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
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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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