React 循环 DOM 时为什么需要添加 key

一、React 渲染流程和更新流程

• react 渲染流程：jsx -> 虚拟 dom -> 真实 dom

• react 更新流程：props/state 改变 -> render 函数重新执行 -> 生成新的虚拟 dom 树 -> 新旧虚拟 dom 树进行 diff -> 计算出差异进行更新 ->更新到真实的 dom 树

所以在每次更新的时候，React 需要基于这两颗不同的树之间的差别来判断如何有效的更新 UI，如果一棵树参考另外一棵树进行完全比较更新，那么即使是最先进的算法，该算法的复杂程度为 O(n3)，其中 n 是树中元素的数量，如果在 React 中使用了该算法，那么展示 1000 个元素所需要执行的计算量将在十亿的量级范围，这个开销太过昂贵了，React 的更新性能会变得非常低效；于是 React 对这个算法进行了优化，将其优化成了 O(n)，这也就是传说中的 diff 算法，

二、diff 算法

diff 算法做了三处优化

1. 同层节点之间相互比较，不会垮节点比较

2. 不同类型的节点，产生不同的树结构

3. 开发中，可以通过 key 来指定哪些节点在不同的渲染下保持稳定

2-1 对比不同类型的元素

• 当节点为不同的元素，React 会拆卸原有的树，并且建立起新的树：当一个元素从<a>变成<img>，从<Article>变成<Comment>，或从<Button>变成<div>都会触发一个完整的重建流程

• 当卸载一棵树时，对应的 DOM 节点也会被销毁，组件实例将执行 componentWillUnmount() 方法；

• 当建立一棵新的树时，对应的 DOM 节点会被创建以及插入到 DOM 中，组件实例将执行 componentWillMount()方法，紧接着 componentDidMount() 方法

• 比如下面的代码更改：React 会销毁 Comment 组件并且重新装载一个新的组件，而不会对 Counter 进行复用；

<div>    <Comment /></div>
<span>    <Comment /></span>

2-2 对比同一类型的元素

• 当比对两个相同类型的 React 元素时，React 会保留 DOM 节点，仅比对及更新有改变的属性

• 比如下面的代码更改：通过比对这两个元素，React 知道只需要修改 DOM 元素上的 className 属性

<div className="before" title="stu" /><div className="after" title="stu" />

• 比如下面的代码更改：当更新 style 属性时，React 仅更新有所更变的属性。通过比对这两个元素，React 知道只需要修改 DOM 元素上的 color 样式，无需修改 fontWeight。

<div style={{color="red",fontWeight:"bold"}} /><div style={{color="green",fontWeight:"bold"}} />

• 如果是同类型的组件元素：组件会保持不变，React 会更新该组件的 props，并且调用 componentWillReceiveProps() 和 componentWillUpdate() 方法，下一步调用 render() 方法，diff 算法将在之前的结果以及新的结果中进行递归；

2-3 对子节点递归

• 在默认条件下，当递归 DOM 节点的子元素时，React 会同时遍历两个子元素的列表；当产生差异时，生成一个 mutation（改变）。

• 如果在最后插入一条数据的情况：前面两个比较是完全相同的，所以不会产生 mutation,最后一个比较，产生一个 mutation，将其插入到新的 DOM 树中即可，但是如果是在前面插入一条数据，React 会对每一个子元素产生一个 mutation，而不是保持 <li>星际穿越</li>和<li>盗梦空间</li>的不变；这种低效的比较方式会带来一定的性能问题，所以就得使用 key 来优化

后面插一条数据<ul>     <li>星际穿越</li>     <li>盗梦空间</li> </ul> <ul>     <li>星际穿越</li>     <li>盗梦空间</li>     <li>大话西游</li> </ul>
 前面插一条数据 <ul>     <li>星际穿越</li>     <li>盗梦空间</li> </ul> <ul>     <li>大话西游</li>     <li>星际穿越</li>     <li>盗梦空间</li> </ul>

参考 前端进阶面试题详细解答

三、key

要切记，在 diff 算法中，可以通过 key 来指定哪些节点在不同的渲染下保持稳定，并且要保证 key 是唯一的，不要使用随机数（随机数在下一次 render 时，会重新生成一个数字），也不能使用 index，这都对性能是没有优化的

import React, { Component } from "react";
export default class App extends Component {  constructor(props) {    super(props);
    this.state = {      movies: ["星际穿越", "盗梦空间"],    };  }
  render() {    return (      <div>        <h2>电影列表</h2>        <ul>          {this.state.movies.map((item, index) => {            return <li key={item}>{item}</li>;          })}        </ul>        <button onClick={(e) => this.insertMovie()}>添加电影</button>      </div>    );  }
  insertMovie() {    this.setState({      movies: ["大话西游", ...this.state.movies],    });  }}

代码解析：在默认条件下，当递归 DOM 节点的子元素时，React 会同时遍历两个子元素的列表；当产生差异时，生成一个 mutation。如果在 movies 后面添加数据，前面两个比较是完全相同的，所以不会产生 mutation；最后一个比较，产生一个 mutation，将其插入到新的 DOM 树中即可；如果在 movies 前面添加数据，React 会对每一个子元素产生一个 mutation，而不是保持 <li>星际穿越</li>和<li>盗梦空间</li>的不变，这种低效的比较方式会带来一定的性能问题，当子元素(这里的 li)拥有 key 时，React 使用 key 来匹配原有树上的子元素以及最新树上的子元素：在下面这种场景下，key 为"星际穿越"和"盗梦空间"的元素仅仅进行位移，不需要进行任何的修改； 将 key 为"大话西游"的元素插入到最前面的位置即可；