【Vue源码学习】Virtual Dom 原理解析-白红宇

一、概述

我们都知道频繁操作Dom是一个非常耗费性能的事情，这是因为浏览器的Dom规范设计的非常复杂，

我们可以看到，一个简单的div元素，就有这么多复杂的属性，足以见得如果频繁操作Dom，将有多么耗费性能。在这种情况下，Virtual Dom应运而生，解决了频繁操作Dom的性能开销问题。它是用一个原生的 JS 对象去描述一个 DOM 节点，所以它比创建一个 DOM 的代价要小很多。

二、VNode

1、VNode属性

Virtual Dom把真实一个个节点转换成虚拟节点（VNode），用来表示Dom中的树形结构，一个VNode包含以下属性：

上图是Vue中对于VNode的定义，我们挑其中的一些主要属性：

tag: 当前节点的标签名

data: 当前节点的数据对象，具体包含哪些字段可以参考vue源码types/vnode.d.ts中对VNodeData的定义

children: 数组类型，包含了当前节点的子节点

text: 当前节点的文本，一般文本节点或注释节点会有该属性

elm: 当前虚拟节点对应的真实的dom节点

ns: 节点的namespace

context: 编译作用域

functionalContext: 函数化组件的作用域

key: 节点的key属性，用于作为节点的标识，有利于patch的优化

componentOptions: 创建组件实例时会用到的选项信息

child: 当前节点对应的组件实例

parent: 组件的占位节点

raw: raw html

isStatic: 静态节点的标识

isRootInsert: 是否作为根节点插入，被<transition>包裹的节点，该属性的值为false

isComment: 当前节点是否是注释节点

isCloned: 当前节点是否为克隆节点

isOnce: 当前节点是否有v-once指令

二、VNode 分类

VNode可以理解为vue框架的虚拟dom的基类，通过new实例化的VNode大致可以分为几类

EmptyVNode: 没有内容的注释节点

TextVNode: 文本节点

ElementVNode: 普通元素节点

ComponentVNode: 组件节点

CloneVNode: 克隆节点，可以是以上任意类型的节点，唯一的区别在于isCloned属性为true

三、createElement()

Vue中使用createElement()方法来生成VNode。代码由于过长就不在此贴出了，源代码在下。另外从网上偷了张图来描述下这个方法执行的过程：

三、patch

patch是另一个Virtual Dom的核心，它用来比对前后两次改动的Dom的异同，并将改动的部分更新至真实Dom，比对的策略应用了Diff算法。

Vue中把这块分为三部分：patch、patchVNode、updateChildren，我们先来看patch部分：

patch的策略是：

如果vnode不存在但是oldVnode存在，说明意图是要销毁老节点，那么就调用invokeDestroyHook(oldVnode)来进行销毁

如果oldVnode不存在但是vnode存在，说明意图是要创建新节点，那么就调用createElm来创建新节点

当vnode和oldVnode都存在时
- 如果oldVnode和vnode是同一个节点，就调用patchVnode来进行patch （diff算法）
- 当vnode和oldVnode不是同一个节点时，如果oldVnode是真实dom节点或hydrating设置为true，需要用hydrate函数将虚拟dom和真是dom进行映射，然后将oldVnode设置为对应的虚拟dom，找到oldVnode.elm的父节点，根据vnode创建一个真实dom节点并插入到该父节点中oldVnode.elm的位置

patchVnode

如果oldVnode跟vnode完全一致，那么不需要做任何事情

如果oldVnode跟vnode都是静态节点，且具有相同的key，当vnode是克隆节点或是v-once指令控制的节点时，只需要把oldVnode.elm和oldVnode.child都复制到vnode上，也不用再有其他操作

如果vnode不是文本节点或注释节点，调用updateChildren执行更新子节点的操作

如果vnode是文本节点或注释节点，但是vnode.text != oldVnode.text时，只需要更新vnode.elm的文本内容就可以

updateChildren

如果oldVnode和vnode都有子节点，且2方的子节点不完全一致，就执行更新子节点的操作，算法如下
- 分别获取oldVnode和vnode的firstChild、lastChild，赋值给oldStartVnode、oldEndVnode、newStartVnode、newEndVnode
- 如果oldStartVnode和newStartVnode是同一节点，调用patchVnode进行patch，然后将oldStartVnode和newStartVnode都设置为下一个子节点，重复上述流程
- 如果oldEndVnode和newEndVnode是同一节点，调用patchVnode进行patch，然后将oldEndVnode和newEndVnode都设置为上一个子节点，重复上述流程
- 如果oldStartVnode和newEndVnode是同一节点，调用patchVnode进行patch，如果removeOnly是false，那么可以把oldStartVnode.elm移动到oldEndVnode.elm之后，然后把oldStartVnode设置为下一个节点，newEndVnode设置为上一个节点，重复上述流程
- 如果newStartVnode和oldEndVnode是同一节点，调用patchVnode进行patch，如果removeOnly是false，那么可以把oldEndVnode.elm移动到oldStartVnode.elm之前，然后把newStartVnode设置为下一个节点，oldEndVnode设置为上一个节点，重复上述流程
- 如果以上都不匹配，就尝试在oldChildren中寻找跟newStartVnode具有相同key的节点，如果找不到相同key的节点，说明newStartVnode是一个新节点，就创建一个，然后把newStartVnode设置为下一个节点
- 如果上一步找到了跟newStartVnode相同key的节点，那么通过其他属性的比较来判断这2个节点是否是同一个节点，如果是，就调用patchVnode进行patch，如果removeOnly是false，就把newStartVnode.elm插入到oldStartVnode.elm之前，把newStartVnode设置为下一个节点，重复上述流程
- 如果在oldChildren中没有寻找到newStartVnode的同一节点，那就创建一个新节点，把newStartVnode设置为下一个节点，重复上述流程
- 如果oldStartVnode跟oldEndVnode重合了，并且newStartVnode跟newEndVnode也重合了，这个循环就结束了

如果只有oldVnode有子节点，那就把这些节点都删除

如果只有vnode有子节点，那就创建这些子节点

如果oldVnode和vnode都没有子节点，但是oldVnode是文本节点或注释节点，就把vnode.elm的文本设置为空字符串