一，前言
首先，对 6 月的更文内容做一下简单回顾：
- Vue2.x 源码环境的搭建
- Vue2.x 初始化流程介绍
- 对象的单层、深层劫持
- 数组的单层、深层劫持
- 数据代理的实现
- 对象、数组数据变化的观测
- Vue 数据渲染流程介绍
- 模板生成 AST 语法树
- AST 语法树生成 render 函数
- render 函数生成 Vnode
- 根据 Vnode 创建真实节点
- 真实节点替换原始节点
- Vue2.x 依赖收集的流程分析
- 依赖收集和视图更新流程（dep 和 watcher 关联）
- 异步更新流程说明
- 数组的依赖收集
- Vue 生命周期和 Mixin 的实现
本篇开始，继续 Vue2.x 源码的 diff 算法部分；
二，当前版本存在的问题
1，Vue 初始化流程回顾
Vue流程图：
Vue的初始化流程，默认会创建一个Vue实例，执行初始化、挂载、模板编译操作，模板被编译成为render函数；- 在
render函数初始化时会执行取值操作，从而进入getter方法对当前组件进行依赖收集，收集渲染Watcher； - 当用户修改数据时，进入
setter方法就会通知对应的渲染Watcher执行更新操作；
当前，视图更新操作的实现，是通过patch方法直接进行替换完成的，野蛮且暴力；
// src/lifeCycle.js
export function lifeCycleMixin(Vue){
Vue.prototype._update = function (vnode) {
const vm = this;
// 生成新的真实节点，直接将老节点全部替换掉，可以做性能优化
vm.$el = patch(vm.$el, vnode);
}
}
2，初始化与更新流程分析
Vue的初始化流程，在挂载时会调用mountComponent方法：
// src/init.js
Vue.prototype.$mount = function (el) {
const vm = this;
const opts = vm.$options;
el = document.querySelector(el); // 获取真实的元素
vm.$el = el; // vm.$el 表示当前页面上的真实元素
// 如果没有 render, 看 template
if (!opts.render) {
// 如果没有 template, 采用元素内容
let template = opts.template;
if (!template) {
// 拿到整个元素标签,将模板编译为 render 函数
template = el.outerHTML;
}
let render = compileToFunction(template);
opts.render = render;
}
// 挂载
mountComponent(vm);
}
在mountComponent方法中，会创建渲染watcher：
// src/lifeCycle.js
export function mountComponent(vm) {
let updateComponent = ()=>{
vm._update(vm._render());
}
// 当视图渲染前，调用钩子: beforeCreate
callHook(vm, 'beforeCreate');
// 渲染 watcher ：每个组件都有一个 watcher
new Watcher(vm, updateComponent, ()=>{
// 视图更新后，调用钩子: created
callHook(vm, 'created');
},true)
// 当视图挂载完成，调用钩子: mounted
callHook(vm, 'mounted');
}
当数据更新时，会进入defineProperty的set方法：
// src/observe/index.js
function defineReactive(obj, key, value) {
// childOb 是数据组进行观测后返回的结果，内部 new Observe 只处理数组或对象类型
let childOb = observe(value);// 递归实现深层观测
let dep = new Dep(); // 为每个属性添加一个 dep
Object.defineProperty(obj, key, {
// get方法构成闭包：取obj属性时需返回原值value，
// value会查找上层作用域的value，所以defineReactive函数不能被释放销毁
get() {
if(Dep.target){
// 对象属性的依赖收集
dep.depend();
// 数组或对象本身的依赖收集
if(childOb){ // 如果 childOb 有值，说明数据是数组或对象类型
// observe 方法中，会通过 new Observe 为数组或对象本身添加 dep 属性
childOb.dep.depend(); // 让数组和对象本身的 dep 记住当前 watcher
if(Array.isArray(value)){// 如果当前数据是数组类型
// 可能数组中继续嵌套数组，需递归处理
dependArray(value)
}
}
}
return value;
},
set(newValue) { // 确保新对象为响应式数据：如果新设置的值为对象，需要再次进行劫持
console.log("修改了被观测属性 key = " + key + ", newValue = " + JSON.stringify(newValue))
if (newValue === value) return
observe(newValue); // observe方法：如果是对象，会 new Observer 深层观测
value = newValue;
dep.notify(); // 通知当前 dep 中收集的所有 watcher 依次执行视图更新
}
})
}
此时，就会调用dep.notify()，通知对应watcher执行update方法更新视图：
// src/obseve/dep.js
class Dep {
constructor(){
this.id = id++;
this.subs = [];
}
// 让 watcher 记住 dep（查重），再让 dep 记住 watcher
depend(){
Dep.target.addDep(this);
}
// 让 dep 记住 watcher - 在 watcher 中被调用
addSub(watcher){
this.subs.push(watcher);
}
// dep 中收集的全部 watcher 依次执行更新方法 update
notify(){
this.subs.forEach(watcher => watcher.update())
}
}
在Watcher类的update方法中，调用了queueWatcher方法，对watcher进行了查重并缓存：
// src/observe/watcher.js
class Watcher {
constructor(vm, fn, cb, options){
this.vm = vm;
this.fn = fn;
this.cb = cb;
this.options = options;
this.id = id++; // watcher 唯一标记
this.depsId = new Set(); // 用于当前 watcher 保存 dep 实例的唯一id
this.deps = []; // 用于当前 watcher 保存 dep 实例
this.getter = fn; // fn 为页面渲染逻辑
this.get();
}
addDep(dep){
let did = dep.id;
// dep 查重
if(!this.depsId.has(did)){
// 让 watcher 记住 dep
this.depsId.add(did);
this.deps.push(dep);
// 让 dep 也记住 watcher
dep.addSub(this);
}
}
get(){
Dep.target = this; // 在触发视图渲染前，将 watcher 记录到 Dep.target 上
this.getter(); // 调用页面渲染逻辑
Dep.target = null; // 渲染完成后，清除 Watcher 记录
}
update(){
console.log("watcher-update", "查重并缓存需要更新的 watcher")
queueWatcher(this);
}
run(){
console.log("watcher-run", "真正执行视图更新")
this.get();
}
}
queueWatcher方法：
// src/observe/scheduler.js
/**
* 将 watcher 进行查重并缓存，最后统一执行更新
* @param {*} watcher 需更新的 watcher
*/
export function queueWatcher(watcher) {
let id = watcher.id;
if (has[id] == null) {
has[id] = true;
queue.push(watcher); // 缓存住watcher,后续统一处理
if (!pending) { // 等效于防抖
nextTick(flushschedulerQueue);
pending = true; // 首次进入被置为 true，使微任务执行完成后宏任务才执行
}
}
}
/**
* 刷新队列：执行所有 watcher.run 并将队列清空；
*/
function flushschedulerQueue() {
// 更新前,执行生命周期：beforeUpdate
queue.forEach(watcher => watcher.run()) // 依次触发视图更新
queue = []; // reset
has = {}; // reset
pending = false; // reset
// 更新完成,执行生命周期：updated
}
flushschedulerQueue方法执行时，会调用watcher的run方法
run内部调用watcher的get方法，get方法中记录当前watcher并调用getter
this.getter，即watcher初始化时传入的视图更新方法fn，即updateComponent视图渲染逻辑：
// src/lifeCycle.js
export function mountComponent(vm) {
let updateComponent = ()=>{
vm._update(vm._render());
}
// 当视图渲染前，调用钩子: beforeCreate
callHook(vm, 'beforeCreate');
// 渲染 watcher ：每个组件都有一个 watcher
new Watcher(vm, updateComponent, ()=>{
// 视图更新后，调用钩子: created
callHook(vm, 'created');
},true)
// 当视图挂载完成，调用钩子: mounted
callHook(vm, 'mounted');
}
这样，就会再次执行updateComponent，相当于执行vm._render渲染操作，
会根据当前的最新数据，重新生成虚拟节点，并且再次调用update：
// src/lifeCycle.js
export function lifeCycleMixin(Vue){
Vue.prototype._update = function (vnode) {
const vm = this;
// 传入当前真实元素vm.$el，虚拟节点vnode，返回新的真实元素
vm.$el = patch(vm.$el, vnode);
}
}
3，问题分析与优化思路
update方法会使用新的虚拟节点重新生成真实dom，并替换掉原来的dom
在Vue的实现中，会做一次diff算法优化：尽可能复用原有节点，以提升渲染性能
所以，patch方法即为重点优化对象：
当前的 patch 方法，仅考虑了初始化的情况，还需要处理更新操作，
patch 方法需要对新老虚拟节点进行一次比对，尽可能复用原有节点，以提升渲染性能；
- 首次渲染，根据虚拟节点生成真实节点，替换掉原来的节点；
- 更新渲染，生成新的虚拟节点，并与老的虚拟节点进行对比，再渲染；
三，模拟新老虚拟节点比对
模拟两个虚拟节点的比对：
- 生成虚拟节点 1
- 生成虚拟节点 2
- 调用
patch方法，进行新老虚拟节点的比对
1，生成第一个虚拟节点
首次，生成虚拟节点后，直接进行挂载
// src/index.js
// 1,生成第一个虚拟节点
// new Vue会对数据进行劫持
let vm1 = new Vue({
data(){
return {name:'Brave'}
}
})
// 将模板 render1 生成为 render 函数
// 调用 compileToFunction，将模板生成 render 函数，会解析模板，最终包成一个 function
let render1 = compileToFunction('<div>{{name}}</div>');
// 第一个虚拟节点：调用 render 函数，产生虚拟节点
let oldVnode = render1.call(vm1)
// 将虚拟节点生成真实节点
let el1 = createElm(oldVnode);
// 将真实节点渲染到页面上
document.body.appendChild(el1);
以上步骤，也就是Vue的初始化过程；
接下来，创建第二个虚拟节点，模拟更新渲染过程；
2，生成第二个虚拟节点
// src/index.js
// 2，生成第二个虚拟节点
let vm2 = new Vue({
data(){
return {name:'BraveWang'}
}
})
let render2 = compileToFunction('<div>{{name}}</div>');
let newVnode = render2.call(vm2);
// 延迟效果：初始化完成显示 el1，1 秒后移除 el1 显示 el2
setTimeout(()=>{
let el2 = createElm(newVnode);
document.body.removeChild(el1);
document.body.appendChild(el2);
}, 1000);
export default Vue;
创建了第二个虚拟节点，使用定时器模拟更新渲染：生成新的真实节点并替换掉老的真实节点；
思考：两次的模板一样，
render函数就一样，如果节点可以被复用，就可以提高性能；
3，patch 方法比对新老虚拟节点
patch方法：将新老虚拟节点进行一次比对，尽可能复用原有节点，以提升渲染性能；
节点复用逻辑：标签名和key相同，即判定可复用；
// 如果标签名一样就复用
// 3,调用 patch 方法进行比对
setTimeout(()=>{
// 比对新老虚拟节点的差异，尽可能复用原有节点，以提升渲染性能
patch(oldVnode, newVnode);
}, 1000);
4，查看新老节点
let vm = new Vue({
data(){
return {name:'Brave'}
}
})
let render = compileToFunction('<div>{{name}}</div>');
let oldVnode = render.call(vm)
let el = createElm(oldVnode);
document.body.appendChild(el);
// 数据更新后，再次调用 render 函数
vm.name = 'BraveWang';
let newVnode = render.call(vm);
setTimeout(()=>{
patch(oldVnode, newVnode);
}, 1000);
查看生成的两个真实节点:
接下来，开始改造patch方法，以实现新老虚拟节点的对比和复用；
四，patch 方法优化
1，当前的 patch 方法
当前的patch方法仅考虑到初始化的情况，所以每次都会直接替换掉老节点
export function patch(el, vnode) {
// 1，根据虚拟节点创建真实节点
const elm = createElm(vnode);
// 2，使用真实节点替换掉老节点
// 找到元素的父亲节点
const parentNode = el.parentNode;
// 找到老节点的下一个兄弟节点（nextSibling 若不存在将返回 null）
const nextSibling = el.nextSibling;
// 将新节点elm插入到老节点el的下一个兄弟节点nextSibling的前面
// 备注：若nextSibling为 null，insertBefore 等价与 appendChild
parentNode.insertBefore(elm, nextSibling);
// 删除老节点 el
parentNode.removeChild(el);
return elm;
}
2，改造 patch 方法
- 改造前：
当前，patch方法的两个入参分别是：元素和虚拟节点;
将虚拟节点创建为真实节点，直接进行元素替换，完成数据更新;
当前的
patch方法仅考虑到初始化的情况；还需要支持数据更新的情况；
- 改造目标：
现在，需要将新老虚拟节点进行比对，尽可能复用原有节点，提高渲染性能；
- 改造方法：
所以，需要将patch方法的入参，改造为新老虚拟节点：oldVnode 和 vnode；
// src/vdom/patch.js
export function patch(oldVnode, vnode) {
const elm = createElm(vnode);
const parentNode = oldVnode.parentNode;
parentNode.insertBefore(elm, oldVnode.nextSibling);
parentNode.removeChild(oldVnode);
return elm;
}
问题：如何知道当前要走“初渲染”还是“更新渲染”呢？
通过判断oldVnode.nodeType节点类型，是否为真实节点；
oldVnode为真实节点（即为真实dom），执行初渲染逻辑；oldVnode非真实节点，执行更新渲染逻辑，需要进行新老虚拟节点比对；
改造完成后的patch方法：
// src/vdom/patch.js
export function patch(oldVnode, vnode) {
const isRealElement = oldVnode.nodeType;
if(isRealElement){// 真实节点，执行出渲染逻辑
const elm = createElm(vnode);
const parentNode = oldVnode.parentNode;;
parentNode.insertBefore(elm, oldVnode.nextSibling);
parentNode.removeChild(oldVnode);
return elm;
}else{// 虚拟节点：做 diff 算法，新老节点比对
console.log(oldVnode, vnode)
}
}
后续，开始针对更新渲染的情况，进行新老虚拟节点的比对，即diff算法逻辑；
五，结尾
本篇，diff 算法问题分析与 patch 方法改造，主要涉及以下几点：
- 初始化与更新流程分析；
- 问题分析与优化思路；
- 新老虚拟节点比对模拟；
- patch 方法改造；
下篇，diff 算法-节点比对
todo：这一篇实际并没有开始介绍 diff 算法，仅仅做了 diff 之前的问题分析，可以简化后与 diff 部分合并；
维护日志
- 20210802：添加“四，patch 方法优化”；添加 Vue 执行流程图；更新文章标题和摘要；
- 20210806：调整布局与格式，修改部分错别字和歧义语句；
- 20230213：调整部分描述，添加内容中的代码高亮，更新文章摘要，添加 todo；
- 20230217：对部分代码逻辑和实现思路添加简单描述，修改了部分不准确和有可能存在歧义的描述，更正了一处错误；
