vue核心面试题：diff算法

小灰灰 2022-11-27 00:48 298阅读 0赞

# 一、diff算法的时间复杂度  #

两个树的完全的 diff 算法是一个时间复杂度为 O(n3) , Vue 进行了优化·O(n3) 复杂度的问题转换成 O(n) 复杂度的问题(只比较同级不考虑跨级问题)，因为在前端操作dom的时候了，不会把当前元素作为上一级元素或下一级元素，很少会跨越层级地移动Dom元素，常见的都是同级的比较。 所 以 Virtual Dom只会对同一个层级的元素进行对比。

# 二、vue中diff算法的原理 #

在数据发生变化，vue是先根据真实DOM生成一颗 `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` ，来实现更新节点。

## 1.原理简述： ##

（1）先去同级比较，然后再去比较子节点

（2）先去判断一方有子节点一方没有子节点的情况

（3）比较都有子节点的情况

（4）递归比较子节点

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDcyMDg2_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

## 2.源码： ##

源码文件地址：src/core/vdom/patch.js

**源码总结：**

** ** 在进行节点比较时，是通过patch这个方法实现，其中如果不是真实元素并且用sameVnode看两个是否是同一个元素，如果是然后会调用patchVnode进行比较，比较的是虚拟节点不是真实节点，如果不值得去比较则用 `Vnode` 替换 `oldVnode。`patchVnode会比较这两个节点，判断 `Vnode` 和 `oldVnode` 是否指向同一个对象，如果是，那么直接 `return，复用老的真是元素。如果不是会用新的子节点和旧的字节做比较。`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`两个都有子节点的情况下会调用updateChildren方法比较他们的子节点；只有新的节点有子节点而旧节点没有子节点，就会把新增的子节点插入到旧的dom中；如果当前新的节点中没有子节点，旧的中有子节点，然后就会把旧的节点删除掉；`

`updateChildren方法中，先定义了四对指针，先比较新的和旧的第一个子节点是否一样，如果一样会移动前面两个指针，以此类推，如果比对最后新的节点多了一个子节点就把它插入旧的中。如果开始第一个子节点不一样就从后面开始进行比较（从尾子节点开始比较），比到最后把新增的节点插入到旧的dom中。还有这种情况就是头和尾节点都不相等的情况下，用当前的头和旧的尾节点进行比较，如果一样就把旧的尾节点移到前面去，然后将旧的尾指针向前移动一位，当前头指针移动到下一个子节点上。另一种就是用旧的结尾和新的开头节点进行比较，四种比较策略。如果存在key，就会拿的当前子节点的key去旧的子节点中找，如果找到就将它移动到旧节点的前面，然后就将指针移向当前节点的第二个子节点上，以此类推，如果当前子节点没有就将它直接插入到旧的节点中，最后把旧的节点中多余出的子节点删除掉。`

（1）patch

return function patch (oldVnode, vnode, hydrating, removeOnly) {
        if (isUndef(vnode)) {
          if (isDef(oldVnode)) invokeDestroyHook(oldVnode)
          return
        }
    
        let isInitialPatch = false
        const insertedVnodeQueue = []
    
        if (isUndef(oldVnode)) {
          // empty mount (likely as component), create new root element
          isInitialPatch = true
          createElm(vnode, insertedVnodeQueue)
        } else {
          const isRealElement = isDef(oldVnode.nodeType)
          // 如果不是真实元素并且两个是同一个元素的话，然后会调用patchVnode进行比较
          // 比较是虚拟节点不是真实节点
          if (!isRealElement && sameVnode(oldVnode, vnode)) {
            // patch existing root node
            patchVnode(oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue, null, null, removeOnly)
          } else {
            if (isRealElement) {
              // mounting to a real element
              // check if this is server-rendered content and if we can perform
              // a successful hydration.
              if (oldVnode.nodeType === 1 && oldVnode.hasAttribute(SSR_ATTR)) {
                oldVnode.removeAttribute(SSR_ATTR)
                hydrating = true
              }
              if (isTrue(hydrating)) {
                if (hydrate(oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue)) {
                  invokeInsertHook(vnode, insertedVnodeQueue, true)
                  return oldVnode
                } else if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
                  warn(
                    'The client-side rendered virtual DOM tree is not matching ' +
                    'server-rendered content. This is likely caused by incorrect ' +
                    'HTML markup, for example nesting block-level elements inside ' +
                    '<p>, or missing <tbody>. Bailing hydration and performing ' +
                    'full client-side render.'
                  )
                }
              }
              // either not server-rendered, or hydration failed.
              // create an empty node and replace it
              oldVnode = emptyNodeAt(oldVnode)
            }
    
            // replacing existing element
            const oldElm = oldVnode.elm
            const parentElm = nodeOps.parentNode(oldElm)
    
            // create new node
            createElm(
              vnode,
              insertedVnodeQueue,
              // extremely rare edge case: do not insert if old element is in a
              // leaving transition. Only happens when combining transition +
              // keep-alive + HOCs. (#4590)
              oldElm._leaveCb ? null : parentElm,
              nodeOps.nextSibling(oldElm)
            )
    
            // update parent placeholder node element, recursively
            if (isDef(vnode.parent)) {
              let ancestor = vnode.parent
              const patchable = isPatchable(vnode)
              while (ancestor) {
                for (let i = 0; i < cbs.destroy.length; ++i) {
                  cbs.destroy[i](ancestor)
                }
                ancestor.elm = vnode.elm
                if (patchable) {
                  for (let i = 0; i < cbs.create.length; ++i) {
                    cbs.create[i](emptyNode, ancestor)
                  }
                  // #6513
                  // invoke insert hooks that may have been merged by create hooks.
                  // e.g. for directives that uses the "inserted" hook.
                  const insert = ancestor.data.hook.insert
                  if (insert.merged) {
                    // start at index 1 to avoid re-invoking component mounted hook
                    for (let i = 1; i < insert.fns.length; i++) {
                      insert.fns[i]()
                    }
                  }
                } else {
                  registerRef(ancestor)
                }
                ancestor = ancestor.parent
              }
            }
    
            // destroy old node
            if (isDef(parentElm)) {
              removeVnodes([oldVnode], 0, 0)
            } else if (isDef(oldVnode.tag)) {
              invokeDestroyHook(oldVnode)
            }
          }
        }
    
        invokeInsertHook(vnode, insertedVnodeQueue, isInitialPatch)
        return vnode.elm
      }

（2）patchVnode

function patchVnode (
        oldVnode,
        vnode,
        insertedVnodeQueue,
        ownerArray,
        index,
        removeOnly
      ) {
        if (oldVnode === vnode) { // 如果相同直接return
          return
        }
    
        if (isDef(vnode.elm) && isDef(ownerArray)) {
          // clone reused vnode
          vnode = ownerArray[index] = cloneVNode(vnode)
        }
    
        const elm = vnode.elm = oldVnode.elm
    
        if (isTrue(oldVnode.isAsyncPlaceholder)) {
          if (isDef(vnode.asyncFactory.resolved)) {
            hydrate(oldVnode.elm, vnode, insertedVnodeQueue)
          } else {
            vnode.isAsyncPlaceholder = true
          }
          return
        }
    
        // reuse element for static trees.
        // note we only do this if the vnode is cloned -
        // if the new node is not cloned it means the render functions have been
        // reset by the hot-reload-api and we need to do a proper re-render.
        if (isTrue(vnode.isStatic) &&
          isTrue(oldVnode.isStatic) &&
          vnode.key === oldVnode.key &&
          (isTrue(vnode.isCloned) || isTrue(vnode.isOnce))
        ) {
          vnode.componentInstance = oldVnode.componentInstance
          return
        }
    
        let i
        const data = vnode.data
        if (isDef(data) && isDef(i = data.hook) && isDef(i = i.prepatch)) {
          i(oldVnode, vnode)
        }
        // 进行子节点的比较
        const oldCh = oldVnode.children
        const ch = vnode.children
        if (isDef(data) && isPatchable(vnode)) {
          for (i = 0; i < cbs.update.length; ++i) cbs.update[i](oldVnode, vnode)
          if (isDef(i = data.hook) && isDef(i = i.update)) i(oldVnode, vnode)
        }
        if (isUndef(vnode.text)) {
          if (isDef(oldCh) && isDef(ch)) {// 如果两个都有子节点的情况
            // 比较它们的子节点
            if (oldCh !== ch) updateChildren(elm, oldCh, ch, insertedVnodeQueue, removeOnly)
          } else if (isDef(ch)) { // 如果只有新的有子节点
            if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
              checkDuplicateKeys(ch) // 就把新增的子节点插入到旧的节点中
            }
            if (isDef(oldVnode.text)) nodeOps.setTextContent(elm, '')
            addVnodes(elm, null, ch, 0, ch.length - 1, insertedVnodeQueue)
          } else if (isDef(oldCh)) { // 如果只有老的有子节点
            removeVnodes(oldCh, 0, oldCh.length - 1) // 就会把旧的节点直接删除
          } else if (isDef(oldVnode.text)) {  // 如果旧节点有子文本节点
            nodeOps.setTextContent(elm, '') // 就把elm置空
          }
        } else if (oldVnode.text !== vnode.text) {
          nodeOps.setTextContent(elm, vnode.text)
        }
        if (isDef(data)) {
          if (isDef(i = data.hook) && isDef(i = i.postpatch)) i(oldVnode, vnode)
        }
      }

（3）updateChildren（双指针）

function updateChildren (parentElm, oldCh, newCh, insertedVnodeQueue, removeOnly) {
        // 做了四对指针
        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
    
        // removeOnly is a special flag used only by <transition-group>
        // to ensure removed elements stay in correct relative positions
        // during leaving transitions
        const canMove = !removeOnly
    
        if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
          checkDuplicateKeys(newCh)
        }
    
        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 {
            // 在旧的节点中找索引
            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
              // 如果找不到直接进行插入
              createElm(newStartVnode, insertedVnodeQueue, parentElm, oldStartVnode.elm, false, newCh, newStartIdx)
            } else {
              vnodeToMove = oldCh[idxInOld]
              // 如果找的到就看他是否相等，如果相等就直接进行移动
              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
                // 如果索引相同，但元素不同，会重新创建一个插入到旧的节点中
                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(oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx)
        }
      }

图：

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