一、Diff算法的作用

渲染真實DOM的開銷很大，有時候我們修改了某個數(shù)據(jù)，直接渲染到真實dom上會引起整個dom樹的重繪和重排。我們希望只更新我們修改的那一小塊dom，而不是整個dom，diff算法就幫我們實現(xiàn)了這點。

diff算法的本質(zhì)就是：找出兩個對象之間的差異，目的是盡可能做到節(jié)點復(fù)用。

注：此處說到的對象，指的其實就是vue中的virtual dom（虛擬dom樹），即使用js對象來表示頁面中的dom結(jié)構(gòu)。

二、React的Diff算法  

1、什么是調(diào)和？

將Virtual DOM樹轉(zhuǎn)換成Actual DOM樹的最少操作的過程稱為調(diào)和。

2、什么是React diff算法？

diff算法是調(diào)和的具體實現(xiàn)。

3、diff策略

React用三大策略 將O(n3)復(fù)雜度 轉(zhuǎn)化為O(n)復(fù)雜度

(1)策略一（tree diff）：Web UI中DOM節(jié)點跨層級的移動操作特別少，可以忽略不計。

(2)策略二（component diff）：擁有相同類的兩個組件 生成相似的樹形結(jié)構(gòu)，擁有不同類的兩個組件 生成不同的樹形結(jié)構(gòu)。

(3)策略三（element diff）：對于同一層級的一組子節(jié)點，通過唯一id區(qū)分。

4、tree diff：

(1)React通過updateDepth對Virtual DOM樹進行層級控制。

(2)對樹分層比較，兩棵樹只對同一層次節(jié)點進行比較。如果該節(jié)點不存在時，則該節(jié)點及其子節(jié)點會被完全刪除，不會再進一步比較。

(3)只需遍歷一次，就能完成整棵DOM樹的比較。

如果DOM 節(jié)點出現(xiàn)了跨層級操作，Diff會怎么辦？

答：Tree DIFF是對樹的每一層進行遍歷，如果某組件不存在了，則會直接銷毀。如圖所示，左邊是舊屬，右邊是新屬，第一層是R組件，一模一樣，不會發(fā)生變化；第二層進入Component DIFF，同一類型組件繼續(xù)比較下去，發(fā)現(xiàn)A組件沒有，所以直接刪掉A、B、C組件；繼續(xù)第三層，重新創(chuàng)建A、B、C組件。

如上圖所示，以A為根節(jié)點的整棵樹會被重新創(chuàng)建，而不是移動，因此 官方建議不要進行DOM節(jié)點跨層級操作，可以通過CSS隱藏、顯示節(jié)點，而不是真正地移除、添加DOM節(jié)點。

5、component diff :

React對不同的組件間的比較，有三種策略

(1)同一類型的兩個組件，按原策略（層級比較）繼續(xù)比較Virtual DOM樹即可。

(2)同一類型的兩個組件，組件A變化為組件B時，可能Virtual DOM沒有任何變化，如果知道這點（變換的過程中，Virtual DOM沒有改變），可節(jié)省大量計算時間，所以用戶可以通過 shouldComponentUpdate() 來判斷是否需要判斷計算。

(3)不同類型的組件，將一個（將被改變的）組件判斷為dirtycomponent（臟組件），從而替換整個組件的所有節(jié)點。

 注意：如上圖所示，當(dāng)組件D變?yōu)榻M件G時，即使這兩個組件結(jié)構(gòu)相似，一旦React判斷D和G是不用類型的組件，就不會比較兩者的結(jié)構(gòu)，而是直接刪除組件D，重新創(chuàng)建組件G及其子節(jié)點。雖然當(dāng)兩個組件是不同類型但結(jié)構(gòu)相似時，進行diff算法分析會影響性能，但是畢竟不同類型的組件存在相似DOM樹的情況在實際開發(fā)過程中很少出現(xiàn)，因此這種極端因素很難在實際開發(fā)過程中造成重大影響。

6、element diff 

當(dāng)節(jié)點處于同一層級時，diff提供三種節(jié)點操作：刪除、插入、移動。

插入：組件 C 不在集合（A,B）中，需要插入

刪除：

(1)組件 D 在集合（A,B,D）中，但 D的節(jié)點已經(jīng)更改，不能復(fù)用和更新，所以需要刪除 舊的D ，再創(chuàng)建新的。

(2)組件D之前在集合（A,B,D）中，但集合變成新的集合（A,B）了，D 就需要被刪除。

移動：組件D已經(jīng)在集合（A,B,C,D）里了，且集合更新時，D沒有發(fā)生更新，只是位置改變，如新集合（A,D,B,C），D在第二個，無須像傳統(tǒng)diff，讓舊集合的第二個B和新集合的第二個D 比較，并且刪除第二個位置的B，再在第二個位置插入D，而是 （對同一層級的同組子節(jié)點） 添加唯一key進行區(qū)分，移動即可。

 移動情形一：新舊集合中存在相同節(jié)點但位置不同時，如何移動節(jié)點

(1)B不移動，不贅述，更新l astIndex=1

(2)新集合取得 E，發(fā)現(xiàn)舊不存在，故在lastIndex=1的位置 創(chuàng)建E，更新lastIndex=1

(3)新集合取得C，C不移動，更新lastIndex=2

(4)新集合取得A，A移動，同上，更新lastIndex=2

(5)新集合對比后，再對舊集合遍歷。判斷 新集合 沒有，但 舊集合 有的元素（如D，新集合沒有，舊集合有），發(fā)現(xiàn) D，刪除D，diff操作結(jié)束。

React中Diff算法實現(xiàn)的代碼：

_updateChildren: function(nextNestedChildrenElements, transaction, context) {
    var prevChildren = this._renderedChildren;
    var removedNodes = {};
    var mountImages = [];
    // 獲取新的子元素數(shù)組
    var nextChildren = this._reconcilerUpdateChildren(
      prevChildren,
      nextNestedChildrenElements,
      mountImages,
      removedNodes,
      transaction,
      context
    );
    if (!nextChildren && !prevChildren) {
      return;
    }
    var updates = null;
    var name;
    var nextIndex = 0;
    var lastIndex = 0;
    var nextMountIndex = 0;
    var lastPlacedNode = null;
    for (name in nextChildren) {
      if (!nextChildren.hasOwnProperty(name)) {
        continue;
      }
      var prevChild = prevChildren && prevChildren[name];
      var nextChild = nextChildren[name];
      if (prevChild === nextChild) {
        // 同一個引用，說明是使用的同一個component,所以我們需要做移動的操作
        // 移動已有的子節(jié)點
        // NOTICE：這里根據(jù)nextIndex, lastIndex決定是否移動
        updates = enqueue(
          updates,
          this.moveChild(prevChild, lastPlacedNode, nextIndex, lastIndex)
        );
        // 更新lastIndex
        lastIndex = Math.max(prevChild._mountIndex, lastIndex);
        // 更新component的.mountIndex屬性
        prevChild._mountIndex = nextIndex;
      } else {
        if (prevChild) {
          // 更新lastIndex
          lastIndex = Math.max(prevChild._mountIndex, lastIndex);
        }
        // 添加新的子節(jié)點在指定的位置上
        updates = enqueue(
          updates,
          this._mountChildAtIndex(
            nextChild,
            mountImages[nextMountIndex],
            lastPlacedNode,
            nextIndex,
            transaction,
            context
          )
        );
        nextMountIndex++;
      }
      // 更新nextIndex
      nextIndex++;
      lastPlacedNode = ReactReconciler.getHostNode(nextChild);
    }
    // 移除掉不存在的舊子節(jié)點，和舊子節(jié)點和新子節(jié)點不同的舊子節(jié)點
    for (name in removedNodes) {
      if (removedNodes.hasOwnProperty(name)) {
        updates = enqueue(
          updates,
          this._unmountChild(prevChildren[name], removedNodes[name])
        );
      }
    }
  }

三、基于Diff的開發(fā)建議

基于tree diff：

• 開發(fā)組件時，注意保持DOM結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定；即，盡可能少地動態(tài)操作DOM結(jié)構(gòu)，尤其是移動操作。
• 當(dāng)節(jié)點數(shù)過大或者頁面更新次數(shù)過多時，頁面卡頓的現(xiàn)象會比較明顯。
• 這時可以通過 CSS 隱藏或顯示節(jié)點，而不是真的移除或添加 DOM 節(jié)點。

基于component diff：

• 注意使用 shouldComponentUpdate() 來減少組件不必要的更新。
• 對于類似的結(jié)構(gòu)應(yīng)該盡量封裝成組件，既減少代碼量，又能減少component diff的性能消耗。

基于element diff：

• 對于列表結(jié)構(gòu)，盡量減少類似將最后一個節(jié)點移動到列表首部的操作，當(dāng)節(jié)點數(shù)量過大或更新操作過于頻繁時，在一定程度上會影響 React 的渲染性能。

總結(jié)

本篇文章就到這里了，希望能夠給你帶來幫助，也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容! 

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