Vue 虚拟DOM和Diff算法源码解析
该篇文章主要围绕以下几个问题展开，我们可以带着以下疑问去读文章，帮我们更快速建立起vue相关的知识架构体系：
什么是虚拟Dom
为什么使用虚拟Dom
真实Dom和虚拟Dom的区别
Dom Diff算法解析
什么是虚拟Dom
所谓的Virtual dom，也就是我们常说的虚拟节点，它是通过JS的Object对象模拟DOM中的节点，然后再通过特定的render方法将其渲染成真实的DOM的节点
为什么使用虚拟Dom
既然知道了什么是虚拟DOM，我们不禁会疑问，为什么在Vue或者React这样的框架中，会考虑采用这样的方式？其实在我们使用JQuery这样的库的时候，我们不禁会大量操作DOM，那么DOM元素的变化自然会引起页面的回流或者重绘，页面的DOM重排自然会导致页面性能下降，那么如何尽可能的去减少DOM的操作是框架需要考虑的一个重要问题！
其实，作为框架并不一定需要使用虚拟DOM，关键看使用框架的过程中是否会频繁引起大面积的DOM操作，虚拟DOM的出现也是为了减弱频繁的大面积重绘引发的性能问题！
我们可以用这样的一个公式去计算一下性能消耗
虚拟DOM的损耗：
总损耗 = 虚拟DOM增删改 + （与Diff算法效率有关）真实DOM差异增删改 + （较少的节点）排版与重绘
真实DOM的损耗：
总损耗 = 真实DOM完全增删改 + （可能较多的节点）排版与重绘
具体virtual dom渲染的一个流程图如下所示：
真实DOM和虚拟DOM的区别
那么说回到真实DOM，虚拟DOM和真实DOM又有什么区别呢？
我想，应该会有一下几点：
虚拟DOM不会进行排版与重绘操作
真实DOM频繁排版与重绘的效率是相当低的
虚拟DOM进行频繁修改，然后一次性比较并修改真实DOM中需要改的部分，最后并在真实DOM中进行排版与重绘，减少过多DOM节点排版与重绘损耗
虚拟DOM有效降低大面积（真实DOM节点）的重绘与排版，因为最终与真实DOM比较差异，可以只渲染局部
看两段简单的代码，也许会更容易理解：
这是一段真实DOM的代码：
<div>
<p>test</p>
</div>
这是一段虚拟DOM的伪代码：
var Vnode = {
tag: 'div',
children: [
{ tag: 'p', text: 'test' }
]
};
Dom Diff算法解析
说完了虚拟DOM，我们了解到，这是一种为了尽可能减少页面DOM频繁操作DOM的方式，那么在虚拟DOM中，通过什么方式才能做到呢，接下来便要说说DOM Diff，DOM Diff指的是通过Diff算法去比较虚拟DOM的变化
DIFF算法在执行时有三个维度，分别是Tree DIFF、Component DIFF和Element DIFF，执行时按顺序依次执行，它们的差异仅仅因为DIFF粒度不同、执行先后顺序不同。
当数据发生变化时，Vue是怎么更新节点的?
其实很简单，先根据真实DOM生成一棵virtual DOM，当virtual DOM某个节点的数据改变后会生成一个新的Vnode，然后Vnode和oldVnode作对比，发现有不一样的地方就直接修改在真实的DOM上，然后使oldVnode的值为Vnode。
diff的过程就是调用名为patch的函数，比较新旧节点，一边比较一边给真实的DOM打补丁(patch)。
在别处看到一个很形象的图：
1. patch
来看看patch是怎么打补丁的（代码只保留核心部分）：
function patch (oldVnode, vnode) {
// some code
if (sameVnode(oldVnode, vnode)) {
patchVnode(oldVnode, vnode)
} else {
const oEl = oldVnode.el // 当前oldVnode对应的真实元素节点
let parentEle = api.parentNode(oEl) // 父元素
createEle(vnode) // 根据Vnode生成新元素
if (parentEle !== null) {
api.insertBefore(parentEle, vnode.el, api.nextSibling(oEl)) // 将新元素添加进父元素
api.removeChild(parentEle, oldVnode.el) // 移除以前的旧元素节点
oldVnode = null
}
}
// some code
return vnode
}
patch函数接收两个参数Vnode和oldVnode分别代表新的节点和之前的旧节点
判断两节点是否值得比较，值得比较则执行patchVnode
function sameVnode (a, b) {
return (
a.key === b.key && // key值
a.tag === b.tag && // 标签名
a.isComment === b.isComment && // 是否为注释节点
// 是否都定义了data，data包含一些具体信息，例如onclick , style
isDef(a.data) === isDef(b.data) &&
sameInputType(a, b) // 当标签是<input>的时候，type必须相同
)
}
不值得比较则用Vnode替换oldVnode
如果两个节点都是一样的，那么就深入检查他们的子节点。如果两个节点不一样那就说明Vnode完全被改变了，就可以直接替换oldVnode。
虽然这两个节点不一样但是他们的子节点一样怎么办？别忘了，diff可是逐层比较的，如果第一层不一样那么就不会继续深入比较第二层了。
2. patchVnode
当我们确定两个节点值得比较之后我们会对两个节点指定patchVnode方法。那么这个方法做了什么呢？
function patchVnode (oldVnode, vnode) {
const el = vnode.el = oldVnode.el
let i, oldCh = oldVnode.children, ch = vnode.children
if (oldVnode === vnode) return
if (oldVnode.text !== null && vnode.text !== null && oldVnode.text !== vnode.text) {
api.setTextContent(el, vnode.text)
}else {
updateEle(el, vnode, oldVnode)
if (oldCh && ch && oldCh !== ch) {
updateChildren(el, oldCh, ch)
}else if (ch){
createEle(vnode) //create el's children dom
}else if (oldCh){
api.removeChildren(el)
}
}
}
找到对应的真实dom，称为el
判断Vnode和oldVnode是否指向同一个对象，如果是，那么直接return
如果他们都有文本节点并且不相等，那么将el的文本节点设置为Vnode的文本节点。
如果oldVnode有子节点而Vnode没有，则删除el的子节点
如果oldVnode没有子节点而Vnode有，则将Vnode的子节点真实化之后添加到el
如果两者都有子节点，则执行updateChildren函数比较子节点，这一步很重要
这里需要好好说updateChildren
3. updateChildren
这里的代码有些多，放上去看起来也比较麻烦
将Vnode的子节点Vch和oldVnode的子节点oldCh提取出来
oldCh和vCh各有两个头尾的变量StartIdx和EndIdx，它们的2个变量相互比较，一共有4种比较方式。如果4种比较都没匹配，如果设置了key，就会用key进行比较，在比较的过程中，变量会往中间靠，一旦StartIdx > EndIdx表明oldCh和vCh至少有一个已经遍历完了，就会结束比较。
我们可以看一下下面的图：
首先是两个树节点，左边的是旧的节点，右边是新的节点
我们将它们取出来并分别用s和e指针指向它们的头child和尾child
现在分别对oldS、oldE、S、E两两做sameVnode比较，有四种比较方式，当其中两个能匹配上，那么真实dom中的相应节点会移到Vnode相应的位置，具体如下：
如果是oldS和E匹配上了，那么真实dom中的第一个节点会移到最后
如果是oldE和S匹配上了，那么真实dom中的最后一个节点会移到最前，匹配上的两个指针向中间移动
如果四种匹配没有一对是成功的，那么遍历oldChild，S挨个和他们匹配，匹配成功就在真实dom中将成功的节点移到最前面，如果依旧没有成功的，那么将S对应的节点插入到dom中对应的oldS位置，oldS和S指针向中间移动。
第一步
oldS = a, oldE = d；
S = a, E = b;
oldS和S匹配，则将dom中的a节点放到第一个，已经是第一个了就不管了，此时dom的位置为：a b d
第二步
oldS = b, oldE = d；
S = c, E = b;
oldS和E匹配，就将原本的b节点移动到最后，因为E是最后一个节点，他们位置要一致，这就是上面说的：当其中两个能匹配上那么真实dom中的相应节点会移到Vnode相应的位置，此时dom的位置为：a d b
第三步
oldS = d, oldE = d；
S = c, E = d;
oldE和E匹配，位置不变此时dom的位置为：a d b
第四步
oldS++;
oldE--;
oldS > oldE;
遍历结束，说明oldCh先遍历完。就将剩余的vCh节点根据自己的的index插入到真实dom中去，此时dom位置为：a c d b
这个匹配过程的结束有两个条件：
oldS > oldE表示oldCh先遍历完，那么就将多余的vCh根据index添加到dom中去（如上图）
S > E表示vCh先遍历完，那么就在真实dom中将区间为[oldS, oldE]的多余节点删掉
比如像下面这个样子：
第五步
当这些节点sameVnode成功后就会紧接着执行patchVnode了，就这样层层递归下去，直到将oldVnode和Vnode中的所有子节点比对完。也将dom的所有补丁都打好啦。
if (sameVnode(oldStartVnode, newStartVnode)) {
patchVnode(oldStartVnode, newStartVnode)
}
总结
上面就是关于虚拟DOM和Vue的Diff算法的分析，再放上一张别人的图，回忆一下Diff全过程