实际上,diff 算法探讨的就是虚拟 DOM 树发生变化后,生成 DOM 树更新补丁的方式。它通过对比新旧两株虚拟 DOM 树的变更差异,将更新补丁作用于真实 DOM,以最小成本完成视图更新。
具体的流程如下:
- 真实的 DOM 首先会映射为虚拟 DOM;
- 当虚拟 DOM 发生变化后,就会根据差距计算生成 patch,这个 patch是一个结构化的数据,内容包含了增加、更新、移除等;
- 根据 patch 去更新真实的 DOM,反馈到用户的界面上。
一个简单的例子:
这里,首先假定 ExampleComponent 可见,然后再改变它的状态,让它不可见 。映射为真实的 DOM 操作是这样的,React 会创建一个 div 节点。
当把 visbile 的值变为 false 时,就会替换 class 属性为 hidden,并重写内部的 innerText 为 hidden。这样一个生成补丁、更新差异的过程统称为 diff 算法。
diff 算法可以总结为三个策略,分别从树、组件及元素三个层面进行复杂度的优化:
策略一:忽略节点跨层级操作场景,提升比对效率。(基于树进行对比)
这一策略需要进行树比对,即对树进行分层比较。树比对的处理手法是非常“暴力”的,即两棵树只对同一层次的节点进行比较,如果发现节点已经不存在了,则该节点及其子节点会被完全删除掉,不会用于进一步的比较,这就提升了比对效率。
策略二:如果组件的 class 一致,则默认为相似的树结构,否则默认为不同的树结构。(基于组件进行对比)在组件比对的过程中:
如果组件是同一类型则进行树比对;如果不是则直接放入补丁中。只要父组件类型不同,就会被重新渲染。这也就是为什么shouldComponentUpdate、PureComponent 及 React.memo 可以提高性能的原因。
策略三:同一层级的子节点,可以通过标记 key 的方式进行列表对比。(基于节点进行对比)
元素比对主要发生在同层级中,通过标记节点操作生成补丁。节点操作包含了插入、移动、删除等。其中节点重新排序同时涉及插入、移动、删除三个操作,所以效率消耗最大,此时策略三起到了至关重要的作用。通过标记 key 的方式,React 可以直接移动 DOM 节点,降低内耗。