前言
在上一篇文章，我們已經實現了React的組件功能，從功能的角度來說已經實現了React的核心功能了。
但是我們的實現方式有很大的問題：每次更新都重新渲染整個應用或者整個組件，DOM操作十分昂貴，這樣性能損耗非常大。
為了減少DOM更新，我們需要找渲染前后真正變化的部分，只更新這一部分DOM。而對比變化，找出需要更新部分的算法我們稱之為diff算法。
對比策略
在前面兩篇文章后，我們實現了一個render方法，它能將虛擬DOM渲染成真正的DOM，我們現在就需要改進它，讓它不要再傻乎乎地重新渲染整個DOM樹，而是找出真正變化的部分。
這部分很多類React框架實現方式都不太一樣，有的框架會選擇保存上次渲染的虛擬DOM，然后對比虛擬DOM前后的變化，得到一系列更新的數據，然后再將這些更新應用到真正的DOM上。
但也有一些框架會選擇直接對比虛擬DOM和真實DOM，這樣就不需要額外保存上一次渲染的虛擬DOM，并且能夠一邊對比一邊更新，這也是我們選擇的方式。
不管是DOM還是虛擬DOM，它們的結構都是一棵樹，完全對比兩棵樹變化的算法時間復雜度是O(n^3)，但是考慮到我們很少會跨層級移動DOM，所以我們只需要對比同一層級的變化。
只需要對比同一顏色框內的節點
總而言之，我們的diff算法有兩個原則：
我們需要實現一個diff方法，它的作用是對比真實DOM和虛擬DOM，最后返回更新后的DOM
/** * @param {HTMLElement} dom 真實DOM * @param {vnode} vnode 虛擬DOM * @returns {HTMLElement} 更新后的DOM */function diff( dom, vnode ) { // ...}接下來就要實現這個方法。
在這之前先來回憶一下我們虛擬DOM的結構:
虛擬DOM的結構可以分為三種，分別表示文本、原生DOM節點以及組件。
// 原生DOM節點的vnode{ tag: 'div', attrs: { className: 'container' }, children: []}// 文本節點的vnode"hello,world"// 組件的vnode{ tag: ComponentConstrucotr, attrs: { className: 'container' }, children: []}對比文本節點
首先考慮最簡單的文本節點，如果當前的DOM就是文本節點，則直接更新內容，否則就新建一個文本節點，并移除掉原來的DOM。
// diff text nodeif ( typeof vnode === 'string' ) { // 如果當前的DOM就是文本節點，則直接更新內容 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不是文本節點，則新建一個文本節點DOM，并移除掉原來的 } else { out = document.createTextNode( vnode ); if ( dom && dom.parentNode ) { dom.parentNode.replaceChild( out, dom ); } } return out;}文本節點十分簡單，它沒有屬性，也沒有子元素，所以這一步結束后就可以直接返回結果了。
對比非文本DOM節點
如果vnode表示的是一個非文本的DOM節點，那就要分幾種情況了：
如果真實DOM和虛擬DOM的類型不同，例如當前真實DOM是一個div，而vnode的tag的值是'button'，那么原來的div就沒有利用價值了，直接新建一個button元素，并將div的所有子節點移到button下，然后用replaceChild方法將div替換成button。
if ( !dom || dom.nodeName.toLowerCase() !== vnode.tag.toLowerCase() ) { out = document.createElement( vnode.tag ); if ( dom ) { [ ...dom.childNodes ].map( out.appendChild ); // 將原來的子節點移到新節點下 if ( dom.parentNode ) { dom.parentNode.replaceChild( out, dom ); // 移除掉原來的DOM對象 } }}如果真實DOM和虛擬DOM是同一類型的，那我們暫時不需要做別的，只需要等待后面對比屬性和對比子節點。
對比屬性
實際上diff算法不僅僅是找出節點類型的變化，它還要找出來節點的屬性以及事件監聽的變化。我們將對比屬性單獨拿出來作為一個方法：
function diffAttributes( dom, vnode ) { const old = dom.attributes; // 當前DOM的屬性 const attrs = vnode.attrs; // 虛擬DOM的屬性 // 如果原來的屬性不在新的屬性當中，則將其移除掉（屬性值設為undefined） for ( let name in old ) { if ( !( name in attrs ) ) { setAttribute( dom, name, undefined ); } } // 更新新的屬性值 for ( let name in attrs ) { if ( old[ name ] !== attrs[ name ] ) { setAttribute( dom, name, attrs[ name ] ); } }}setAttribute方法的實現參見第一篇文章
對比子節點
節點本身對比完成了，接下來就是對比它的子節點。
這里會面臨一個問題，前面我們實現的不同diff方法，都是明確知道哪一個真實DOM和虛擬DOM對比，但是子節點是一個數組，它們可能改變了順序，或者數量有所變化，我們很難確定要和虛擬DOM對比的是哪一個。
為了簡化邏輯，我們可以讓用戶提供一些線索：給節點設一個key值，重新渲染時對比key值相同的節點。
// 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 = {}; // 將有key的節點和沒有key的節點分開 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，找到對應key值的節點 if ( key ) { if ( keyed[ key ] ) { child = keyed[ key ]; keyed[ key ] = undefined; } // 如果沒有key，則優先找類型相同的節點 } 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; } } } // 對比 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 ); } } } }}對比組件
如果vnode是一個組件，我們也單獨拿出來作為一個方法:
function diffComponent( dom, vnode ) { let c = dom && dom._component; let oldDom = dom; // 如果組件類型沒有變化，則重新set props if ( c && c.constructor === vnode.tag ) { setComponentProps( c, vnode.attrs ); dom = c.base; // 如果組件類型變化，則移除掉原來組件，并渲染新的組件 } 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;}下面是相關的工具方法的實現，和上一篇文章的實現相比，只需要修改renderComponent方法其中的一行。
function renderComponent( component ) { // ... // base = base = _render( renderer ); // 將_render改成diff base = diff( component.base, renderer ); // ...}完整diff實現看這個文件
渲染
現在我們實現了diff方法，我們嘗試渲染上一篇文章中定義的Counter組件，來感受一下有無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 ( <div> <h1>count: { this.state.num }</h1> <button onClick={ () => this.onClick()}>add</button> </div> ); }}不使用diff
使用上一篇文章的實現，從chrome的調試工具中可以看到，閃爍的部分是每次更新的部分，每次點擊按鈕，都會重新渲染整個組件。
使用diff
而實現了diff方法后，每次點擊按鈕，都只會重新渲染變化的部分。
后話
在這篇文章中我們實現了diff算法，通過它做到了每次只更新需要更新的部分，極大地減少了DOM操作。React實現遠比這個要復雜，特別是在React 16之后還引入了Fiber架構，但是主要的思想是一致的。
實現diff算法可以說性能有了很大的提升，但是在別的地方仍然后很多改進的空間：每次調用setState后會立即調用renderComponent重新渲染組件，但現實情況是，我們可能會在極短的時間內多次調用setState。
假設我們在上文的Counter組件中寫出了這種代碼
onClick() { for ( let i = 0; i < 100; i++ ) { this.setState( { num: this.state.num + 1 } ); }}那以目前的實現，每次點擊都會渲染100次組件，對性能肯定有很大的影響。
下一篇文章我們就要來改進setState方法
這篇文章的代碼：https://github.com/hujiulong/simple-react/tree/chapter-3
以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持VeVb武林網。
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