Vue中的虚拟DOM如何构建
这篇文章主要介绍了Vue中的虚拟DOM如何构建的相关知识,内容详细易懂,操作简单快捷,具有一定借鉴价值,相信大家阅读完这篇Vue中的虚拟DOM如何构建文章都会有所收获,下面我们一起来看看吧。
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虚拟DOM技术使得我们的页面渲染的效率更高,减轻了节点的操作从而提高性能。
一、真实DOM
和其解析流程
本节我们主要介绍真实 DOM
的解析过程,通过介绍其解析过程以及存在的问题,从而引出为什么需要虚拟DOM
。一图胜千言,如下图为 webkit
渲染引擎工作流程图
所有的浏览器渲染引擎工作流程大致分为5步:创建 DOM
树 —> 创建 Style Rules
-> 构建 Render
树 —> 布局 Layout
-—> 绘制 Painting
。
第一步,构建 DOM 树:用 HTML 分析器,分析 HTML 元素,构建一棵 DOM 树;
第二步,生成样式表:用 CSS 分析器,分析 CSS 文件和元素上的 inline 样式,生成页面的样式表;
第三步,构建 Render 树:将 DOM 树和样式表关联起来,构建一棵 Render 树(Attachment)。每个 DOM 节点都有 attach 方法,接受样式信息,返回一个 render 对象(又名 renderer),这些 render 对象最终会被构建成一棵 Render 树;
第四步,确定节点坐标:根据 Render 树结构,为每个 Render 树上的节点确定一个在显示屏上出现的精确坐标;
第五步,绘制页面:根据 Render 树和节点显示坐标,然后调用每个节点的 paint 方法,将它们绘制出来。
注意点:
1、DOM
树的构建是文档加载完成开始的?构建 DOM
树是一个渐进过程,为达到更好的用户体验,渲染引擎会尽快将内容显示在屏幕上,它不必等到整个 HTML
文档解析完成之后才开始构建 render
树和布局。
2、Render
树是 DOM
树和 CSS
样式表构建完毕后才开始构建的?这三个过程在实际进行的时候并不是完全独立的,而是会有交叉,会一边加载,一边解析,以及一边渲染。
3、CSS
的解析注意点?CSS
的解析是从右往左逆向解析的,嵌套标签越多,解析越慢。
4、JS
操作真实 DOM
的代价?用我们传统的开发模式,原生 JS
或 JQ
操作 DOM
时,浏览器会从构建 DOM 树开始从头到尾执行一遍流程。在一次操作中,我需要更新 10 个 DOM
节点,浏览器收到第一个 DOM
请求后并不知道还有 9 次更新操作,因此会马上执行流程,最终执行10 次。例如,第一次计算完,紧接着下一个 DOM
更新请求,这个节点的坐标值就变了,前一次计算为无用功。计算 DOM
节点坐标值等都是白白浪费的性能。即使计算机硬件一直在迭代更新,操作 DOM
的代价仍旧是昂贵的,频繁操作还是会出现页面卡顿,影响用户体验
二、Virtual-DOM
基础
2.1、虚拟 DOM
的好处
虚拟 DOM
就是为了解决浏览器性能问题而被设计出来的。如前,若一次操作中有 10 次更新 DOM
的动作,虚拟 DOM
不会立即操作 DOM
,而是将这 10 次更新的 diff
内容保存到本地一个 JS
对象中,最终将这个 JS
对象一次性 attch
到 DOM
树上,再进行后续操作,避免大量无谓的计算量。所以,用 JS
对象模拟 DOM
节点的好处是,页面的更新可以先全部反映在 JS
对象(虚拟 DOM
)上,操作内存中的 JS
对象的速度显然要更快,等更新完成后,再将最终的 JS
对象映射成真实的 DOM
,交由浏览器去绘制。
2.2、算法实现
2.2.1、用 JS
对象模拟 DOM
树
(1)如何用 JS
对象模拟 DOM
树
例如一个真实的 DOM
节点如下:
Virtual DOM
- Item 1
- Item 2
- Item 3
Hello World
我们用 JavaScript
对象来表示 DOM
节点,使用对象的属性记录节点的类型、属性、子节点等。
element.js
中表示节点对象代码如下:
/** * Element virdual-dom 对象定义 * @param {String} tagName - dom 元素名称 * @param {Object} props - dom 属性 * @param {Array} - 子节点 */ function Element(tagName, props, children) { this.tagName = tagName this.props = props this.children = children // dom 元素的 key 值,用作唯一标识符 if(props.key){ this.key = props.key } var count = 0 children.forEach(function (child, i) { if (child instanceof Element) { count += child.count } else { children[i] = '' + child } count++ }) // 子元素个数 this.count = count } function createElement(tagName, props, children){ return new Element(tagName, props, children); } module.exports = createElement;
根据 element
对象的设定,则上面的 DOM
结构就可以简单表示为:
var el = require("./element.js"); var ul = el('div',{id:'virtual-dom'},[ el('p',{},['Virtual DOM']), el('ul', { id: 'list' }, [ el('li', { class: 'item' }, ['Item 1']), el('li', { class: 'item' }, ['Item 2']), el('li', { class: 'item' }, ['Item 3']) ]), el('div',{},['Hello World']) ])
现在 ul
就是我们用 JavaScript
对象表示的 DOM
结构,我们输出查看 ul
对应的数据结构如下:
(2)渲染用 JS
表示的 DOM
对象
但是页面上并没有这个结构,下一步我们介绍如何将 ul
渲染成页面上真实的 DOM
结构,相关渲染函数如下:
/** * render 将virdual-dom 对象渲染为实际 DOM 元素 */ Element.prototype.render = function () { var el = document.createElement(this.tagName) var props = this.props // 设置节点的DOM属性 for (var propName in props) { var propValue = props[propName] el.setAttribute(propName, propValue) } var children = this.children || [] children.forEach(function (child) { var childEl = (child instanceof Element) ? child.render() // 如果子节点也是虚拟DOM,递归构建DOM节点 : document.createTextNode(child) // 如果字符串,只构建文本节点 el.appendChild(childEl) }) return el }
我们通过查看以上 render
方法,会根据 tagName
构建一个真正的 DOM
节点,然后设置这个节点的属性,最后递归地把自己的子节点也构建起来。
我们将构建好的 DOM
结构添加到页面 body
上面,如下:
ulRoot = ul.render(); document.body.appendChild(ulRoot);
这样,页面 body
里面就有真正的 DOM
结构,效果如下图所示:
2.2.2、比较两棵虚拟 DOM
树的差异 — diff
算法
diff
算法用来比较两棵 Virtual DOM
树的差异,如果需要两棵树的完全比较,那么 diff
算法的时间复杂度为O(n^3)
。但是在前端当中,你很少会跨越层级地移动 DOM
元素,所以 Virtual DOM
只会对同一个层级的元素进行对比,如下图所示, div
只会和同一层级的 div
对比,第二层级的只会跟第二层级对比,这样算法复杂度就可以达到 O(n)
。
(1)深度优先遍历,记录差异
在实际的代码中,会对新旧两棵树进行一个深度优先的遍历,这样每个节点都会有一个唯一的标记:
在深度优先遍历的时候,每遍历到一个节点就把该节点和新的的树进行对比。如果有差异的话就记录到一个对象里面。
// diff 函数,对比两棵树 function diff(oldTree, newTree) { var index = 0 // 当前节点的标志 var patches = {} // 用来记录每个节点差异的对象 dfsWalk(oldTree, newTree, index, patches) return patches } // 对两棵树进行深度优先遍历 function dfsWalk(oldNode, newNode, index, patches) { var currentPatch = [] if (typeof (oldNode) === "string" && typeof (newNode) === "string") { // 文本内容改变 if (newNode !== oldNode) { currentPatch.push({ type: patch.TEXT, content: newNode }) } } else if (newNode!=null && oldNode.tagName === newNode.tagName && oldNode.key === newNode.key) { // 节点相同,比较属性 var propsPatches = diffProps(oldNode, newNode) if (propsPatches) { currentPatch.push({ type: patch.PROPS, props: propsPatches }) } // 比较子节点,如果子节点有'ignore'属性,则不需要比较 if (!isIgnoreChildren(newNode)) { diffChildren( oldNode.children, newNode.children, index, patches, currentPatch ) } } else if(newNode !== null){ // 新节点和旧节点不同,用 replace 替换 currentPatch.push({ type: patch.REPLACE, node: newNode }) } if (currentPatch.length) { patches[index] = currentPatch } }
从以上可以得出,patches[1]
表示 p
,patches[3]
表示 ul
,以此类推。
(2)差异类型
DOM
操作导致的差异类型包括以下几种:
节点替换:节点改变了,例如将上面的
div
换成h2
;顺序互换:移动、删除、新增子节点,例如上面
div
的子节点,把p
和ul
顺序互换;属性更改:修改了节点的属性,例如把上面
li
的class
样式类删除;文本改变:改变文本节点的文本内容,例如将上面
p
节点的文本内容更改为 “Real Dom
”;
以上描述的几种差异类型在代码中定义如下所示:
var REPLACE = 0 // 替换原先的节点 var REORDER = 1 // 重新排序 var PROPS = 2 // 修改了节点的属性 var TEXT = 3 // 文本内容改变
(3)列表对比算法
子节点的对比算法,例如 p, ul, div
的顺序换成了 div, p, ul
。这个该怎么对比?如果按照同层级进行顺序对比的话,它们都会被替换掉。如 p
和 div
的 tagName
不同,p
会被 div
所替代。最终,三个节点都会被替换,这样 DOM
开销就非常大。而实际上是不需要替换节点,而只需要经过节点移动就可以达到,我们只需知道怎么进行移动。
将这个问题抽象出来其实就是字符串的最小编辑距离问题(Edition Distance
),最常见的解决方法是 Levenshtein Distance
, Levenshtein Distance
是一个度量两个字符序列之间差异的字符串度量标准,两个单词之间的 Levenshtein Distance
是将一个单词转换为另一个单词所需的单字符编辑(插入、删除或替换)的最小数量。Levenshtein Distance
是1965年由苏联数学家 Vladimir Levenshtein 发明的。Levenshtein Distance
也被称为编辑距离(Edit Distance
),通过动态规划求解,时间复杂度为 O(M*N)
。
定义:对于两个字符串 a、b
,则他们的 Levenshtein Distance
为:
示例:字符串 a
和 b
,a=“abcde” ,b=“cabef”
,根据上面给出的计算公式,则他们的 Levenshtein Distance
的计算过程如下:
本文的 demo
使用插件 list-diff2
算法进行比较,该算法的时间复杂度伟 O(n*m)
,虽然该算法并非最优的算法,但是用于对于 dom
元素的常规操作是足够的。该算法具体的实现过程这里不再详细介绍,该算法的具体介绍可以参照:github.com/livoras/lis…
(4)实例输出
两个虚拟 DOM
对象如下图所示,其中 ul1
表示原有的虚拟 DOM
树,ul2
表示改变后的虚拟 DOM
树
var ul1 = el('div',{id:'virtual-dom'},[ el('p',{},['Virtual DOM']), el('ul', { id: 'list' }, [ el('li', { class: 'item' }, ['Item 1']), el('li', { class: 'item' }, ['Item 2']), el('li', { class: 'item' }, ['Item 3']) ]), el('div',{},['Hello World']) ]) var ul2 = el('div',{id:'virtual-dom'},[ el('p',{},['Virtual DOM']), el('ul', { id: 'list' }, [ el('li', { class: 'item' }, ['Item 21']), el('li', { class: 'item' }, ['Item 23']) ]), el('p',{},['Hello World']) ]) var patches = diff(ul1,ul2); console.log('patches:',patches);
我们查看输出的两个虚拟 DOM
对象之间的差异对象如下图所示,我们能通过差异对象得到,两个虚拟 DOM
对象之间进行了哪些变化,从而根据这个差异对象(patches
)更改原先的真实 DOM
结构,从而将页面的 DOM
结构进行更改。
2.2.3、将两个虚拟 DOM
对象的差异应用到真正的 DOM
树
(1)深度优先遍历 DOM
树
因为步骤一所构建的 JavaScript
对象树和 render
出来真正的 DOM
树的信息、结构是一样的。所以我们可以对那棵 DOM
树也进行深度优先的遍历,遍历的时候从步骤二生成的 patches
对象中找出当前遍历的节点差异,如下相关代码所示:
function patch (node, patches) { var walker = {index: 0} dfsWalk(node, walker, patches) } function dfsWalk (node, walker, patches) { // 从patches拿出当前节点的差异 var currentPatches = patches[walker.index] var len = node.childNodes ? node.childNodes.length : 0 // 深度遍历子节点 for (var i = 0; i < len; i++) { var child = node.childNodes[i] walker.index++ dfsWalk(child, walker, patches) } // 对当前节点进行DOM操作 if (currentPatches) { applyPatches(node, currentPatches) } }
(2)对原有 DOM
树进行 DOM
操作
我们根据不同类型的差异对当前节点进行不同的 DOM
操作 ,例如如果进行了节点替换,就进行节点替换 DOM
操作;如果节点文本发生了改变,则进行文本替换的 DOM
操作;以及子节点重排、属性改变等 DOM
操作,相关代码如 applyPatches
所示 :
function applyPatches (node, currentPatches) { currentPatches.forEach(currentPatch => { switch (currentPatch.type) { case REPLACE: var newNode = (typeof currentPatch.node === 'string') ? document.createTextNode(currentPatch.node) : currentPatch.node.render() node.parentNode.replaceChild(newNode, node) break case REORDER: reorderChildren(node, currentPatch.moves) break case PROPS: setProps(node, currentPatch.props) break case TEXT: node.textContent = currentPatch.content break default: throw new Error('Unknown patch type ' + currentPatch.type) } }) }
(3)DOM结构改变
通过将第 2.2.2 得到的两个 DOM
对象之间的差异,应用到第一个(原先)DOM
结构中,我们可以看到 DOM
结构进行了预期的变化,如下图所示:
2.3、结语
相关代码实现已经放到 github 上面,有兴趣的同学可以clone运行实验,github地址为:github.com/fengshi123/…
Virtual DOM
算法主要实现上面三个步骤来实现:
用
JS
对象模拟DOM
树 —element.js
Virtual DOM
- Item 1
- Item 2
- Item 3
Hello World比较两棵虚拟
DOM
树的差异 —diff.js
将两个虚拟
DOM
对象的差异应用到真正的DOM
树 —patch.js
function applyPatches (node, currentPatches) { currentPatches.forEach(currentPatch => { switch (currentPatch.type) { case REPLACE: var newNode = (typeof currentPatch.node === 'string') ? document.createTextNode(currentPatch.node) : currentPatch.node.render() node.parentNode.replaceChild(newNode, node) break case REORDER: reorderChildren(node, currentPatch.moves) break case PROPS: setProps(node, currentPatch.props) break case TEXT: node.textContent = currentPatch.content break default: throw new Error('Unknown patch type ' + currentPatch.type) } }) }
三、Vue
源码 Virtual-DOM
简析
我们从第二章节(Virtual-DOM
基础)中已经掌握 Virtual DOM
渲染成真实的 DOM
实际上要经历 VNode
的定义、diff
、patch
等过程,所以本章节 Vue
源码的解析也按这几个过程来简析。
3.1、VNode
模拟 DOM
树
3.1.1、VNode
类简析
在 Vue.js
中,Virtual DOM
是用 VNode
这个 Class
去描述,它定义在 src/core/vdom/vnode.js
中 ,从以下代码块中可以看到 Vue.js
中的 Virtual DOM
的定义较为复杂一些,因为它这里包含了很多 Vue.js
的特性。实际上 Vue.js
中 Virtual DOM
是借鉴了一个开源库 snabbdom 的实现,然后加入了一些 Vue.js
的一些特性。
export default class VNode { tag: string | void; data: VNodeData | void; children: ?Array; text: string | void; elm: Node | void; ns: string | void; context: Component | void; // rendered in this component's scope key: string | number | void; componentOptions: VNodeComponentOptions | void; componentInstance: Component | void; // component instance parent: VNode | void; // component placeholder node // strictly internal raw: boolean; // contains raw HTML? (server only) isStatic: boolean; // hoisted static node isRootInsert: boolean; // necessary for enter transition check isComment: boolean; // empty comment placeholder? isCloned: boolean; // is a cloned node? isOnce: boolean; // is a v-once node? asyncFactory: Function | void; // async component factory function asyncMeta: Object | void; isAsyncPlaceholder: boolean; ssrContext: Object | void; fnContext: Component | void; // real context vm for functional nodes fnOptions: ?ComponentOptions; // for SSR caching devtoolsMeta: ?Object; // used to store functional render context for devtools fnScopeId: ?string; // functional scope id support constructor ( tag?: string, data?: VNodeData, children?: ?Array , text?: string, elm?: Node, context?: Component, componentOptions?: VNodeComponentOptions, asyncFactory?: Function ) { this.tag = tag this.data = data this.children = children this.text = text this.elm = elm this.ns = undefined this.context = context this.fnContext = undefined this.fnOptions = undefined this.fnScopeId = undefined this.key = data && data.key this.componentOptions = componentOptions this.componentInstance = undefined this.parent = undefined this.raw = false this.isStatic = false this.isRootInsert = true this.isComment = false this.isCloned = false this.isOnce = false this.asyncFactory = asyncFactory this.asyncMeta = undefined this.isAsyncPlaceholder = false } }
这里千万不要因为 VNode
的这么属性而被吓到,或者咬紧牙去摸清楚每个属性的意义,其实,我们主要了解其几个核心的关键属性就差不多了,例如:
tag
属性即这个vnode
的标签属性data
属性包含了最后渲染成真实dom
节点后,节点上的class
,attribute
,style
以及绑定的事件children
属性是vnode
的子节点text
属性是文本属性elm
属性为这个vnode
对应的真实dom
节点key
属性是vnode
的标记,在diff
过程中可以提高diff
的效率
3.1.2、源码创建 VNode
过程
(1)初始化vue
我们在实例化一个 vue
实例,也即 new Vue( )
时,实际上是执行 src/core/instance/index.js
中定义的 Function
函数。
function Vue (options) { if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && !(this instanceof Vue) ) { warn('Vue is a constructor and should be called with the `new` keyword') } this._init(options) }
通过查看 Vue
的 function
,我们知道 Vue
只能通过 new
关键字初始化,然后调用 this._init
方法,该方法在 src/core/instance/init.js
中定义。
Vue.prototype._init = function (options?: Object) { const vm: Component = this // 省略一系列其它初始化的代码 if (vm.$options.el) { console.log('vm.$options.el:',vm.$options.el); vm.$mount(vm.$options.el) } }
(2)Vue
实例挂载
Vue
中是通过 $mount
实例方法去挂载 dom
的,下面我们通过分析 compiler
版本的 mount
实现,相关源码在目录 src/platforms/web/entry-runtime-with-compiler.js
文件中定义:。
const mount = Vue.prototype.$mount Vue.prototype.$mount = function ( el?: string | Element, hydrating?: boolean ): Component { el = el && query(el) // 省略一系列初始化以及逻辑判断代码 return mount.call(this, el, hydrating) }
我们发现最终还是调用用原先原型上的 $mount
方法挂载 ,原先原型上的 $mount
方法在 src/platforms/web/runtime/index.js
中定义 。
Vue.prototype.$mount = function ( el?: string | Element, hydrating?: boolean ): Component { el = el && inBrowser ? query(el) : undefined return mountComponent(this, el, hydrating) }
我们发现$mount
方法实际上会去调用 mountComponent
方法,这个方法定义在 src/core/instance/lifecycle.js
文件中
export function mountComponent ( vm: Component, el: ?Element, hydrating?: boolean ): Component { vm.$el = el // 省略一系列其它代码 let updateComponent /* istanbul ignore if */ if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) { updateComponent = () => { // 生成虚拟 vnode const vnode = vm._render() // 更新 DOM vm._update(vnode, hydrating) } } else { updateComponent = () => { vm._update(vm._render(), hydrating) } } // 实例化一个渲染Watcher,在它的回调函数中会调用 updateComponent 方法 new Watcher(vm, updateComponent, noop, { before () { if (vm._isMounted && !vm._isDestroyed) { callHook(vm, 'beforeUpdate') } } }, true /* isRenderWatcher */) hydrating = false return vm }
从上面的代码可以看到,mountComponent
核心就是先实例化一个渲染Watcher
,在它的回调函数中会调用 updateComponent
方法,在此方法中调用 vm._render
方法先生成虚拟 Node,最终调用 vm._update
更新 DOM
。
(3)创建虚拟 Node
Vue
的 _render
方法是实例的一个私有方法,它用来把实例渲染成一个虚拟 Node
。它的定义在 src/core/instance/render.js
文件中:
Vue.prototype._render = function (): VNode { const vm: Component = this const { render, _parentVnode } = vm.$options let vnode try { // 省略一系列代码 currentRenderingInstance = vm // 调用 createElement 方法来返回 vnode vnode = render.call(vm._renderProxy, vm.$createElement) } catch (e) { handleError(e, vm, `render`){} } // set parent vnode.parent = _parentVnode console.log("vnode...:",vnode); return vnode }
Vue.js
利用 _createElement
方法创建 VNode
,它定义在 src/core/vdom/create-elemenet.js
中:
export function _createElement ( context: Component, tag?: string | Class| Function | Object, data?: VNodeData, children?: any, normalizationType?: number ): VNode | Array { // 省略一系列非主线代码 if (normalizationType === ALWAYS_NORMALIZE) { // 场景是 render 函数不是编译生成的 children = normalizeChildren(children) } else if (normalizationType === SIMPLE_NORMALIZE) { // 场景是 render 函数是编译生成的 children = simpleNormalizeChildren(children) } let vnode, ns if (typeof tag === 'string') { let Ctor ns = (context.$vnode && context.$vnode.ns) || config.getTagNamespace(tag) if (config.isReservedTag(tag)) { // 创建虚拟 vnode vnode = new VNode( config.parsePlatformTagName(tag), data, children, undefined, undefined, context ) } else if ((!data || !data.pre) && isDef(Ctor = resolveAsset(context.$options, 'components', tag))) { // component vnode = createComponent(Ctor, data, context, children, tag) } else { vnode = new VNode( tag, data, children, undefined, undefined, context ) } } else { vnode = createComponent(tag, data, context, children) } if (Array.isArray(vnode)) { return vnode } else if (isDef(vnode)) { if (isDef(ns)) applyNS(vnode, ns) if (isDef(data)) registerDeepBindings(data) return vnode } else { return createEmptyVNode() } }
_createElement
方法有 5 个参数,context
表示 VNode 的上下文环境,它是 Component
类型;tag
表示标签,它可以是一个字符串,也可以是一个 Component
;data
表示 VNode 的数据,它是一个 VNodeData
类型,可以在 flow/vnode.js
中找到它的定义;children
表示当前 VNode 的子节点,它是任意类型的,需要被规范为标准的 VNode
数组;
3.1.3、实例查看
为了更直观查看我们平时写的 Vue
代码如何用 VNode
类来表示,我们通过一个实例的转换进行更深刻了解。
例如,实例化一个 Vue
实例:
var app = new Vue({ el: '#app', render: function (createElement) { return createElement('div', { attrs: { id: 'app', class: "class_box" }, }, this.message) }, data: { message: 'Hello Vue!' } })
我们打印出其对应的 VNode
表示:
3.2、diff
过程
3.2.1、Vue.js
源码的 diff
调用逻辑
Vue.js
源码实例化了一个 watcher
,这个 ~ 被添加到了在模板当中所绑定变量的依赖当中,一旦 model
中的响应式的数据发生了变化,这些响应式的数据所维护的 dep
数组便会调用 dep.notify()
方法完成所有依赖遍历执行的工作,这包括视图的更新,即 updateComponent
方法的调用。watcher
和 updateComponent
方法定义在 src/core/instance/lifecycle.js
文件中 。
export function mountComponent ( vm: Component, el: ?Element, hydrating?: boolean ): Component { vm.$el = el // 省略一系列其它代码 let updateComponent /* istanbul ignore if */ if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) { updateComponent = () => { // 生成虚拟 vnode const vnode = vm._render() // 更新 DOM vm._update(vnode, hydrating) } } else { updateComponent = () => { vm._update(vm._render(), hydrating) } } // 实例化一个渲染Watcher,在它的回调函数中会调用 updateComponent 方法 new Watcher(vm, updateComponent, noop, { before () { if (vm._isMounted && !vm._isDestroyed) { callHook(vm, 'beforeUpdate') } } }, true /* isRenderWatcher */) hydrating = false return vm }
完成视图的更新工作事实上就是调用了vm._update
方法,这个方法接收的第一个参数是刚生成的Vnode
,调用的vm._update
方法定义在 src/core/instance/lifecycle.js
中。
Vue.prototype._update = function (vnode: VNode, hydrating?: boolean) { const vm: Component = this const prevEl = vm.$el const prevVnode = vm._vnode const restoreActiveInstance = setActiveInstance(vm) vm._vnode = vnode if (!prevVnode) { // 第一个参数为真实的node节点,则为初始化 vm.$el = vm.__patch__(vm.$el, vnode, hydrating, false /* removeOnly */) } else { // 如果需要diff的prevVnode存在,那么对prevVnode和vnode进行diff vm.$el = vm.__patch__(prevVnode, vnode) } restoreActiveInstance() // update __vue__ reference if (prevEl) { prevEl.__vue__ = null } if (vm.$el) { vm.$el.__vue__ = vm } // if parent is an HOC, update its $el as well if (vm.$vnode && vm.$parent && vm.$vnode === vm.$parent._vnode) { vm.$parent.$el = vm.$el } }
在这个方法当中最为关键的就是 vm.__patch__
方法,这也是整个 virtual-dom
当中最为核心的方法,主要完成了prevVnode
和 vnode
的 diff
过程并根据需要操作的 vdom
节点打 patch
,最后生成新的真实 dom
节点并完成视图的更新工作。
接下来,让我们看下 vm.__patch__
的逻辑过程, vm.__patch__
方法定义在 src/core/vdom/patch.js
中。
function patch (oldVnode, vnode, hydrating, removeOnly) { ...... if (isUndef(oldVnode)) { // 当oldVnode不存在时,创建新的节点 isInitialPatch = true createElm(vnode, insertedVnodeQueue) } else { // 对oldVnode和vnode进行diff,并对oldVnode打patch const isRealElement = isDef(oldVnode.nodeType) if (!isRealElement && sameVnode(oldVnode, vnode)) { // patch existing root node patchVnode(oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue, null, null, removeOnly) } ...... } }
在 patch
方法中,我们看到会分为两种情况,一种是当 oldVnode
不存在时,会创建新的节点;另一种则是已经存在 oldVnode
,那么会对 oldVnode
和 vnode
进行 diff
及 patch
的过程。其中 patch
过程中会调用 sameVnode
方法来对对传入的2个 vnode
进行基本属性的比较,只有当基本属性相同的情况下才认为这个2个vnode
只是局部发生了更新,然后才会对这2个 vnode
进行 diff
,如果2个 vnode
的基本属性存在不一致的情况,那么就会直接跳过 diff
的过程,进而依据 vnode
新建一个真实的 dom
,同时删除老的 dom
节点。
function sameVnode (a, b) { return ( a.key === b.key && a.tag === b.tag && a.isComment === b.isComment && isDef(a.data) === isDef(b.data) && sameInputType(a, b) ) }
diff
过程中主要是通过调用 patchVnode
方法进行的:
function patchVnode (oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue, ownerArray, index, removeOnly) { ...... const elm = vnode.elm = oldVnode.elm const oldCh = oldVnode.children const ch = vnode.children // 如果vnode没有文本节点 if (isUndef(vnode.text)) { // 如果oldVnode的children属性存在且vnode的children属性也存在 if (isDef(oldCh) && isDef(ch)) { // updateChildren,对子节点进行diff if (oldCh !== ch) updateChildren(elm, oldCh, ch, insertedVnodeQueue, removeOnly) } else if (isDef(ch)) { if (process.env.NODE_ENV !== 'production') { checkDuplicateKeys(ch) } // 如果oldVnode的text存在,那么首先清空text的内容,然后将vnode的children添加进去 if (isDef(oldVnode.text)) nodeOps.setTextContent(elm, '') addVnodes(elm, null, ch, 0, ch.length - 1, insertedVnodeQueue) } else if (isDef(oldCh)) { // 删除elm下的oldchildren removeVnodes(elm, oldCh, 0, oldCh.length - 1) } else if (isDef(oldVnode.text)) { // oldVnode有子节点,而vnode没有,那么就清空这个节点 nodeOps.setTextContent(elm, '') } } else if (oldVnode.text !== vnode.text) { // 如果oldVnode和vnode文本属性不同,那么直接更新真是dom节点的文本元素 nodeOps.setTextContent(elm, vnode.text) } ...... }
从以上代码得知,
diff
过程中又分了好几种情况,oldCh
为 oldVnode
的子节点,ch
为 Vnode
的子节点:
首先进行文本节点的判断,若
oldVnode.text !== vnode.text
,那么就会直接进行文本节点的替换;在
vnode
没有文本节点的情况下,进入子节点的diff
;当
oldCh
和ch
都存在且不相同的情况下,调用updateChildren
对子节点进行diff
;若
oldCh
不存在,ch
存在,首先清空oldVnode
的文本节点,同时调用addVnodes
方法将ch
添加到elm
真实dom
节点当中;若
oldCh
存在,ch
不存在,则删除elm
真实节点下的oldCh
子节点;若
oldVnode
有文本节点,而vnode
没有,那么就清空这个文本节点。
3.2.2、子节点 diff
流程分析
(1)Vue.js
源码
这里着重分析下updateChildren
方法,它也是整个 diff
过程中最重要的环节,以下为 Vue.js
的源码过程,为了更形象理解 diff
过程,我们给出相关的示意图来讲解。
function updateChildren (parentElm, oldCh, newCh, insertedVnodeQueue, removeOnly) { // 为oldCh和newCh分别建立索引,为之后遍历的依据 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, refElm // 直到oldCh或者newCh被遍历完后跳出循环 while (oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx) { if (isUndef(oldStartVnode)) { oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx] // Vnode has been moved left } else if (isUndef(oldEndVnode)) { oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx] } else if (sameVnode(oldStartVnode, newStartVnode)) { patchVnode(oldStartVnode, newStartVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newStartIdx) oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx] newStartVnode = newCh[++newStartIdx] } else if (sameVnode(oldEndVnode, newEndVnode)) { patchVnode(oldEndVnode, newEndVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newEndIdx) oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx] newEndVnode = newCh[--newEndIdx] } else if (sameVnode(oldStartVnode, newEndVnode)) { // Vnode moved right patchVnode(oldStartVnode, newEndVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newEndIdx) canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, oldStartVnode.elm, nodeOps.nextSibling(oldEndVnode.elm)) oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx] newEndVnode = newCh[--newEndIdx] } else if (sameVnode(oldEndVnode, newStartVnode)) { // Vnode moved left patchVnode(oldEndVnode, newStartVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newStartIdx) canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, oldEndVnode.elm, oldStartVnode.elm) oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx] newStartVnode = newCh[++newStartIdx] } else { if (isUndef(oldKeyToIdx)) oldKeyToIdx = createKeyToOldIdx(oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx) idxInOld = isDef(newStartVnode.key) ? oldKeyToIdx[newStartVnode.key] : findIdxInOld(newStartVnode, oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx) if (isUndef(idxInOld)) { // New element createElm(newStartVnode, insertedVnodeQueue, parentElm, oldStartVnode.elm, false, newCh, newStartIdx) } else { vnodeToMove = oldCh[idxInOld] if (sameVnode(vnodeToMove, newStartVnode)) { patchVnode(vnodeToMove, newStartVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newStartIdx) oldCh[idxInOld] = undefined canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, vnodeToMove.elm, oldStartVnode.elm) } else { // same key but different element. treat as new element createElm(newStartVnode, insertedVnodeQueue, parentElm, oldStartVnode.elm, false, newCh, newStartIdx) } } newStartVnode = newCh[++newStartIdx] } } if (oldStartIdx > oldEndIdx) { refElm = isUndef(newCh[newEndIdx + 1]) ? null : newCh[newEndIdx + 1].elm addVnodes(parentElm, refElm, newCh, newStartIdx, newEndIdx, insertedVnodeQueue) } else if (newStartIdx > newEndIdx) { removeVnodes(parentElm, oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx) } }
本文标题:Vue中的虚拟DOM如何构建
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