react——虚拟DOM的diff算法

1、state 数据
2、jsx模板
3、生成虚拟dom(虚拟DOM就是一个js对象,用它来描述真实DOM['div', {id:'abc'}, ['span', {}, 'hello world']]
通过这样的一个js对象,我们就可以表述上面的dom结构了
4、用虚拟dom的结构,生成真实的dom,来显示
<div id='abc'><span>hello world</span></div>
5、state发生变化
6、新的虚拟dom(极大的提升了性能)
['div', {id:'abc'}, ['span', {}, 'bye bye']]
7、比较原始虚拟DOM和新的虚拟DOM的区别,找到区别是span中的内容(极大的提升了性能)
8、直接操作DOM,改变span中的内容

diff —> difference
找原始的虚拟DOM和新的虚拟DOM的差异,这也就是我们第七步
react的diff算法大大的提升了两个虚拟dom的比对性能
在这里插入图片描述
如上图,虚拟dom当数据发生改变的时候,虚拟dom才会去做新的比对。当props或者是state改变时,数据发生改变。其实props的改变是因为父组件的state发生了改变,归根到底都是调用setState的时候数据才发生变化,然后虚拟DOM才重新的比对。

setState是异步的原因,实际上是为了提升react底层的性能。假设连续调用三次setState,变更三组数据,那么就会进行三次虚拟dom的比对,然后更新三次页面。假设三次调用setState的时间间隔非常的小,这样比较浪费性能。所以react,在你连续调用三次setState时,合并成一次setState,只做一次虚拟DOM的比对,然后去更新一次DOM。这样的话,就可以省去额外的两次DOM比对带来的性能上的耗费。也就是说,setState可以把多次setState结合成一次setState,减少虚拟DOM比对的次数。

具体的diff算法
在这里插入图片描述
如图,diff算法有个很重要的概念,叫做同级比较。左侧是一个虚拟DOM,当数据发生改变的时候,右侧又会生成一个新的虚拟DOM,然后要做两个虚拟DOM做比对,找到差异之后,去更新真实的DOM。在比对的时候是同层比对。

首先会比较最顶层的虚拟dom节点是否一致,假设一致,再去比较下一个层。假设第一层的两个虚拟dom不一致,这个时候怎么办呢?这个时候react就不会往下比了,他会把原始页面上的虚拟dom下面的节点的DOM全部删除掉,重新生成一遍节点下面的所有dom,然后用重新生成的dom,替换原始页面的dom,也就是只比对一层虚拟dom,大家可能会想,这不是性能很低吗?假设第一层节点不同,下面的节点都相同,岂不是下面的节点都没法复用了,确实是这样的,虽然会造成一些dom节点的渲染浪费,但是这种比对有什么好处呢?

我们说同层比对,带来的算法非常的简单,只要一层一层的做对比就行了,算法简单,带来的好处就是比对的速度会非常的快,所以可能会造成重新渲染的一些浪费,但大大减少了两个虚拟DOM之间比对的算法上的性能消耗。所以采用了同层比对的算法。也就是说diff算法比对两个虚拟DOM差异的时候,逐层比对,一层不满足匹配的要求,那么下面的话就不会再去比对了,直接就废弃掉,用下面的新的替换掉老的,这样的话,会提升性能。
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再如图,假设我有1个数组,数组里面有5个数据,然后在页面第一次渲染的时候,我会把这个5个数据映射成5个虚拟dom节点,生成一个小的虚拟dom树,接着我又往数组里面增加一些内容,于是数据发生变化,会生成一个新的虚拟dom树,然后会做两个虚拟DOM之间的比对,就是图左上下进行比对,如果每个虚拟dom没有一个key值,就没有一个自己的名字,当作两个虚拟dom树比对的时候,节点和节点之间的关系就很难被确定,比如第二个虚拟DOM上的节点,下面的第一个是跟上面的第一个比对,还是跟下面的第二个进行比对,这个很难做判断。

所以需要做两层循环的一个比较,这样比较起来就很麻烦了,也比较耗性能。现在加入在给虚拟dom循环的时候,我们可以给每一个节点起一个名字。如图右,虚拟dom根据key值做关联,只要找到对应的名字一样的节点是否相同,极大的提高了react的性能。

前提:之前虚拟树上的abcde,到了新的虚拟DOM上,他的名字依然还叫作abcde,这就是循环中,key值为啥不叫index。如果key值是index的话,就没法保证在原始的虚拟dom树上,他的key值和虚拟dom树上的key值一致了。举个例子,比如一个数组
a-0 b-1 c-2
这个时候把a删除掉
b-0 c-1
这样原来b的key值是1,现在b的key值是0,所以以前的b,和现在的b就无法建立起关系,这个key值就不好用了,这就是用index作key值的一个问题,他会导致key值不稳定,这个时候失去了key值的意义,所以我们说不要用index作为key值,那么使用一个稳定的key值,才是正确的做法,在我们todolist案例中,可以将key值设为item内容。

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