深入浅出虚拟DOM、Diff算法核心原理

发布时间：2025-11-05 00:59:46 来源：云智核 作者：数据库

在讲虚拟DOM前，首页要搞明白真实DOM是浅出如何渲染的，为什么要虚拟DOM,虚拟心原一个网页运行到浏览器是怎么一个渲染过程?

直接上图、有图有真相。法核

从上图我们可以清楚的了解一个真实DOM的渲染过程是怎么样的。很明显如果是DOM节点更新，那么整个DOM将重新渲染，然而DOM节点渲染是非常消耗性能的一件事。那有什么办法让需要更新的节点更新，而不是整个DOM树更新呢?这个时候虚拟DOM就孕育而生。

虚拟DOM本质上是一个js对象，通过对象来表示真实的DOM结构。tag用来描述标签，props用来描述属性，children用来表示嵌套的层级关系。

虚拟DOM的优点：

缺点：

既然明白了为什么需要虚拟DOM以及虚拟DOM的优点，那我们现在直接进入正题。什么是Diff算法，其实讲的简单点，Diff算法就是实现虚拟DOM的一个核心原理。

Diff算法是一种对比算法。对比两者是旧虚拟DOM和新虚拟DOM，对比出是哪个虚拟节点更改了，找出这个虚拟节点，并只更新这个虚拟节点所对应的真实节点，而不用更新其他数据没发生改变的节点，实现精准地更新真实DOM，进而提高效率。

Diff算法主要的三个流程：

还是老规矩，直接上图，浅显易懂。

Diff算法的对比过程

像React、vue2.X、vue3.X中都用到了Diff算法。vue2.X用到的Diff算法采用的是深度优先，同层比较的策略。

核心代码patch.js

function patch(oldVnode, newVnode) {

// 比较是否为一个类型的节点

if (sameVnode(oldVnode, newVnode)) {

// 是：继续进行深层比较

patchVnode(oldVnode, newVnode)

} else {

// 否

const oldEl = oldVnode.el // 旧虚拟节点的真实DOM节点

const parentEle = api.parentNode(oldEl) // 获取父节点

createEle(newVnode) // 创建新虚拟节点对应的真实DOM节点

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

// 设置null，释放内存

oldVnode = null

}

}

return newVnode

}

function sameVnode(oldVnode, newVnode) {

return (

oldVnode.key === newVnode.key && // key值是否一样

oldVnode.tagName === newVnode.tagName && // 标签名是否一样

oldVnode.isComment === newVnode.isComment && // 是否都为注释节点

isDef(oldVnode.data) === isDef(newVnode.data) && // 是否都定义了data

sameInputType(oldVnode, newVnode) // 当标签为input时，type必须是否相同

)

patchNode做了以下几件事：

找到对应的真实DOM，称为el判断newVnode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newVnode的文本节点。

如果oldVnode有子节点而newVnode没有，则删除el的子节点如果oldVnode没有子节点而newVnode有，则将newVnode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。

function patchVnode(oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue, ownerArray, index,

removeOnly

) { // 判断vnode与oldVnode是否完全一样

if (oldVnode === vnode) {

return

}

if (isDef(vnode.elm) && isDef(ownerArray)) {

// 克隆重用节点

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

}

// 是否是静态节点，key是否一样，是否是克隆节点或者是否设置了once属性

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)

}

const oldCh = oldVnode.children

const ch = vnode.children

if (isDef(data) && isPatchable(vnode)) {

//调用update回调以及update钩子

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)

} //判断新节点是否有文本 if (isUndef(vnode.text)) {

//新旧节点都有子节点情况下，如果新旧子节点不相同，那么进行子节点的比较，就是updateChildren方法

if (isDef(oldCh) && isDef(ch)) {

if (oldCh !== ch) updateChildren(elm, oldCh, ch, insertedVnodeQueue, removeOnly)

} else if (isDef(ch)) { //只有新节点有子节点

if (process.env.NODE_ENV !== production) { //重复Key检测

checkDuplicateKeys(ch)

} //清除旧节点文本

if (isDef(oldVnode.text)) nodeOps.setTextContent(elm, ) //添加新节点

addVnodes(elm, null, ch, 0, ch.length - 1, insertedVnodeQueue)

} else if (isDef(oldCh)) { //只有旧节点有子节点，删除旧节点

removeVnodes(oldCh, 0, oldCh.length - 1)

} else if (isDef(oldVnode.text)) { //新旧节点都无子节点

nodeOps.setTextContent(elm, )

}

} else if (oldVnode.text !== vnode.text) { //新节点文本替换旧节点文本

nodeOps.setTextContent(elm, vnode.text)

}

if (isDef(data)) {

if (isDef(i = data.hook) && isDef(i = i.postpatch)) i(oldVnode, vnode)

patchNode里最重要的一个方法就是更新子节点。子节点更新采用的是双端比较的策略，什么是双端比较呢，就是新旧节点比较是通过互相比较首尾元素(存在4种比较)，然后向中间靠拢比较(newStartIdx,与oldStartIdx递增,newEndIdx与oldEndIdx递减)的策略。

直接上源码：

function updateChildren(parentElm, oldCh, newCh) {

let oldStartIdx = 0, 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

let idxInOld

let elmToMove

let before

while (oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx) {

if (oldStartVnode == null) {

oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]

} else if (oldEndVnode == null) {

oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]

} else if (newStartVnode == null) {

newStartVnode = newCh[++newStartIdx]

} else if (newEndVnode == null) {

newEndVnode = newCh[--newEndIdx]

} else if (sameVnode(oldStartVnode, newStartVnode)) {

patchVnode(oldStartVnode, newStartVnode)

oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]

newStartVnode = newCh[++newStartIdx]

} else if (sameVnode(oldEndVnode, newEndVnode)) {

patchVnode(oldEndVnode, newEndVnode)

oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]

newEndVnode = newCh[--newEndIdx]

} else if (sameVnode(oldStartVnode, newEndVnode)) {

patchVnode(oldStartVnode, newEndVnode)

api.insertBefore(parentElm, oldStartVnode.el, api.nextSibling(oldEndVnode.el))

oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]

newEndVnode = newCh[--newEndIdx]

} else if (sameVnode(oldEndVnode, newStartVnode)) {

patchVnode(oldEndVnode, newStartVnode)

api.insertBefore(parentElm, oldEndVnode.el, oldStartVnode.el)

oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]

newStartVnode = newCh[++newStartIdx]

} else {

// 使用key时的比较

if (oldKeyToIdx === undefined) {

oldKeyToIdx = createKeyToOldIdx(oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx) // 有key生成index表

}

idxInOld = oldKeyToIdx[newStartVnode.key]

if (!idxInOld) {

api.insertBefore(parentElm, createEle(newStartVnode).el, oldStartVnode.el)

newStartVnode = newCh[++newStartIdx]

}

else {

elmToMove = oldCh[idxInOld]

if (elmToMove.sel !== newStartVnode.sel) {

api.insertBefore(parentElm, createEle(newStartVnode).el, oldStartVnode.el)

} else {

patchVnode(elmToMove, newStartVnode)

oldCh[idxInOld] = null

api.insertBefore(parentElm, elmToMove.el, oldStartVnode.el)

}

newStartVnode = newCh[++newStartIdx]

}

}

}

if (oldStartIdx > oldEndIdx) {

before = newCh[newEndIdx + 1] == null ? null : newCh[newEndIdx + 1].el

addVnodes(parentElm, before, newCh, newStartIdx, newEndIdx)

} else if (newStartIdx > newEndIdx) {

removeVnodes(parentElm, oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx)

}

熬不住了，肝不动了，updateChildren方法的分析就留给各位评论区的大神了。这里给各位留个思考题，上面的例子是newCh比oldCh多，假如相反，是oldCh比newCh多的话，那就是newCh先走完循环，然后oldCh会有多出的节点，结果会在真实DOM里进行删除这些旧节点。可以模拟一下过程，画图模拟，比较清晰。

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