React Diff算法核心原理与手写实现详解
本文深入解析React中Diff算法的核心概念，阐述其通过Virtual DOM减少DOM操作以提升性能的原理。详细拆解Diff算法的三个关键步骤：模拟DOM树、对比差异以及渲染更新，并提供完整的JavaScript手写实现代码，帮助开发者理解算法逻辑及面试考点。
前言
在前端工程日益复杂的当下，性能优化已成为不可或缺的一环。前端开发需要从细节入手进行优化，而优化的效果往往取决于底层实现机制。例如，为什么Key不建议使用Index或随机数？这直接影响性能表现。理解Diff算法的原理，有助于解答这些疑问。
Diff算法的概念
Diff算法是Virtual DOM衍生的核心概念，旨在计算Virtual DOM中发生变化的部分。通过算法得出差异后，仅对原生DOM进行必要的操作，避免全页面重新渲染，从而显著提升页面渲染效率。该算法已成为Vue、React等主流框架的必备组件。
手写Diff算法的过程
背景在于DOM操作对性能消耗极大，因此业界提出使用JavaScript对象模拟DOM操作，并计算最终需要更新的部分。原生DOM算法的时间复杂度为O(n^3)，React团队为此提出了Diff算法以优化性能。本文提供核心代码及完整案例供参考。
简单理解版本的思路的核心，可分为三个步骤：
1. 模拟“DOM树”，将DOM转换为JS数组。
定义JS构造函数以同步DOM对象，通常对象由以下部分组成：
tag('string'): 标签的名称 props('object'): 属性与属性的值{ class: 'a', type: 'hidden'} children('array'): 子属性 key('string'): 表示元素的唯一标识 'nowKeys'
2. 获取两个DOM数之间的差异（Diff算法）
对比两个DOM对应的实体，获取不同点，依据顺序数组处理。当前Demo处理了以下状态：
Change: 'Change', //表示元素有变化 Move: 'Move', //表示移动了位置 Add: 'Add', //表示元素是新增的 Del: 'Del', //表示元素给删除了 DiffPropsList: 'DiffPropsList', //表示元素对应的属性列表有变动 DelProps: 'DelProps', //表示该属性给删除 ChangeProps: 'ChangeProps', //表示该属性有变化 AddProps: 'AddProps', //表示该属性是新增的
3. 将“差异”进行“渲染”
根据步骤2的结果，对差异进行相应的处理。
实例方法如下：
var a1 =new WzElement('div', { class: 'a1Class' }, ['a1'], "a1")；
var a2 =new WzElement('div', { class: 'a2Class' }, ['a2'], "a2")
let root = a1.render();//js模拟dom生成
步骤2）
let pathchs = diff(a1, a2); //获取当前的两个dom的差异
步骤3）
reloadDom(root, pathchs);//根据差异重新渲染
核心的代码（步骤1）：
_createDom( tag, props, children, key ){
let dom = document.createElement( tag );
for( let propKey in props ){
dom.setAttribute( propKey, props[propKey] );
}
if( !key ){
dom.setAttribute( "key", key );
}
children.forEach( item => {
if( item instanceof WzElement ){//
var root = this._createDom(
item.tag,
item.props,
item.children,
item.key
)
dom.appendChild( root );
}else{
var childNode = document.createTextNode( item );
dom.appendChild( childNode );
}
});
return dom;
}
核心的代码（步骤2）：参考：前端手写面试题详细解答
//判断当前对象
function dfs(oldElement, newElement, index, patches) {
//如果新的对象为空，无需要对比
//如果新的对象，key跟tag都不同，说明元素变了，直接替换。
//如果新的对象，key跟tag都相同，则遍历子集，观察子集是否不同,观察元素属性是否不同
var curPatches = [];
if (!newElement) {
} else if (oldElement.key != newElement.key || oldElement.tag != newElement.tag) {
curPatches.push({
type: stateType.Change,
node: newElement
});
} else {
var propsDiff = diffProps(oldElement.props, newElement.props);
if (propsDiff.length > 0) {
curPatches.push({
type: stateType.DiffPropsList,
node: newElement
});
}
diffChildren(oldElement.children, newElement.children,index, patches);//对比子集是否不同
}
if (curPatches.length > 0) {
if (!patches[index]) {
patches[index] = []
}
patches[index] = patches[index].concat(curPatches);
}
return patches;
}
//对比子集是否不同
function diffChildren(oldChild, newChild, index, patches) {
let { changeList, resultList } = listDiff(oldChild, newChild, index, patches);
if (changeList.length > 0) {
if (!patches[index]) {
patches[index] = []
}
patches[index] = patches[index].concat(changeList);
}
let last = null;
oldChild && oldChild.forEach((item, i) => {
let child = item && item.children;
if (child) {
if ( last && last.children != null) {//有子节点
index = index + last.children.length + 1;
} else {
index += 1;
}
let keyIndex = resultList.indexOf( item.key ) ;
let node = newChild[keyIndex]
//只遍历新旧中都存在的节点，其他新增或者删除的没必要遍历
if ( node ) {
dfs(item, node, index, patches)
}
} else {
index += 1;
}
last = item
});
}核心的代码（步骤3）：
var num = 0;
//根据virtDom的结果渲染页面
function reloadDom( node, patchs ){
var changes = patchs[ num ];
let childNodes = node && node.childNodes;
if (!childNodes) num += 1
if( changes != null ){
changeDom( node, changes );
}
//保持更diff算法的num一直
var last = null
childNodes && childNodes.forEach(( item, i ) => {
if( childNodes ){
if ( last && last.children != null) {//有子节点
num = num + last.children.length + 1;
} else {
num += 1;
}
}
reloadDom( item, patchs );
last = item;
})
}
//执行每个dom的变化
function changeDom( node, changes ){
changes && changes.forEach( change => {
let {type} = change;
switch( type ){
case stateType.Change:
node.parentNode && node.parentNode.replaceChild( change.node.create() , node );
break;
case stateType.Move:
let fromNode = node.childNodes[change.from];
let toNode = node.childNodes[change.to];
let formClone = fromNode.cloneNode(true);
let toClone = toNode.cloneNode(true);
node.replaceChild( fromNode, toClone ) ;
node.replaceChild( toNode, formClone ) ;
break;
case stateType.Add:
node.insertBefore( change.node.create(), node.childNodes[ change.index ] )
break;
case stateType.Del:
node.childNodes[change.index ].remove();
break;
case stateType.DiffPropsList:
let {props} = change.node;
for( let key in props ){
if( key == stateType.DelProps ){
node.removeAttribute( );
} else {
node.setAttribute( key, props[key] );
}
}
break;
default:
break;
}
});
}
到此这篇关于React Diff算法面试考点超详细讲解的文章就介绍到这了,更多相关React diff算法内容请搜索本站以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持本站！
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