Reactdiff算法原理

一、什么是Reactdiff

Reactdiff是React框架中一个用于虚拟DOM比较的算法。它的作用是在虚拟DOM中找出改变的节点，最小化DOM操作，提高性能。

二、Reactdiff的基本原理

Reactdiff算法的基本原理是将旧树和新树递归地进行对比，找出二者之间的差别，并将其记录下来。它实际上是在比较两个树的节点

节点比较有3种情况：

1、节点类型不同，直接替换

2、节点类型相同，但节点的key不同，直接替换

3、节点类型相同且节点的key相同，更新节点的props

在比较节点时，React只会比较同一级节点，不会跨级比较，因为跨级比较非常消耗性能。

同时，当发现一个节点需要更新时，React只会更新这个节点及其子节点，而不是全量更新整个DOM树。

三、Reactdiff的优化策略

1、Key的作用

在Reactdiff中，key用于标记列表项，可以帮助React识别哪些列表项发生了变化，避免不必要的DOM操作。在更新列表时，React根据key判断新节点和旧节点是否匹配，从而判断节点是否需要更新。

2、批量更新

React支持批量更新。它会将多个setState的操作合并成一次DOM更新。这样可以最小化DOM操作，提高性能。

  
    handleClick = () => {
      this.setState({ name: 'Lucy' });
      this.setState({ age: 18 });
    }
  

上面的代码中，React会将两个setState合并，只进行一次DOM操作。

3、桶排序

当列表项顺序会发生变化时，Reactdiff会使用桶排序算法。它会将新列表中的节点放到一个桶里，再遍历旧列表中的节点，找到对应的新节点，如果没有则删除旧节点。

  
    const oldList = ['a', 'b', 'c'];
    const newList = ['c', 'b', 'a'];

    const map = new Map();
    const result = [];

    newList.forEach((item, index) => {
      map.set(item, index);
    });

    oldList.forEach((item) => {
      const index = map.get(item);
      if (index !== undefined) {
        result.push(item);
        map.delete(item);
      }
    });

    newList.forEach((item) => {
      if (map.has(item)) {
        result.push(item);
      }
    });
    console.log(result); // ['a', 'b', 'c']
  

上面的代码中，我们使用了桶排序算法，将新列表中的节点放到一个桶里，再遍历旧列表中的节点，找到对应的新节点，如果没有则删除旧节点。

四、Reactdiff的代码实现

1、节点比较

  
    function diffNode(oldNode, newNode) {
      // 节点类型不同，直接替换
      if (oldNode.type !== newNode.type) {
        return newNode;
      }

      // 更新节点属性
      updateNode(oldNode, newNode);

      // 返回旧节点
      return oldNode;
    }
  

2、更新节点属性

  
    function updateNode(oldNode, newNode) {
      const oldProps = oldNode.props;
      const newProps = newNode.props;

      // 更新属性
      Object.keys(newProps)
        .filter(propName => oldProps[propName] !== newProps[propName])
        .forEach(propName => {
          oldNode.dom[propName] = newProps[propName];
        });

      // 删除属性
      Object.keys(oldProps)
        .filter(propName => !(propName in newProps))
        .forEach(propName => {
          oldNode.dom.removeAttribute(propName);
        });

      // 添加属性
      Object.keys(newProps)
        .filter(propName => !(propName in oldProps))
        .forEach(propName => {
          oldNode.dom[propName] = newProps[propName];
        });
    }
  

3、虚拟DOM的比较

  
    function diff(root, vNode) {
      const patches = [];
      walk(root, vNode, 0, patches);
      return patches;
    }

    function walk(oldNode, newNode, index, patches) {
      const currentPatch = [];

      // 节点被删除
      if (!newNode) {
        currentPatch.push({ type: REMOVE_NODE });
      } else if (isString(oldNode) && isString(newNode)) {
        // 文本节点更新
        if (oldNode !== newNode) {
          currentPatch.push({ type: TEXT, content: newNode });
        }
      } else if (oldNode.type === newNode.type) {
        // 节点类型相同，更新子节点
        const propsPatches = diffProps(oldNode.props, newNode.props);
        if (propsPatches.length) {
          currentPatch.push({ type: PROPS, props: propsPatches });
        }

        // 比较子节点
        diffChildren(oldNode, newNode, currentPatch, patches);
      } else {
        // 节点类型不同，直接替换
        currentPatch.push({ type: REPLACE_NODE, node: newNode });
      }

      if (currentPatch.length) {
        patches[index] = currentPatch;
      }
    }
  

4、节点属性的比较

  
    function diffProps(oldProps, newProps) {
      const patches = [];

      // 更新属性
      Object.keys(newProps)
        .filter(propName => oldProps[propName] !== newProps[propName])
        .forEach(propName => {
          patches.push({ type: SET_PROP, name: propName, value: newProps[propName] });
        });

      // 删除属性
      Object.keys(oldProps)
        .filter(propName => !(propName in newProps))
        .forEach(propName => {
          patches.push({ type: REMOVE_PROP, name: propName });
        });

      return patches;
    }
  

5、更新子节点

  
    function diffChildren(oldNode, newNode, currentPatch, patches) {
      const oldChildren = oldNode.children;
      const newChildren = newNode.children;
      const maxLength = Math.max(oldChildren.length, newChildren.length);

      for (let i = 0; i < maxLength; i++) {
        const childPathces = [];
        walk(oldChildren[i], newChildren[i], i, childPathces);
        currentPatch.push({ type: REORDER_NODE, moves: childPathces });
      }
    }
  

五、总结

Reactdiff算法的优化，可以让React在操作大量DOM节点时极大地提升性能，同时也可以最小化不必要的DOM操作，优化渲染。我们可以通过比较节点类型、节点属性，以及使用Key等方法，减少不必要的DOM操作。