深度決議react中的虛擬dom和diff演算法

虛擬DOM的作用

首先我們要知道虛擬dom的出現是為了解決什么問題的，他解決我們平時頻繁的直接操作DOM效率低下的問題，那么為什么我們直接操作DOM效率會低下呢？

比如我們創建一個div，我們可以在控制臺查看一下這個div上自帶或者繼承了很多屬性，尤其是我們使用js操作DOM的時候，我們的DOM本身就很復雜，js的操作也會占用很多時間，但是我們控制不了DOM元素本身，因此虛擬DOM解決的是js操作DOM這一層面，其實解決的是減少了操作dom的次數

簡單實作虛擬DOM

1. 虛擬DOM，見名知意，就是假的DOM，我們真實的DOM掛載在頁面上的，而我們的虛擬DOM則是在記憶體中的，這個就需要我們把真實的DOM抽象成一個物件放在記憶體中，這個物件就可以是如下型別：

   var element = {
         tagName: 'div',
         props: {
           class: 'box'
         },
         children: {
           {
             tagName: 'p',
             props: {
               class: 'p1'
             },
             children: ['我是p1']
           }, 
            {
             tagName: 'p',
             props: {
               class: 'p2'
             },
             children: ['我是p2']
           }, 
           {
             tagName: 'p',
             props: {
               class: 'p3'
             },
             children: ['我是p3']
           },
         }
       }
   

2. 我們想要構造出這樣的物件可以自己封裝一個建構式如下：

   function Element(tagName, props, children) {
       this.tagName = tagName
       this.props = props
       this.children = children
   }
   

3. 有了這個物件，我們需要把這個虛擬DOM渲染到真實DOM上，可以寫出如下方法：

   Element.prototype.render = function () {
       const { tagName, props, children } = this
       var el = document.createElement(tagName)
       for (key in props) {
           el.setAttribute(key, props[key])
       }
       children.forEach((item) => {
           const childEl = (item instanceof Element) ?
                 item.render() :
           document.createTextNode(item)
           el.appendChild(childEl)
       })
       return el
   }
   

4. 最后我們可以new出這個物件呼叫render()方法然后appendChild到body中就好了:

   let virtualDom = new Element('div', { class: 'box' }, [
       new Element('p', { class: 'p1' }, ['我是p1']),
       new Element('p', { class: 'p2' }, ['我是p2']),
       new Element('p', { class: 'p3' }, ['我是p3']),
   ])
   
   let a = virtualDom.render()
   document.body.appendChild(a)
   

diff演算法

首先我們先了解一下diff演算法的作用

如果我們的虛擬dom發生了變化，我們的記憶體中又會產生新的虛擬DOM，如果我們直接用這個新的虛擬DOM結構的話，又會導致很多重復的渲染，因此 這個時候diff演算法的作用就體現了出來，diff通過比較新舊兩個虛擬DOM樹，找出差異，并且記錄下來，然后把記錄的差異應用到真實的DOM樹上，

原理：

diff演算法通過對新舊兩顆樹進行深度優先遍歷，每一個節點都加一個唯一的標識，

這個程序分為2步

1. 找出兩個樹的差異，并記錄在一個偽陣列里，
2. 把這些不同應用到真實的DOM樹上

對于dom的操作基本可化為4種型別

1. 對節點的洗掉，移動，添加子節點
2. 更換節點標簽
3. 對于文本節點，修改節點文本
4. 修改節點props

下面會用偽代碼的形式大致過一下這個流程

// diff 函式，對比兩棵樹
function diff(oldTree, newTree) {
    var patchs = {};  // 偽陣列，記錄差異
    //  對4種節點做錯判斷
    dfWork(oldTree, newTree, patchs, index)

    return patchs

}
function dfWork(oldTree, newTree, patchs, index) {
    let currentPatch = []

    if (1) { // 對節點的洗掉
        currentPatch.push()
    } else if (3) { // 對節點的文本的更換
        currentPatch.push()

    } else { // 修改節點的props 對children的檢查
        // 對props作diff演算法，把變化記錄到patchs中，
        currentPatch.push({ type: patch.PROPS, props: propsPatches })
        // 然后需要對子節點作diff演算法
        diffChildren(oldNode.children, newNode.children, index, patches, currentPatch)
    }
}
function diffChildren(oldChildren, newChildren, index, patches, currentPatch) {

    // 對子節點作diff演算法，遍歷子節點，遞回呼叫dfWork，做差異得到patchs

}
// 把變化應用在真實的DOM樹上
function patch(node, patchs) {
    // node為老的DOM樹，patchs變化，
    // 我們會遍歷這個patchs，并且把node和patch對應上，
}
function applyPatch(node, patchs) {
    // 應為每個節點可能有多個變化，所以也需要遍歷
    switch (patchs.type) {
        case REPLACE: // 節點替換
            // node.render() 
            break;
        case REORDER:  // 節點的移動洗掉新增子節點，

            break;
        case PROPS:
            // setProps
            break;
        case TEXT: // 對節點文本的修改
            // node.nodeValue
            break;

        default:
            break;
    }
}

參考檔案：深度剖析：如何實作一個 Virtual DOM 演算法 作者：livoras，內置原始碼，