Reactdiff算法原理

一、什麼是Reactdiff

Reactdiff是React框架中一個用於虛擬DOM比較的算法。它的作用是在虛擬DOM中找出改變的節點，最小化DOM操作，提高性能。

二、Reactdiff的基本原理

Reactdiff算法的基本原理是將舊樹和新樹遞歸地進行對比，找出二者之間的差別，並將其記錄下來。它實際上是在比較兩個樹的節點

節點比較有3種情況：

1、節點類型不同，直接替換

2、節點類型相同，但節點的key不同，直接替換

3、節點類型相同且節點的key相同，更新節點的props

在比較節點時，React只會比較同一級節點，不會跨級比較，因為跨級比較非常消耗性能。

同時，當發現一個節點需要更新時，React只會更新這個節點及其子節點，而不是全量更新整個DOM樹。

三、Reactdiff的優化策略

1、Key的作用

在Reactdiff中，key用於標記列表項，可以幫助React識別哪些列表項發生了變化，避免不必要的DOM操作。在更新列表時，React根據key判斷新節點和舊節點是否匹配，從而判斷節點是否需要更新。

2、批量更新

React支持批量更新。它會將多個setState的操作合併成一次DOM更新。這樣可以最小化DOM操作，提高性能。

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

上面的代碼中，React會將兩個setState合併，只進行一次DOM操作。

3、桶排序

當列表項順序會發生變化時，Reactdiff會使用桶排序算法。它會將新列表中的節點放到一個桶里，再遍歷舊列表中的節點，找到對應的新節點，如果沒有則刪除舊節點。

  
    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']
  

上面的代碼中，我們使用了桶排序算法，將新列表中的節點放到一個桶里，再遍歷舊列表中的節點，找到對應的新節點，如果沒有則刪除舊節點。

四、Reactdiff的代碼實現

1、節點比較

  
    function diffNode(oldNode, newNode) {
      // 節點類型不同，直接替換
      if (oldNode.type !== newNode.type) {
        return newNode;
      }

      // 更新節點屬性
      updateNode(oldNode, newNode);

      // 返回舊節點
      return oldNode;
    }
  

2、更新節點屬性

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

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

      // 刪除屬性
      Object.keys(oldProps)
        .filter(propName => !(propName in newProps))
        .forEach(propName => {
          oldNode.dom.removeAttribute(propName);
        });

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

3、虛擬DOM的比較

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

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

      // 節點被刪除
      if (!newNode) {
        currentPatch.push({ type: REMOVE_NODE });
      } else if (isString(oldNode) && isString(newNode)) {
        // 文本節點更新
        if (oldNode !== newNode) {
          currentPatch.push({ type: TEXT, content: newNode });
        }
      } else if (oldNode.type === newNode.type) {
        // 節點類型相同，更新子節點
        const propsPatches = diffProps(oldNode.props, newNode.props);
        if (propsPatches.length) {
          currentPatch.push({ type: PROPS, props: propsPatches });
        }

        // 比較子節點
        diffChildren(oldNode, newNode, currentPatch, patches);
      } else {
        // 節點類型不同，直接替換
        currentPatch.push({ type: REPLACE_NODE, node: newNode });
      }

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

4、節點屬性的比較

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

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

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

      return patches;
    }
  

5、更新子節點

  
    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、總結

Reactdiff算法的優化，可以讓React在操作大量DOM節點時極大地提升性能，同時也可以最小化不必要的DOM操作，優化渲染。我們可以通過比較節點類型、節點屬性，以及使用Key等方法，減少不必要的DOM操作。