild( out, dom ); } } return out;}
文本节点十分简单，它没有属性，也没有子元素，所以这一步结束后就可以直接返回结果了。
对比非文本dom节点
如果vnode表示的是一个非文本的dom节点，那就要分几种情况了：
如果真实dom和虚拟dom的类型不同，例如当前真实dom是一个p，而vnode的tag的值是'button'，那么原来的p就没有利用价值了，直接新建一个button元素，并将p的所有子节点移到button下，然后用replacechild方法将p替换成button。
if ( !dom || dom.nodename.tolowercase() !== vnode.tag.tolowercase() ) { out = document.createelement( vnode.tag ); if ( dom ) { [ ...dom.childnodes ].map( out.appendchild ); // 将原来的子节点移到新节点下 if ( dom.parentnode ) { dom.parentnode.replacechild( out, dom ); // 移除掉原来的dom对象 } }}
如果真实dom和虚拟dom是同一类型的，那我们暂时不需要做别的，只需要等待后面对比属性和对比子节点。
对比属性
实际上diff算法不仅仅是找出节点类型的变化，它还要找出来节点的属性以及事件监听的变化。我们将对比属性单独拿出来作为一个方法：
function diffattributes( dom, vnode ) { const old = dom.attributes; // 当前dom的属性 const attrs = vnode.attrs; // 虚拟dom的属性 // 如果原来的属性不在新的属性当中，则将其移除掉（属性值设为undefined） for ( let name in old ) { if ( !( name in attrs ) ) { setattribute( dom, name, undefined ); } } // 更新新的属性值 for ( let name in attrs ) { if ( old[ name ] !== attrs[ name ] ) { setattribute( dom, name, attrs[ name ] ); } }}
setattribute方法的实现参见第一篇文章
对比子节点
节点本身对比完成了，接下来就是对比它的子节点。
这里会面临一个问题，前面我们实现的不同diff方法，都是明确知道哪一个真实dom和虚拟dom对比，但是子节点是一个数组，它们可能改变了顺序，或者数量有所变化，我们很难确定要和虚拟dom对比的是哪一个。
为了简化逻辑，我们可以让用户提供一些线索：给节点设一个key值，重新渲染时对比key值相同的节点。
// diff方法if ( vnode.children && vnode.children.length > 0 || ( out.childnodes && out.childnodes.length > 0 ) ) { diffchildren( out, vnode.children );}
function diffchildren( dom, vchildren ) { const domchildren = dom.childnodes; const children = []; const keyed = {}; // 将有key的节点和没有key的节点分开 if ( domchildren.length > 0 ) { for ( let i = 0; i < domchildren.length; i++ ) { const child = domchildren[ i ]; const key = child.key; if ( key ) { keyedlen++; keyed[ key ] = child; } else { children.push( child ); } } } if ( vchildren && vchildren.length > 0 ) { let min = 0; let childrenlen = children.length; for ( let i = 0; i < vchildren.length; i++ ) { const vchild = vchildren[ i ]; const key = vchild.key; let child; // 如果有key，找到对应key值的节点 if ( key ) { if ( keyed[ key ] ) { child = keyed[ key ]; keyed[ key ] = undefined; } // 如果没有key，则优先找类型相同的节点 } else if ( min < childrenlen ) { for ( let j = min; j < childrenlen; j++ ) { let c = children[ j ]; if ( c && issamenodetype( c, vchild ) ) { child = c; children[ j ] = undefined; if ( j === childrenlen - 1 ) childrenlen--; if ( j === min ) min++; break; } } } // 对比 child = diff( child, vchild ); // 更新dom const f = domchildren[ i ]; if ( child && child !== dom && child !== f ) { if ( !f ) { dom.appendchild(child); } else if ( child === f.nextsibling ) { removenode( f ); } else { dom.insertbefore( child, f ); } } } }}
对比组件
如果vnode是一个组件，我们也单独拿出来作为一个方法:
function diffcomponent( dom, vnode ) { let c = dom && dom._component; let olddom = dom; // 如果组件类型没有变化，则重新set props if ( c && c.constructor === vnode.tag ) { setcomponentprops( c, vnode.attrs ); dom = c.base; // 如果组件类型变化，则移除掉原来组件，并渲染新的组件 } else { if ( c ) { unmountcomponent( c ); olddom = null; } c = createcomponent( vnode.tag, vnode.attrs ); setcomponentprops( c, vnode.attrs ); dom = c.base; if ( olddom && dom !== olddom ) { olddom._component = null; removenode( olddom ); } } return dom;}
下面是相关的工具方法的实现，和上一篇文章的实现相比，只需要修改rendercomponent方法其中的一行。
function rendercomponent( component ) { // ... // base = base = _render( renderer ); // 将_render改成diff base = diff( component.base, renderer ); // ...}
完整diff实现看这个文件
渲染
现在我们实现了diff方法，我们尝试渲染上一篇文章中定义的counter组件，来感受一下有无diff方法的不同。
class counter extends react.component { constructor( props ) { super( props ); this.state = { num: 1 } } onclick() { this.setstate( { num: this.state.num + 1 } ); } render() { return ( <p> <h1>count: { this.state.num }</h1> <button onclick={ () => this.onclick()}>add</button> </p> ); }}
不使用diff
使用上一篇文章的实现，从chrome的调试工具中可以看到，闪烁的部分是每次更新的部分，每次点击按钮，都会重新渲染整个组件。
使用diff
而实现了diff方法后，每次点击按钮，都只会重新渲染变化的部分。
后话
在这篇文章中我们实现了diff算法，通过它做到了每次只更新需要更新的部分，极大地减少了dom操作。react实现远比这个要复杂，特别是在react 16之后还引入了fiber架构，但是主要的思想是一致的。
实现diff算法可以说性能有了很大的提升，但是在别的地方仍然后很多改进的空间：每次调用setstate后会立即调用rendercomponent重新渲染组件，但现实情况是，我们可能会在极短的时间内多次调用setstate。
假设我们在上文的counter组件中写出了这种代码
onclick() { for ( let i = 0; i < 100; i++ ) { this.setstate( { num: this.state.num + 1 } ); }}
那以目前的实现，每次点击都会渲染100次组件，对性能肯定有很大的影响。
相信看了本文案例你已经掌握了方法，更多精彩请关注其它相关文章！
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以上就是如何使用react diff算法的详细内容。