欧美bbbwbbbw肥妇,免费乱码人妻系列日韩,一级黄片

深入淺析React中diff算法

 更新時間:2021年05月18日 16:57:03   作者:WindrunnerMax  
React 最為核心的就是 Virtual DOM 和 Diff 算法,diff算法的基礎(chǔ)是Virtual DOM,接下來通過本文給大家介紹React中diff算法的相關(guān)知識,對React中diff算法感興趣的朋友跟隨小編一起學(xué)習(xí)下吧

React中diff算法的理解

diff算法用來計算出Virtual DOM中改變的部分,然后針對該部分進(jìn)行DOM操作,而不用重新渲染整個頁面,渲染整個DOM結(jié)構(gòu)的過程中開銷是很大的,需要瀏覽器對DOM結(jié)構(gòu)進(jìn)行重繪與回流,而diff算法能夠使得操作過程中只更新修改的那部分DOM結(jié)構(gòu)而不更新整個DOM,這樣能夠最小化操作DOM結(jié)構(gòu),能夠最大程度上減少瀏覽器重繪與回流的規(guī)模。

虛擬DOM

diff算法的基礎(chǔ)是Virtual DOM,Virtual DOM是一棵以JavaScript對象作為基礎(chǔ)的樹,在React中通常是通過JSX編譯而成的,每一個節(jié)點稱為VNode,用對象屬性來描述節(jié)點,實際上它是一層對真實DOM的抽象,最終可以通過渲染操作使這棵樹映射到真實環(huán)境上,簡單來說Virtual DOM就是一個Js對象,用以描述整個文檔。
在瀏覽器中構(gòu)建頁面時需要使用DOM節(jié)點描述整個文檔。

<div class="root" name="root">
    <p>1</p>
    <div>11</div>
</div>

如果使用Js對象去描述上述的節(jié)點以及文檔,那么便類似于下面的樣子,當(dāng)然這不是React中用以描述節(jié)點的對象,React中創(chuàng)建一個React元素的相關(guān)源碼在react/src/ReactElement.js中,文中的React版本是16.10.2。

{
    type: "div",
    props: {
        className: "root"
        name: "root",
        children: [{
            type: "p",
            props: {
                children: [{
                    type: "text",
                    props: {
                        text: "1"
                    }
                    
                }]
            }    
        },{
            type: "div",
            props: {
                children: [{
                    type: "text",
                    props: {
                        text: "11"
                    }
                }]
            }
        }]
    }
}

實際上在React16中啟用了全新的架構(gòu)FiberFiber核心是實現(xiàn)了一個基于優(yōu)先級和requestIdleCallback的循環(huán)任務(wù)調(diào)度算法,相關(guān)問題不在文章中討論,相關(guān)的問題大致在于虛擬DOM由樹結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成鏈表結(jié)構(gòu),原來的VDOM是一顆由上至下的樹,通過深度優(yōu)先遍歷,層層遞歸直下,然而這個深度優(yōu)先遍歷最大的毛病在于不可中斷,因此我們在diff + patch又或者是Mount巨大節(jié)點的時候,會造成較大的卡頓,React16VDOM不再是一顆由上至下那么簡單的樹,而是鏈表形式的虛擬DOM,鏈表的每一個節(jié)點是Fiber,而不是在16之前的虛擬DOM節(jié)點,每個Fiber節(jié)點記錄著諸多信息,以便走到某個節(jié)點的時候中斷,Fiber的思路是把渲染/更新過程(遞歸diff)拆分成一系列小任務(wù),每次檢查樹上的一小部分,做完看是否還有時間繼續(xù)下一個任務(wù),有的話繼續(xù),沒有的話把自己掛起,主線程不忙的時候再繼續(xù)。Fiberdiff階段,做了如下的操作,實際相當(dāng)于在15diff算法階段,做了優(yōu)先級的任務(wù)調(diào)度控制。

  • 把可中斷的工作拆分成小任務(wù)。
  • 對正在做的工作調(diào)整優(yōu)先次序、重做、復(fù)用上次(未完成)工作。
  • diff階段任務(wù)調(diào)度優(yōu)先級控制。

操作虛擬DOM與操作原生DOM的比較

在這里直接引用了尤大的話(2016-02-08年的回答,此時Vue2.0還未發(fā)布,Vue2.02016-10-01左右發(fā)布,Vue2.0才加入虛擬DOM),相關(guān)鏈接為https://www.zhihu.com/question/31809713,建議結(jié)合鏈接中的問題閱讀,也可以看看問題中比較的示例,另外下面的回答也都非常的精髓。

原生 DOM 操作 vs 通過框架封裝操作

這是一個性能vs可維護(hù)性的取舍,框架的意義在于為你掩蓋底層的DOM操作,讓你用更聲明式的方式來描述你的目的,從而讓你的代碼更容易維護(hù),沒有任何框架可以比純手動的優(yōu)化DOM操作更快,因為框架的DOM操作層需要應(yīng)對任何上層API可能產(chǎn)生的操作,它的實現(xiàn)必須是普適的,針對任何一個benchmark,我都可以寫出比任何框架更快的手動優(yōu)化,但是那有什么意義呢?在構(gòu)建一個實際應(yīng)用的時候,你難道為每一個地方都去做手動優(yōu)化嗎?出于可維護(hù)性的考慮,這顯然不可能,框架給你的保證是,你在不需要手動優(yōu)化的情況下,我依然可以給你提供過得去的性能。

對 React 的 Virtual DOM 的誤解

React從來沒有說過React比原生操作DOM快,React的基本思維模式是每次有變動就整個重新渲染整個應(yīng)用,如果沒有Virtual DOM,簡單來想就是直接重置innerHTML,很多人都沒有意識到,在一個大型列表所有數(shù)據(jù)都變了的情況下,重置innerHTML其實是一個還算合理的操作,真正的問題是在全部重新渲染的思維模式下,即使只有一行數(shù)據(jù)變了,它也需要重置整個innerHTML,這時候顯然就有大量的浪費。
我們可以比較一下innerHTML vs Virtual DOM的重繪性能消耗:

  • innerHTML: render html string O(template size) + 重新創(chuàng)建所有DOM元素O(DOM size)
  • Virtual DOM: render Virtual DOM + diff O(template size) + 必要的DOM更新O(DOM change)

Virtual DOM render + diff顯然比渲染html字符串要慢,但是!它依然是純js層面的計算,比起后面的DOM操作來說,依然便宜了太多,可以看到,innerHTML的總計算量不管是js計算還是DOM操作都是和整個界面的大小相關(guān),但Virtual DOM的計算量里面,只有js計算和界面大小相關(guān),DOM操作是和數(shù)據(jù)的變動量相關(guān)的,前面說了,和DOM操作比起來,js計算是極其便宜的,這才是為什么要有Virtual DOM:它保證了 1)不管你的數(shù)據(jù)變化多少,每次重繪的性能都可以接受; 2)你依然可以用類似innerHTML的思路去寫你的應(yīng)用。

MVVM vs Virtual DOM

相比起React,其他MVVM系框架比如Angular, Knockout以及Vue、Avalon采用的都是數(shù)據(jù)綁定:通過Directive/Binding對象,觀察數(shù)據(jù)變化并保留對實際DOM元素的引用,當(dāng)有數(shù)據(jù)變化時進(jìn)行對應(yīng)的操作,MVVM的變化檢查是數(shù)據(jù)層面的,而React的檢查是DOM結(jié)構(gòu)層面的,MVVM的性能也根據(jù)變動檢測的實現(xiàn)原理有所不同: Angular的臟檢查使得任何變動都有固定的O(watcher count)的代價; Knockout/Vue/Avalon都采用了依賴收集,在jsDOM層面都是O(change):

  • 臟檢查:scope digest O(watcher count) + 必要DOM更新O(DOM change)。
  • 依賴收集:重新收集依賴O(data change) + 必要DOM更新 O(DOM change)。

可以看到,Angular最不效率的地方在于任何小變動都有的和watcher數(shù)量相關(guān)的性能代價,但是!當(dāng)所有數(shù)據(jù)都變了的時候,Angular其實并不吃虧,依賴收集在初始化和數(shù)據(jù)變化的時候都需要重新收集依賴,這個代價在小量更新的時候幾乎可以忽略,但在數(shù)據(jù)量龐大的時候也會產(chǎn)生一定的消耗。
MVVM渲染列表的時候,由于每一行都有自己的數(shù)據(jù)作用域,所以通常都是每一行有一個對應(yīng)的ViewModel實例,或者是一個稍微輕量一些的利用原型繼承的scope對象,但也有一定的代價,所以MVVM列表渲染的初始化幾乎一定比React慢,因為創(chuàng)建ViewModel / scope實例比起Virtual DOM來說要昂貴很多,這里所有MVVM實現(xiàn)的一個共同問題就是在列表渲染的數(shù)據(jù)源變動時,尤其是當(dāng)數(shù)據(jù)是全新的對象時,如何有效地復(fù)用已經(jīng)創(chuàng)建的ViewModel實例和DOM元素,假如沒有任何復(fù)用方面的優(yōu)化,由于數(shù)據(jù)是全新的,MVVM實際上需要銷毀之前的所有實例,重新創(chuàng)建所有實例,最后再進(jìn)行一次渲染!這就是為什么題目里鏈接的angular/knockout實現(xiàn)都相對比較慢,相比之下,React的變動檢查由于是DOM結(jié)構(gòu)層面的,即使是全新的數(shù)據(jù),只要最后渲染結(jié)果沒變,那么就不需要做無用功。
順道說一句,React渲染列表的時候也需要提供key這個特殊prop,本質(zhì)上和track-by是一回事。

性能比較也要看場合

在比較性能的時候,要分清楚初始渲染、小量數(shù)據(jù)更新、大量數(shù)據(jù)更新這些不同的場合,Virtual DOM、臟檢查MVVM、數(shù)據(jù)收集MVVM在不同場合各有不同的表現(xiàn)和不同的優(yōu)化需求,Virtual DOM為了提升小量數(shù)據(jù)更新時的性能,也需要針對性的優(yōu)化,比如shouldComponentUpdate或是immutable data。

  • 初始渲染:Virtual DOM > 臟檢查 >= 依賴收集。
  • 小量數(shù)據(jù)更新:依賴收集 >> Virtual DOM + 優(yōu)化 > 臟檢查(無法優(yōu)化) > Virtual DOM無優(yōu)化。
  • 大量數(shù)據(jù)更新:臟檢查 + 優(yōu)化 >= 依賴收集 + 優(yōu)化 > Virtual DOM(無法/無需優(yōu)化) >> MVVM無優(yōu)化。

不要天真地以為Virtual DOM就是快,diff不是免費的,batchingMVVM也能做,而且最終patch的時候還不是要用原生API,在我看來Virtual DOM真正的價值從來都不是性能,而是它 1)為函數(shù)式的UI編程方式打開了大門; 2)可以渲染到DOM以外的backend,比如ReactNative

總結(jié)

以上這些比較,更多的是對于框架開發(fā)研究者提供一些參考,主流的框架+合理的優(yōu)化,足以應(yīng)對絕大部分應(yīng)用的性能需求,如果是對性能有極致需求的特殊情況,其實應(yīng)該犧牲一些可維護(hù)性采取手動優(yōu)化:比如Atom編輯器在文件渲染的實現(xiàn)上放棄了React而采用了自己實現(xiàn)的tile-based rendering; 又比如在移動端需要DOM-pooling的虛擬滾動,不需要考慮順序變化,可以繞過框架的內(nèi)置實現(xiàn)自己搞一個。

diff算法

React在內(nèi)存中維護(hù)一顆虛擬DOM樹,當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)生改變時(state & props),會自動的更新虛擬DOM,獲得一個新的虛擬DOM樹,然后通過Diff算法,比較新舊虛擬DOM樹,找出最小的有變化的部分,將這個變化的部分Patch加入隊列,最終批量的更新這些Patch到實際的DOM中。

時間復(fù)雜度

首先進(jìn)行一次完整的diff需要O(n^3)的時間復(fù)雜度,這是一個最小編輯距離的問題,在比較字符串的最小編輯距離時使用動態(tài)規(guī)劃的方案需要的時間復(fù)雜度是O(mn),但是對于DOM來說是一個樹形結(jié)構(gòu),而樹形結(jié)構(gòu)的最小編輯距離問題的時間復(fù)雜度在30多年的演進(jìn)中從O(m^3n^3)演進(jìn)到了O(n^3),關(guān)于這個問題如果有興趣的話可以研究一下論文https://grfia.dlsi.ua.es/ml/algorithms/references/editsurvey_bille.pdf。
對于原本想要提高效率而引入的diff算法使用O(n^3)的時間復(fù)雜度顯然是不太合適的,如果有1000個節(jié)點元素將需要進(jìn)行十億次比較,這是一個昂貴的算法,所以必須有一些妥協(xié)來加快速度,對比較通過一些策略進(jìn)行簡化,將時間復(fù)雜度縮小到O(n),雖然并不是最小編輯距離,但是作為編輯距離與時間性能的綜合考量是一個比較好的解決方案,是一種比較好的折中方案。

diff策略

上邊提到的O(n)時間復(fù)雜度是通過一定策略進(jìn)行的,React文檔中提到了兩個假設(shè):

  • 兩個不同類型的元素將產(chǎn)生不同的樹。
  • 通過渲染器附帶key屬性,開發(fā)者可以示意哪些子元素可能是穩(wěn)定的。

通俗點說就是:

  • 只進(jìn)行統(tǒng)一層級的比較,如果跨層級的移動則視為創(chuàng)建和刪除操作。
  • 如果是不同類型的元素,則認(rèn)為是創(chuàng)建了新的元素,而不會遞歸比較他們的孩子。
  • 如果是列表元素等比較相似的內(nèi)容,可以通過key來唯一確定是移動還是創(chuàng)建或刪除操作。

比較后會出現(xiàn)幾種情況,然后進(jìn)行相應(yīng)的操作:

  • 此節(jié)點被添加或移除->添加或移除新的節(jié)點。
  • 屬性被改變->舊屬性改為新屬性。
  • 文本內(nèi)容被改變->舊內(nèi)容改為新內(nèi)容。
  • 節(jié)點tagkey是否改變->改變則移除后創(chuàng)建新元素。

分析

在分析時會簡單引用一下在React的源碼,起輔助作用的代碼,實際源碼是很復(fù)雜的,引用的是一部分片段幫助理解,本文的源碼TAG16.10.2。
關(guān)于if (__DEV__){...}相關(guān)代碼實際上是為更好的開發(fā)者體驗而編寫的,React中的友好的報錯,render性能測試等等代碼都是寫在if (__DEV__)中的,在production build的時候,這些代碼不會被打包,因此我們可以毫無顧慮的提供專為開發(fā)者服務(wù)的代碼,React的最佳實踐之一就是在開發(fā)時使用development build,在生產(chǎn)環(huán)境使用production build,所以我們實際上可以先跳過這部分代碼,專注于理解較為核心的部分。
我們分析diff算法是從reconcileChildren開始的,之前從 setState -> enqueueSetState(UpdateQueue) -> scheduleUpdate -> performWork -> workLoop -> beginWork -> finishClassComponent -> reconcileChildren相關(guān)的部分就不過多介紹了,需要注意的是beginWork會將一個一個的Fiber來進(jìn)行diff,期間是可中斷的,因為每次執(zhí)行下一個Fiber的比對時,都會先判斷這一幀剩余的時間是否充足,鏈表的每一個節(jié)點是Fiber,而不是在16之前的虛擬DOM節(jié)點,每一個Fiber都有React16diff策略采用從鏈表頭部開始比較的算法,是鏈?zhǔn)降纳疃葍?yōu)先遍歷,即已經(jīng)從樹形結(jié)構(gòu)變成了鏈表結(jié)構(gòu),實際相當(dāng)于在15diff算法階段,做了優(yōu)先級的任務(wù)調(diào)度控制。此外,每個Fiber都會有一個child、sibling、return三大屬性作為鏈接樹前后的指針;child作為模擬樹結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)指針;effectTag一個很有意思的標(biāo)記,用于記錄effect的類型,effect指的就是對DOM操作的方式,比如修改,刪除等操作,用于到后面進(jìn)行commit(類似數(shù)據(jù)庫);firstEffectlastEffect等玩意是用來保存中斷前后effect的狀態(tài),用戶中斷后恢復(fù)之前的操作以及tag用于標(biāo)記。
reconcileChildren實現(xiàn)的就是江湖上廣為流傳的Virtul DOM diff,其實際上只是一個入口函數(shù),如果首次渲染,currentnull,就通過mountChildFibers創(chuàng)建子節(jié)點的Fiber實例,如果不是首次渲染,就調(diào)用reconcileChildFibers去做diff,然后得出effect list

// react-reconciler/src/ReactChildFiber.js line 1246
export function reconcileChildren(
  current: Fiber | null,
  workInProgress: Fiber,
  nextChildren: any,
  renderExpirationTime: ExpirationTime,
) {
  if (current === null) { // 首次渲染 創(chuàng)建子節(jié)點的`Fiber`實例
    workInProgress.child = mountChildFibers(
      workInProgress,
      null,
      nextChildren,
      renderExpirationTime,
    );
  } else { // 否則調(diào)用`reconcileChildFibers`去做`diff`
    workInProgress.child = reconcileChildFibers(
      workInProgress,
      current.child,
      nextChildren,
      renderExpirationTime,
    );
  }
}

對比一下mountChildFibersreconcileChildFibers有什么區(qū)別,可以看出他們都是通過ChildReconciler工廠函數(shù)來的,只是傳遞的參數(shù)不同而已,這個參數(shù)叫shouldTrackSideEffects,他的作用是判斷是否要增加一些effectTag,主要是用來優(yōu)化初次渲染的,因為初次渲染沒有更新操作。ChildReconciler是一個超級長的工廠(包裝)函數(shù),內(nèi)部有很多helper函數(shù),最終返回的函數(shù)叫reconcileChildFibers,這個函數(shù)實現(xiàn)了對子fiber節(jié)點的reconciliation。

// react-reconciler/src/ReactChildFiber.js line 1370
export const reconcileChildFibers = ChildReconciler(true);
export const mountChildFibers = ChildReconciler(false);

function ChildReconciler(shouldTrackSideEffects) { 
  // ...
  function deleteChild(){
      // ...
  }
  function useFiber(){
      // ...
  }
  function placeChild(){
      // ...
  }
  function placeSingleChild(){
      // ...
  }
  function updateTextNode(){
      // ...
  }
  function updateElement(){
      // ...
  }
  function updatePortal(){
      // ...
  }
  function updateFragment(){
      // ...
  }
  function createChild(){
      // ...
  }
  function updateSlot(){
      // ...
  }
  function updateFromMap(){
      // ...
  }
  function warnOnInvalidKey(){
      // ...
  }
  function reconcileChildrenArray(){
      // ...
  }
  function reconcileChildrenIterator(){
      // ...
  }
  function reconcileSingleTextNode(){
      // ...
  }
  function reconcileSingleElement(){
      // ...
  }
  function reconcileSinglePortal(){
      // ...
  }
  function reconcileChildFibers(){
      // ...
  }
  return reconcileChildFibers;
}

reconcileChildFibers就是diff部分的主體代碼,相關(guān)操作都在ChildReconciler函數(shù)中,在這個函數(shù)中相關(guān)參數(shù),returnFiber是即將diff的這層的父節(jié)點,currentFirstChild是當(dāng)前層的第一個Fiber節(jié)點,newChild是即將更新的vdom節(jié)點(可能是TextNode、可能是ReactElement,可能是數(shù)組),不是Fiber節(jié)點。expirationTime是過期時間,這個參數(shù)是跟調(diào)度有關(guān)系的,跟diff沒有太大關(guān)系,另外需要注意的是,reconcileChildFibersreconcile(diff)的一層結(jié)構(gòu)。

首先看TextNodediff,他是最簡單的,對于diff TextNode會有兩種情況:

  • currentFirstNodeTextNode。
  • currentFirstNode不是TextNode

分兩種情況原因就是為了復(fù)用節(jié)點,第一種情況,xxx是一個TextNode,那么就代表這這個節(jié)點可以復(fù)用,有復(fù)用的節(jié)點,對性能優(yōu)化很有幫助,既然新的child只有一個TextNode,那么復(fù)用節(jié)點之后,就把剩下的aaa節(jié)點就可以刪掉了,那么divchild就可以添加到workInProgress中去了。useFiber就是復(fù)用節(jié)點的方法,deleteRemainingChildren就是刪除剩余節(jié)點的方法,這里是從currentFirstChild.sibling開始刪除的。

if (currentFirstChild !== null && currentFirstChild.tag === HostText) {
  // We already have an existing node so let's just update it and delete
  // the rest.
  deleteRemainingChildren(returnFiber, currentFirstChild.sibling); // 刪除兄弟
  const existing = useFiber(currentFirstChild, textContent, expirationTime);
  existing.return = returnFiber;
  return existing; // 復(fù)用
}

第二種情況,xxx不是一個TextNode,那么就代表這個節(jié)點不能復(fù)用,所以就從currentFirstChild開始刪掉剩余的節(jié)點,其中createFiberFromText就是根據(jù)textContent來創(chuàng)建節(jié)點的方法,此外刪除節(jié)點不會真的從鏈表里面把節(jié)點刪除,只是打一個deletetag,當(dāng)commit的時候才會真正的去刪除。

// The existing first child is not a text node so we need to create one
// and delete the existing ones.
// 創(chuàng)建新的Fiber節(jié)點,將舊的節(jié)點和舊節(jié)點的兄弟都刪除 
deleteRemainingChildren(returnFiber, currentFirstChild);
const created = createFiberFromText(
  textContent,
  returnFiber.mode,
  expirationTime,
);

接下來是React Elementdiff,此時我們處理的是該節(jié)點的父節(jié)點只有此節(jié)點一個節(jié)點的情況,與上面TextNodediff類似,他們的思路是一致的,先找有沒有可以復(fù)用的節(jié)點,如果沒有就另外創(chuàng)建一個。此時會用到上邊的兩個假設(shè)用以判斷節(jié)點是否可以復(fù)用,即key是否相同,節(jié)點類型是否相同,如果以上相同,則可以認(rèn)為這個節(jié)點只是變化了內(nèi)容,不需要創(chuàng)建新的節(jié)點,可以復(fù)用的。如果節(jié)點的類型不相同,就將節(jié)點從當(dāng)前節(jié)點開始把剩余的都刪除。在查找可復(fù)用節(jié)點的時候,其并不是只專注于第一個節(jié)點是否可復(fù)用,而是繼續(xù)在該層中循環(huán)找到一個可以復(fù)用的節(jié)點,最頂層的while以及底部的child = child.sibling;是為了繼續(xù)從子節(jié)點中找到一個keytag相同的可復(fù)用節(jié)點,另外刪除節(jié)點不會真的從鏈表里面把節(jié)點刪除,只是打一個deletetag,當(dāng)commit的時候才會真正的去刪除。

// react-reconciler/src/ReactChildFiber.js line 1132
const key = element.key;
let child = currentFirstChild;
while (child !== null) {
  // TODO: If key === null and child.key === null, then this only applies to
  // the first item in the list.
  if (child.key === key) {
    if (
      child.tag === Fragment
        ? element.type === REACT_FRAGMENT_TYPE
        : child.elementType === element.type ||
          // Keep this check inline so it only runs on the false path:
          (__DEV__
            ? isCompatibleFamilyForHotReloading(child, element)
            : false)
    ) {
      deleteRemainingChildren(returnFiber, child.sibling); // 因為當(dāng)前節(jié)點是只有一個節(jié)點,而老的如果是有兄弟節(jié)點是要刪除的,是多余的
      const existing = useFiber(
        child,
        element.type === REACT_FRAGMENT_TYPE
          ? element.props.children
          : element.props,
        expirationTime,
      );
      existing.ref = coerceRef(returnFiber, child, element);
      existing.return = returnFiber;
      // ...
      return existing;
    } else {
      deleteRemainingChildren(returnFiber, child);
      break;
    }
  } else {
    deleteChild(returnFiber, child); // 從child開始delete
  }
  child = child.sibling; // 繼續(xù)從子節(jié)點中找到一個可復(fù)用的節(jié)點
}

接下來就是沒有找到可以復(fù)用的節(jié)點因而去創(chuàng)建節(jié)點了,對于Fragment節(jié)點和一般的Element節(jié)點創(chuàng)建的方式不同,因為Fragment本來就是一個無意義的節(jié)點,他真正需要創(chuàng)建Fiber的是它的children,而不是它自己,所以createFiberFromFragment傳遞的不是element,而是element.props.children。

// react-reconciler/src/ReactChildFiber.js line 1178
if (element.type === REACT_FRAGMENT_TYPE) {
  const created = createFiberFromFragment(
    element.props.children,
    returnFiber.mode,
    expirationTime,
    element.key,
  );
  created.return = returnFiber;
  return created;
} else {
  const created = createFiberFromElement(
    element,
    returnFiber.mode,
    expirationTime,
  );
  created.ref = coerceRef(returnFiber, currentFirstChild, element);
  created.return = returnFiber;
  return created;
}

diff Array算是diff中最復(fù)雜的一部分了,做了很多的優(yōu)化,因為Fiber樹是單鏈表結(jié)構(gòu),沒有子節(jié)點數(shù)組這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),也就沒有可以供兩端同時比較的尾部游標(biāo),所以React的這個算法是一個簡化的雙端比較法,只從頭部開始比較,在Vue2.0中的diff算法在patch時則是直接使用的雙端比較法實現(xiàn)的。
首先考慮相同位置進(jìn)行對比,這個是比較容易想到的一種方式,即在做diff的時候就可以從新舊的數(shù)組中按照索引一一對比,如果可以復(fù)用,就把這個節(jié)點從老的鏈表里面刪除,不能復(fù)用的話再進(jìn)行其他的復(fù)用策略。此時的newChildren數(shù)組是一個VDOM數(shù)組,所以在這里使用updateSlot包裝成newFiber。

// react-reconciler/src/ReactChildFiber.js line 756
function reconcileChildrenArray(
    returnFiber: Fiber,
    currentFirstChild: Fiber | null,
    newChildren: Array<*>,
    expirationTime: ExpirationTime,
  ): Fiber | null {
    // 機(jī)翻注釋
    // 這個算法不能通過兩端搜索來優(yōu)化,因為我們在光纖上沒有反向指針。我想看看我們能用這個模型走多遠(yuǎn)。如果最終不值得權(quán)衡,我們可以稍后再添加。
    // 即使是雙端優(yōu)化,我們也希望在很少有變化的情況下進(jìn)行優(yōu)化,并強(qiáng)制進(jìn)行比較,而不是去尋找地圖。它想探索在前進(jìn)模式下首先到達(dá)那條路徑,并且只有當(dāng)我們注意到我們需要很多向前看的時候才去地圖。這不能處理反轉(zhuǎn)以及兩個結(jié)束的搜索,但這是不尋常的。此外,要使兩端優(yōu)化在Iterables上工作,我們需要復(fù)制整個集合。
    // 在第一次迭代中,我們只需在每次插入/移動時都碰到壞情況(將所有內(nèi)容添加到映射中)。
    // 如果更改此代碼,還需要更新reconcileChildrenIterator(),它使用相同的算法。
    let oldFiber = currentFirstChild;
    let lastPlacedIndex = 0;
    let newIdx = 0;
    let nextOldFiber = null;
     // 第一個for循環(huán),按照index一一對比,當(dāng)新老節(jié)點不一致時退出循環(huán)并且記錄退出時的節(jié)點及oldFiber節(jié)點
    for (; oldFiber !== null && newIdx < newChildren.length; newIdx++) {
      if (oldFiber.index > newIdx) { // 位置不匹配
        nextOldFiber = oldFiber;  // 下一個即將對比的舊節(jié)點
        oldFiber = null; // 如果newFiber也為null(不能復(fù)用)就退出當(dāng)前一一對比的for循環(huán)
      } else {
        nextOldFiber = oldFiber.sibling; //正常的情況下 為了下輪循環(huán),拿到兄弟節(jié)點下面賦值給oldFiber
      }
      // //如果節(jié)點可以復(fù)用(key值匹配),就更新并且返回新節(jié)點,否則返回為null,代表節(jié)點不可以復(fù)用
      const newFiber = updateSlot( // 判斷是否可以復(fù)用節(jié)點
        returnFiber,
        oldFiber,
        newChildren[newIdx],
        expirationTime,
      );
      // 節(jié)點無法復(fù)用 跳出循環(huán)
      if (newFiber === null) { 
        // TODO: This breaks on empty slots like null children. That's
        // unfortunate because it triggers the slow path all the time. We need
        // a better way to communicate whether this was a miss or null,
        // boolean, undefined, etc.
        if (oldFiber === null) {
          oldFiber = nextOldFiber; // 記錄不可以復(fù)用的節(jié)點并且退出對比
        }
        break; // 退出循環(huán)
      }
      if (shouldTrackSideEffects) {
        // 沒有復(fù)用已經(jīng)存在的節(jié)點,就刪除掉已經(jīng)存在的節(jié)點
        if (oldFiber && newFiber.alternate === null) {
          // We matched the slot, but we didn't reuse the existing fiber, so we
          // need to delete the existing child.
          deleteChild(returnFiber, oldFiber);
        }
      }
      // 本次遍歷會給新增的節(jié)點打 插入的標(biāo)記
      lastPlacedIndex = placeChild(newFiber, lastPlacedIndex, newIdx);
      if (previousNewFiber === null) {
        // TODO: Move out of the loop. This only happens for the first run.
        resultingFirstChild = newFiber;
      } else {
        // TODO: Defer siblings if we're not at the right index for this slot.
        // I.e. if we had null values before, then we want to defer this
        // for each null value. However, we also don't want to call updateSlot
        // with the previous one.
        previousNewFiber.sibling = newFiber;
      }
      previousNewFiber = newFiber;
      oldFiber = nextOldFiber;  // 重新給 oldFiber 賦值繼續(xù)遍歷
  }

updateSlot方法中定義了判斷是否可以復(fù)用,對于文本節(jié)點,如果key不為null,那么就代表老節(jié)點不是TextNode,而新節(jié)點又是TextNode,所以返回null,不能復(fù)用,反之則可以復(fù)用,調(diào)用updateTextNode方法,注意updateTextNode里面包含了首次渲染的時候的邏輯,首次渲染的時候回插入一個TextNode,而不是復(fù)用。

// react-reconciler/src/ReactChildFiber.js line 544
function updateSlot(
    returnFiber: Fiber,
    oldFiber: Fiber | null,
    newChild: any,
    expirationTime: ExpirationTime,
  ): Fiber | null {
    // Update the fiber if the keys match, otherwise return null.

    const key = oldFiber !== null ? oldFiber.key : null;

    if (typeof newChild === 'string' || typeof newChild === 'number') {
      // 對于新的節(jié)點如果是 string 或者 number,那么都是沒有 key 的,
      // 所有如果老的節(jié)點有 key 的話,就不能復(fù)用,直接返回 null。
      // 老的節(jié)點 key 為 null 的話,代表老的節(jié)點是文本節(jié)點,就可以復(fù)用
      if (key !== null) {
        return null;
      }
      return updateTextNode(
        returnFiber,
        oldFiber,
        '' + newChild,
        expirationTime,
      );
    }

    // ...

    return null;
}

newChildObject的時候基本上與ReactElementdiff類似,只是沒有while了,判斷key和元素的類型是否相等來判斷是否可以復(fù)用。首先判斷是否是對象,用的是typeof newChild === object&&newChild!== null,注意要加!== null,因為typeof null也是object,然后通過$$typeof判斷是REACT_ELEMENT_TYPE還是REACT_PORTAL_TYPE,分別調(diào)用不同的復(fù)用邏輯,然后由于數(shù)組也是Object,所以這個if里面也有數(shù)組的復(fù)用邏輯。

// react-reconciler/src/ReactChildFiber.js line 569
if (typeof newChild === 'object' && newChild !== null) {
  switch (newChild.$$typeof) {
    case REACT_ELEMENT_TYPE: { // ReactElement 
      if (newChild.key === key) {
        if (newChild.type === REACT_FRAGMENT_TYPE) {
          return updateFragment(
            returnFiber,
            oldFiber,
            newChild.props.children,
            expirationTime,
            key,
          );
        }
        return updateElement(
          returnFiber,
          oldFiber,
          newChild,
          expirationTime,
        );
      } else {
        return null;
      }
    }
    case REACT_PORTAL_TYPE: {
      // 調(diào)用 updatePortal
      // ...
    }
  }

  if (isArray(newChild) || getIteratorFn(newChild)) {
    if (key !== null) {
      return null;
    }

    return updateFragment(
      returnFiber,
      oldFiber,
      newChild,
      expirationTime,
      null,
    );
  }
}

讓我們回到最初的遍歷,當(dāng)我們遍歷完成了之后,就會有兩種情況,即老節(jié)點已經(jīng)遍歷完畢,或者新節(jié)點已經(jīng)遍歷完畢,如果此時我們新節(jié)點已經(jīng)遍歷完畢,也就是沒有要更新的了,這種情況一般就是從原來的數(shù)組里面刪除了元素,那么直接把剩下的老節(jié)點刪除了就行了。如果老的節(jié)點在第一次循環(huán)的時候就被復(fù)用完了,新的節(jié)點還有,很有可能就是新增了節(jié)點的情況,那么這個時候只需要根據(jù)把剩余新的節(jié)點直接創(chuàng)建Fiber就行了。

// react-reconciler/src/ReactChildFiber.js line 839
// 新節(jié)點已經(jīng)更新完成,刪除多余的老節(jié)點
if (newIdx === newChildren.length) {
  // We've reached the end of the new children. We can delete the rest.
  deleteRemainingChildren(returnFiber, oldFiber);
  return resultingFirstChild;
}

// 新節(jié)點已經(jīng)更新完成,刪除多余的老節(jié)點
if (oldFiber === null) {
  // If we don't have any more existing children we can choose a fast path
  // since the rest will all be insertions.
  for (; newIdx < newChildren.length; newIdx++) {
    const newFiber = createChild(
      returnFiber,
      newChildren[newIdx],
      expirationTime,
    );
    if (newFiber === null) {
      continue;
    }
    lastPlacedIndex = placeChild(newFiber, lastPlacedIndex, newIdx);
    if (previousNewFiber === null) {
      // TODO: Move out of the loop. This only happens for the first run.
      resultingFirstChild = newFiber;
    } else {
      previousNewFiber.sibling = newFiber;
    }
    previousNewFiber = newFiber;
  }
  return resultingFirstChild;
}

接下來考慮移動的情況如何進(jìn)行節(jié)點復(fù)用,即如果老的數(shù)組和新的數(shù)組里面都有這個元素,而且位置不相同這種情況下的復(fù)用,React把所有老數(shù)組元素按key或者是indexMap里,然后遍歷新數(shù)組,根據(jù)新數(shù)組的key或者index快速找到老數(shù)組里面是否有可復(fù)用的,元素有keyMap的鍵就存key,沒有key就存index。

// react-reconciler/src/ReactChildFiber.js line 872
// Add all children to a key map for quick lookups.
// 從oldFiber開始將已經(jīng)存在的節(jié)點的key或者index添加到map結(jié)構(gòu)中
const existingChildren = mapRemainingChildren(returnFiber, oldFiber);

// Keep scanning and use the map to restore deleted items as moves.
// 剩余沒有對比的新節(jié)點,到舊節(jié)點的map中通過key或者index一一對比查看是否可以復(fù)用。
for (; newIdx < newChildren.length; newIdx++) {
  // 主要查看新舊節(jié)點的key或者index是否有相同的,然后再查看是否可以復(fù)用。
  const newFiber = updateFromMap(
    existingChildren,
    returnFiber,
    newIdx,
    newChildren[newIdx],
    expirationTime,
  );
  if (newFiber !== null) {
    if (shouldTrackSideEffects) {
      if (newFiber.alternate !== null) {
        // The new fiber is a work in progress, but if there exists a
        // current, that means that we reused the fiber. We need to delete
        // it from the child list so that we don't add it to the deletion
        // list.
        existingChildren.delete(  // 在map中刪除掉已經(jīng)復(fù)用的節(jié)點的key或者index
          newFiber.key === null ? newIdx : newFiber.key,
        );
      }
    }
    lastPlacedIndex = placeChild(newFiber, lastPlacedIndex, newIdx);
    // 添加newFiber到更新過的newFiber結(jié)構(gòu)中。
    if (previousNewFiber === null) {
      resultingFirstChild = newFiber;
    } else {
      previousNewFiber.sibling = newFiber;
    }
    previousNewFiber = newFiber;
  }
}

// react-reconciler/src/ReactChildFiber.js line 299
// 將舊節(jié)點的key或者index,舊節(jié)點保存到map結(jié)構(gòu)中,方便通過key或者index獲取
function mapRemainingChildren(
    returnFiber: Fiber,
    currentFirstChild: Fiber,
  ): Map<string | number, Fiber> {
    // Add the remaining children to a temporary map so that we can find them by
    // keys quickly. Implicit (null) keys get added to this set with their index
    // instead.
    const existingChildren: Map<string | number, Fiber> = new Map();

    let existingChild = currentFirstChild;
    while (existingChild !== null) {
      if (existingChild.key !== null) {
        existingChildren.set(existingChild.key, existingChild);
      } else {
        existingChildren.set(existingChild.index, existingChild);
      }
      existingChild = existingChild.sibling;
    }
    return existingChildren;
  }

至此新數(shù)組遍歷完畢,也就是同一層的diff過程完畢,我們可以把整個過程分為三個階段:

  • 第一遍歷新數(shù)組,新老數(shù)組相同index進(jìn)行對比,通過updateSlot方法找到可以復(fù)用的節(jié)點,直到找到不可以復(fù)用的節(jié)點就退出循環(huán)。
  • 第一遍歷完之后,刪除剩余的老節(jié)點,追加剩余的新節(jié)點的過程,如果是新節(jié)點已遍歷完成,就將剩余的老節(jié)點批量刪除;如果是老節(jié)點遍歷完成仍有新節(jié)點剩余,則將新節(jié)點直接插入。
  • 把所有老數(shù)組元素按keyindexMap里,然后遍歷新數(shù)組,插入老數(shù)組的元素,這是移動的情況。

每日一題

https://github.com/WindrunnerMax/EveryDay

參考

https://zhuanlan.zhihu.com/p/89363990
https://zhuanlan.zhihu.com/p/137251397
https://github.com/sisterAn/blog/issues/22
https://github.com/hujiulong/blog/issues/6
https://juejin.cn/post/6844904165026562056
https://www.cnblogs.com/forcheng/p/13246874.html
https://zh-hans.reactjs.org/docs/reconciliation.html
https://zxc0328.github.io/2017/09/28/react-16-source/
https://blog.csdn.net/halations/article/details/109284050
https://blog.csdn.net/susuzhe123/article/details/107890118
https://github.com/Advanced-Frontend/Daily-Interview-Question/issues/47
https://github.com/jianjiachenghub/react-deeplearn/blob/master/%E5%AD%A6%E4%B9%A0%E7%AC%94%E8%AE%B0/React16%E6%BA%90%E7%A0%81%E8%A7%A3%E6%9E%906-Fiber%E9%93%BE%E5%BC%8Fdiff%E7%AE%97%E6%B3%95.md

以上就是深入淺析React中diff算法的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于React中diff算法的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!

相關(guān)文章

  • React封裝彈出框組件的方法

    React封裝彈出框組件的方法

    這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了React封裝彈出框組件的方法,文中示例代碼介紹的非常詳細(xì),具有一定的參考價值,感興趣的小伙伴們可以參考一下
    2022-08-08
  • react項目中如何引入國際化

    react項目中如何引入國際化

    在React項目中引入國際化可以使用第三方庫來實現(xiàn),本文主要介紹了react項目中如何引入國際化,對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值,需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧
    2023-07-07
  • 30分鐘帶你全面了解React Hooks

    30分鐘帶你全面了解React Hooks

    Hooks是一種函數(shù),該函數(shù)允許您從函數(shù)式組件 “勾住(hook into)”React狀態(tài)和生命周期功能。Hooks在類內(nèi)部不起作用 - 它們允許你無需類就使用 React。
    2021-05-05
  • 基于React-Dropzone開發(fā)上傳組件功能(實例演示)

    基于React-Dropzone開發(fā)上傳組件功能(實例演示)

    這篇文章主要介紹了基于React-Dropzone開發(fā)上傳組件,主要講述的是在React-Flask框架上開發(fā)上傳組件的技巧,需要的朋友可以參考下
    2021-08-08
  • React.js前端導(dǎo)出Excel的方式

    React.js前端導(dǎo)出Excel的方式

    這篇文章主要為大家介紹了React.js前端導(dǎo)出Excel的方式詳解,有需要的朋友可以借鑒參考下,希望能夠有所幫助,祝大家多多進(jìn)步,早日升職加薪
    2022-07-07
  • ahooks解決用戶多次提交方法示例

    ahooks解決用戶多次提交方法示例

    這篇文章主要為大家介紹了ahooks解決用戶多次提交的方法示例詳解,有需要的朋友可以借鑒參考下,希望能夠有所幫助,祝大家多多進(jìn)步,早日升職加薪
    2022-07-07
  • 使用React手寫一個對話框或模態(tài)框的方法示例

    使用React手寫一個對話框或模態(tài)框的方法示例

    這篇文章主要介紹了使用React手寫一個對話框或模態(tài)框的方法示例,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì),對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值,需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧
    2019-04-04
  • 關(guān)于?React?中?useEffect?使用問題淺談

    關(guān)于?React?中?useEffect?使用問題淺談

    本文主要介紹了關(guān)于React中useEffect使用問題淺談,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì),對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值,需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧
    2022-06-06
  • React+Antd 實現(xiàn)可增刪改表格的示例

    React+Antd 實現(xiàn)可增刪改表格的示例

    這篇文章主要介紹了React+Antd實現(xiàn)可增刪改表格的示例,幫助大家更好的理解和學(xué)習(xí)使用React,感興趣的朋友可以了解下
    2021-04-04
  • 在Create React App中啟用Sass和Less的方法示例

    在Create React App中啟用Sass和Less的方法示例

    這篇文章主要介紹了在Create React App中啟用Sass和Less的方法示例,小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,也給大家做個參考。一起跟隨小編過來看看吧
    2019-01-01

最新評論