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手写现代前端框架 diff 算法 - 前端面试进阶

  • 2022-12-20
    浙江
  • 本文字数:3360 字

    阅读完需:约 11 分钟

前言

在前端工程上,日益复杂的今天,性能优化已经成为必不可少的环境。前端需要从每一个细节的问题去优化。那么如何更优,当然与他的如何怎么实现的有关。比如 key 为什么不能使用 index 呢?为什么不使用随机数呢?答案当然是影响性能,那为什么?相信你看完本文的 diff 算法就能略懂一些。

diff 算法的概念

diff 算法, 是 Virtual DOM 产生的一个概念, 作用是用来计算出 Virtual DOM 中被改变的部分,然后根据算法算出 dom 的结果进行原生 DOM 操作,而不用重新渲染整个页面,从而提高了页面渲染效率,已经成为当今框架(vue,react)必不可少的部分。

手写 diff 算法的过程

背景:dom 对性能的消耗特别高,因此前辈们提出用 js 对象模拟 dom 的操作,计算出最后需要更新的部分。而 dom 本身的算法的时间复杂度是 O(n ^ 3)。这时 react 团队,提出了 diff 算法!(本案例提供核心代码,以及完整案例)简单理解版本的思路的核心,可分为三个步骤:

1.模拟"dom 树",将 dom 转换为 js 数组。

定义js构造函数,可同步dom对象。通常对象可由下边组成:
tag('string'):标签的名称 props('object'):属性与属性的值{ class: 'a', type: 'hidden'} children('array'):子属性 key('string'):表示元素的唯一标识 'nowKeys'
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2.获取两个 dom 数之间的差异(diff 算法)

    对比两个 dom 对应的实体,获取他们的不同点,根据顺序数组。当前 demo 处理了以下方法:


  Change: 'Change',//表示元素有变化  Move: 'Move',//表示移动了位置  Add: 'Add',//表示元素是新增的  Del: 'Del',//表示元素给删除了  DiffPropsList: 'DiffPropsList',//表示元素对应的属性列表有变动  DelProps: 'DelProps',//表示该属性给删除  ChangeProps: 'ChangeProps',//表示该属性有变化  AddProps: 'AddProps',//表示该属性是新增的
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3.将“差异”进行“渲染”

    根据步骤 2),将差异进行对应的处理


实例方法如下:


var a1 =new WzElement('div', { class: 'a1Class' }, ['a1'], "a1");var a2 =new WzElement('div', { class: 'a2Class' }, ['a2'], "a2")let root = a1.render();//js模拟dom生成步骤2)let pathchs = diff(a1, a2); //获取当前的两个dom的差异步骤3)reloadDom(root, pathchs);//根据差异重新渲染
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核心的代码(步骤 1):


  _createDom( tag, props, children, key ){      let dom = document.createElement( tag );      for( let propKey in props ){          dom.setAttribute( propKey, props[propKey] );      }      if( !key ){          dom.setAttribute( "key", key );      }      children.forEach( item => {          if( item instanceof WzElement ){//              var root = this._createDom(                  item.tag,                  item.props,                  item.children,                  item.key              )              dom.appendChild( root );           }else{              var childNode = document.createTextNode( item );              dom.appendChild( childNode );           }      });      return dom;  }
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核心的代码(步骤 2):


//判断当前对象function dfs(oldElement, newElement, index, patches) {    //如果新的对象为空,无需要对比    //如果新的对象,key跟tag都不同,说明元素变了,直接替换。    //如果新的对象,key跟tag都相同,则遍历子集,观察子集是否不同,观察元素属性是否不同    var curPatches = [];    if (!newElement) {    } else if (oldElement.key != newElement.key || oldElement.tag != newElement.tag) {        curPatches.push({            type: stateType.Change,            node: newElement        });    } else {        var propsDiff = diffProps(oldElement.props, newElement.props);        if (propsDiff.length > 0) {            curPatches.push({                type: stateType.DiffPropsList,                node: newElement            });        }        diffChildren(oldElement.children,  newElement.children,index, patches);//对比子集是否不同    }    if (curPatches.length > 0) {        if (!patches[index]) {            patches[index] = []        }        patches[index] = patches[index].concat(curPatches);    }    return patches;}

//对比子集是否不同function diffChildren(oldChild, newChild, index, patches) { let { changeList, resultList } = listDiff(oldChild, newChild, index, patches); if (changeList.length > 0) { if (!patches[index]) { patches[index] = [] } patches[index] = patches[index].concat(changeList); } let last = null; oldChild && oldChild.forEach((item, i) => { let child = item && item.children; if (child) { if ( last && last.children != null) {//有子节点 index = index + last.children.length + 1; } else { index += 1; } let keyIndex = resultList.indexOf( item.key ) ; let node = newChild[keyIndex] //只遍历新旧中都存在的节点,其他新增或者删除的没必要遍历 if ( node ) { dfs(item, node, index, patches) } } else { index += 1; } last = item });}
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参考 前端进阶面试题详细解答


核心的代码(步骤 3):


var num = 0;//根据virtDom的结果渲染页面function reloadDom( node, patchs ){    var changes = patchs[ num ];    let childNodes = node && node.childNodes;    if (!childNodes) num += 1    if( changes != null  ){        changeDom( node, changes );    }    //保持更diff算法的num一直    var last = null    childNodes && childNodes.forEach(( item, i ) => {        if( childNodes ){            if ( last && last.children != null) {//有子节点                num = num + last.children.length + 1;            } else {                num += 1;            }        }        reloadDom( item, patchs );        last = item;    })}
//执行每个dom的变化function changeDom( node, changes ){ changes && changes.forEach( change => { let {type} = change; switch( type ){ case stateType.Change: node.parentNode && node.parentNode.replaceChild( change.node.create() , node ); break; case stateType.Move: let fromNode = node.childNodes[change.from]; let toNode = node.childNodes[change.to]; let formClone = fromNode.cloneNode(true); let toClone = toNode.cloneNode(true); node.replaceChild( fromNode, toClone ) ; node.replaceChild( toNode, formClone ) ; break; case stateType.Add: node.insertBefore( change.node.create(), node.childNodes[ change.index ] ) break; case stateType.Del: node.childNodes[change.index ].remove(); break; case stateType.DiffPropsList: let {props} = change.node; for( let key in props ){ if( key == stateType.DelProps ){ node.removeAttribute( ); } else { node.setAttribute( key, props[key] ); } } break; default: break; } });}
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