和面试官聊聊Diff___React

时间  2021-06-16
标签 html 前端 vue node react git github 面试 算法 编程 栏目 快乐工作 繁體版
原文   原文链接

最近看了 vue-design 项目，写的很棒，文中 diff 的思路全是来自该项目，这里只是作一个学习的记录。做者(【掘金地址】hcysunyang)已是 vue3 的 contributor 了。值得学习的一位 前端人。再次感谢👏👏👏html

我是一名前端的小学生。行文中对某些设计原理理解有误十分欢迎你们讨论指正😁😁😁，谢谢啦！固然有好的建议也谢谢提出来
在这里插入图片描述
（玩笑）前端

当前前端框架都有 diff算法，做用主要是处理比对虚拟Dom（Vnode），最大化复用旧节点，最后渲染为真实 Dom,最大化下降节点建立、删除的的开销。vue

老样子，原本写一篇文章的。东西越写越多就裂开了🤣
在这里插入图片描述node

【第一篇】和面试官聊聊Diff___React(本文)
【第二篇】和面试官聊聊Diff___vue2
【第三篇】和面试官聊聊Diff___Vue3react

好了，不说废话了。咱们开始吧。git

前言

vue 、react中都是组件构成，每一个组件又是标签元素构成。github

我主要技术栈是Vue。稍微说一下vue
vue编译会涉及到几个过程 【参考剖析 Vue.js 内部运行机制,推荐看看】面试

parse（解析） => optimize（优化） => generate（节点生成）算法

这个diff算法是处在optimize(优化)阶段的一个操做。编程

另外，各个框架的节点比对都是同级比对，即同一层级的相应子节点比对。
【图】

本文注重的是patch过程，具体的细节和边界就没有考虑。

==另 外 注 意==

  • 三篇文章 diff 的讲解，为了方便展现 节点复用， 用了 children 保存内容，实际上这是不合理的，由于children不一样还会递归补丁（patch）
  • diff也不是vue optimize的所有，只是其中一部分，例如compile时肯定节点类型，不一样类型 不一样的 mount/patch 处理方式等等。

React_diff

基本思路

先说思路，
如今好比说由若干个新老节点（preNodes / nextNodes )。

  • 先将新节点(nextNodes)与老节点(preNodes)一一比对，
  • 遇到相同的节点（本文假设key相同即相同），根据索引相对大小判断节点是否须要移动
  • 遇到新节点，就挂载到 nextNodes 中上一个节点的前面
  • 最后将移动后的节点（newNodes）与新节点( nextNodes )比对去除多余节点

最后的结果就是由 nextNodes 、preNodes 产生的 节点树（newNodes）。

好比有以下新旧节点：

// 旧节点
const preNodes = [
  {key: "k-1", children: "<span>old1</span>"},
  {key: "k-2", children: "<span>old2</span>"},
  {key: "k-3", children: "<span>old3</span>"},
  {key: "k-4", children: "<span>old4</span>"},
  {key: "k-5", children: "<span>old5</span>"},
  {key: "k-6", children: "<span>old6</span>"},
]
//新节点，想要最后呈现的节点
const nextNodes = [
  {key: "k-11", children: "<span>11</span>"},
  {key: "k-0", children: "<span>0</span>"},
  {key: "k-5", children: "<span>5</span>"},
  {key: "k-13", children: "<span>13</span>"},
  {key: "k-1", children: "<span>1</span>"},
  {key: "k-7", children: "<span>7</span>"},
  {key: "k-16", children: "<span>16</span>"},
  {key: "k-3", children: "<span>3</span>"},
  {key: "k-15", children: "<span>15</span>"},
  {key: "k-17", children: "<span>7</span>"},
  {key: "k-4", children: "<span>4</span>"},
  {key: "k-6", children: "<span>6</span>"}
]

如上，在 preNodes 里若是有老节点能够复用，便用老节点替代他。指望的结果应该是
在这里插入图片描述

能够看到老节点都获得了复用~

下面就具体讲解获得最后新节点的过程。

图例讲解

  • i 是nextNodes的索引， j 是preNodes的索引，每一个nextNode都要与全部preNode节点做比对。
  • preNodes的上一个索引节点橙色标记，虚线标记当前遍历的节点，绿色为新增节点，j 标记的是相等的节点(若是有）

初始状态，新生成节点（newNodes）基于老节点
在这里插入图片描述
i=0, lastIndex=0 (默认值)，k-11 在 preNodes 未找到， 为新节点。插入至 0 后
在这里插入图片描述
i=1, lastIndex=0（默认值），k-0 在 preNodes 未找到， 为新节点。插入至 i -1 节点后面
在这里插入图片描述

i=2, lastIndex=4（更新后），k-5 在preNodes找到索引（j=4 > lastIndex,index更新）插入（删除+新增），复用节点
在这里插入图片描述
i=3, lastIndex=4，k-13 在preNodes未找到， 为新节点。插入至 i -1节点 后
在这里插入图片描述
i=4, lastIndex=4，k-1 在 preNodes 找到索引（j=0 < lastIndex）插入（删除+新增）至 i - 1 后
在这里插入图片描述

i=5, lastIndex=0，k-7 在 preNodes 未找到，为新节点。插入至 i-1 节点后
在这里插入图片描述

i=6, lastIndex=0，k-16 在 preNodes 未找到，为新节点。插入至 i -1 节点后
在这里插入图片描述

i=7, lastIndex=4，k-3 在 preNodes 找到索引（j=2 < lastIndex）插入（删除+新增）至 i - 1 后
在这里插入图片描述

i=8, lastIndex=0，k-5 在 preNodes 未找到，为新节点。插入至 i -1 节点后
在这里插入图片描述

i=9, lastIndex=0，k-17 在 preNodes 未找到，为新节点。插入至 i-1 节点 后
在这里插入图片描述i=10, lastIndex=4，k-4 在preNodes找到索引（j=3 < lastIndex）插入（删除+新增）至 i - 1 后
在这里插入图片描述

i=11, lastIndex=6（更新后），k-6 在 preNodes 找到索引（j=5 > lastIndex,index更新）插入（删除+新增），复用节点
在这里插入图片描述
遍历完成，清除多余节点。
在这里插入图片描述
最终结果
在这里插入图片描述
建议仔细理解。

代码实现

本节是代码的具体实现，很少作讲解，若是有任何疑虑建议精度图例讲解。或者留言交流，十分欢迎~~~

第一版

// React_diff()
function React_diff(){
  console.log(nextNodes.map(item => item.key));
  const newNodes = JSON.parse(JSON.stringify(preNodes));
  let lastIndex = 0;
  for(let i=0; i< nextNodes.length; i++){
    const nextNode = nextNodes[i];
    let find = false;
    for(let j=0; j< preNodes.length; j++){
      const preNode = preNodes[j];
      if(preNode.key === nextNode.key){
        find = true;
        if(j < lastIndex){ // 须要移动
          /* 
            insertBefore 效果时遇到一样的删除原来的再添加，
            这里由于是数组模拟，因此须要先添加再删除 ,
            数组处理有点不一样，插入和删除索引 都是从老节点找的。
            [1,2,3].splice(0,0,4) => [4,1,2,3]
          */
          const index = i > 0 ? i-1 : 0;
          const insertPos = newNodes.findIndex(node => node.key === nextNodes[index].key);
          const deleteIndex = newNodes.findIndex(node => node.key === preNode.key);

          //添加因为 splice 是在某索引前面加。因此insertPos+1
          newNodes.splice(insertPos+1, 0, preNode)
          //删除
          newNodes.splice(deleteIndex, 1);
        }else {
          lastIndex = j;
        }
      }
    }
    if(!find) {// 插入新节点
      const index = i > 0 ? i-1 : 0;
      const insertPos = newNodes.findIndex(node => node.key === nextNodes[index].key);
      newNodes.splice(insertPos + 1, 0, nextNode);
    }
  }
  
  for(let i = newNodes.length - 1; i>=0; i--){
    let find = false;
    for(let j =0; j<nextNodes.length; j++){
      if(nextNodes[j].key === newNodes[i].key){
        find = true;
        continue;
      }
    }
    if(!find){
      newNodes.splice(i, 1);
    }
  }
  console.log('react diff: ', newNodes);
}

优化版

优化点能够利用key与index的作个对应关系，少一层遍历.

function React_diff(){
  const newNodes = JSON.parse(JSON.stringify(preNodes));
  let lastIndex = 0;

  //产生nextNodes 的keyInIndexmap
  const prekeyInIndex = {};
  for(let i =0; i< preNodes.length; i++){
    prekeyInIndex[preNodes[i].key] = i;
  }

  for(let i=0; i< nextNodes.length; i++){
    const nextNode = nextNodes[i];
    let find = false;
    const j = prekeyInIndex[nextNode.key];
    if(typeof j !== 'undefined') {
      find = true;
      const preNode = preNodes[j];
      console.log(j, lastIndex);
      if(j < lastIndex){ // 须要移动
        /* 
          insertBefore 效果时遇到一样的删除原来的再添加，
          这里由于是数组模拟，因此须要先添加再删除 ,
          数组处理有点不一样，插入和删除索引 都是从老节点找的。
          [1,2,3].splice(0,0,4) => [4,1,2,3]
        */
        const index = i > 0 ? i-1 : 0;
        const insertPos = newNodes.findIndex(node => node.key === nextNodes[index].key);
        const deleteIndex = newNodes.findIndex(node => node.key === preNode.key);

        //添加因为 splice 是在某索引前面加。因此insertPos+1
        newNodes.splice(insertPos+1, 0, preNode)
        //删除
        newNodes.splice(deleteIndex, 1);
      }else {
        lastIndex = j;
      }
    }
    if(!find) {// 插入新节点
      const index = i > 0 ? i-1 : 0;
      const insertPos = newNodes.findIndex(node => node.key === nextNodes[index].key);
      newNodes.splice(insertPos + 1, 0, nextNode);
    }
  }
  
  //产生nextNodes 的keyInIndexmap
  const nextkeyInIndex = {};
  for(let i =0; i< nextNodes.length; i++){
    nextkeyInIndex[nextNodes[i].key] = i;
  }
  for(let i = newNodes.length - 1; i>=0; i--){
    const idx = nextkeyInIndex[newNodes[i].key];
    if(typeof idx === 'undefined'){
      newNodes.splice(i, 1);
    }
  }
  console.log('react diff: ', newNodes);
}

总结

本文中例子只是为了更好理解 diff 思路, patch 过程与真实状况还有些差别（下面为与vue patch的一些差别。可作参考）

  • 重复节点问题。新老节点有重复节点时，本文diff函数没处理这种状况。
  • 仅是用数组模拟了Vnode,真实的Vnode 不止 key和children,还有更多的参数
  • 比对相同节点时，仅比对了 key, 真实其实还涉及到 class（类名） 、attrs（属性值）、孩子节点（递归）等属性比对;另外上面的children也要比对若不一样也要递归遍历
  • 插入、删除、添加节点我用的数组。其实应该用 insertbefore 、 delete、add。这些方法均是单独封装不能采用相对应的 Dom Api,由于 vue 不止用在浏览器环境 。
  • ...

Vue@3.2⇲ 已经出来了，React@18也快了，哎，框架学不完。仍是多看看不变的东西吧（js, 设计模式， 数据结构，算法...）

哎哎哎，，同志，看完怎么不点赞，别看别人就说你呢，你几个意思？
在这里插入图片描述

参考

站在别人肩膀能看的更远。

【推荐】vue-design
【掘金小册】剖析Vue.js内部运行机制
【CSDN】React、Vue2.x、Vue3.0的diff算法

以上。
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