【前端100问】Q1:写 React/Vue 项目时为什么要在列表组件中写 key, 其作用是什么?

写在前面

此系列来源于开源项目:前端 100 问:能搞懂 80%的请把简历给我
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正文回答

基于没有 key 的情况 diff 速度会更快。

没有绑定 key 的情况下,并且在遍历模板简单的情况下,会导致虚拟新旧节点对比更快,节点也会复用。
而这种复用是就地复用,一种鸭子辩型的复用。

 vm.dataList = [4, 1, 3, 5, 2] // 数据位置替换

 // 没有key的情况, 节点位置不变,但是节点innerText内容更新了
  [
    '<div>4</div>', // id: A
    '<div>1</div>', // id:  B
    '<div>3</div>', // id:  C
    '<div>5</div>', // id:  D
    '<div>2</div>'  // id:  E
  ]

  // 有key的情况,dom节点位置进行了交换,但是内容没有更新
  // <div v-for="i in dataList" :key='i'>{{ i }}</div>
  [
    '<div>4</div>', // id: D
    '<div>1</div>', // id:  A
    '<div>3</div>', // id:  C
    '<div>5</div>', // id:  E
    '<div>2</div>'  // id:  B
  ]
  vm.dataList = [3, 4, 5, 6, 7] // 数据进行增删

  // 1. 没有key的情况, 节点位置不变,内容也更新了
  [
    '<div>3</div>', // id: A
    '<div>4</div>', // id:  B
    '<div>5</div>', // id:  C
    '<div>6</div>', // id:  D
    '<div>7</div>'  // id:  E
  ]

  // 2. 有key的情况, 节点删除了 A, B 节点,新增了 F, G 节点
  // <div v-for="i in dataList" :key='i'>{{ i }}</div>
  [
    '<div>3</div>', // id: C
    '<div>4</div>', // id:  D
    '<div>5</div>', // id:  E
    '<div>6</div>', // id:  F
    '<div>7</div>'  // id:  G
  ]

从以上来看,不带有 key,并且使用简单的模板,基于这个前提下,可以更有效的复用节点,diff 速度来看也是不带 key 更加快速的,因为带 key 在增删节点上有耗时。
这就是 vue 文档所说的默认模式。但是这个并不是 key 作用,而是没有 key 的情况下可以对节点就地复用,提高性能。
这种模式会带来一些隐藏的副作用,比如可能不会产生过渡效果,或者在某些节点有绑定数据(表单)状态,会出现状态错位。
VUE 文档也说明了 这个默认的模式是高效的,但是只适用于不依赖子组件状态或临时 DOM 状态 (例如:表单输入值) 的列表渲染输出

key 的作用

key 是给每一个vnode的唯一 id,可以依靠key,更准确, 更快的拿到oldVnode中对应的vnode节点。

  1. 更准确:因为带 key 就不是就地复用了,在sameNode函数 a.key === b.key对比中可以避免就地复用的情况。所以会更加准确。
  2. 更快:利用 key 的唯一性生成 map 对象来获取对应节点,比遍历方式更快。

diff 算法的一些说明

在交叉对比中,当新节点跟旧节点头尾交叉对比没有结果时,会根据新节点的 key 去对比旧节点数组中的 key,从而找到相应旧节点(这里对应的是一个 key => index 的 map 映射)。如果没找到就认为是一个新增节点。而如果没有 key,那么就会采用遍历查找的方式去找到对应的旧节点。一种一个 map 映射,另一种是遍历查找。相比而言。map 映射的速度更快。

// vue项目  src/core/vdom/patch.js  -488行
// 以下是为了阅读性进行格式化后的代码

// oldCh 是一个旧虚拟节点数组
if (isUndef(oldKeyToIdx)) {
  oldKeyToIdx = createKeyToOldIdx(oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx);
}

if (isDef(newStartVnode.key)) {
  // map 方式获取
  idxInOld = oldKeyToIdx[newStartVnode.key];
} else {
  // 遍历方式获取
  idxInOld = findIdxInOld(newStartVnode, oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx);
}

// 创建map函数
function createKeyToOldIdx(children, beginIdx, endIdx) {
  let i, key;
  const map = {};
  for (i = beginIdx; i <= endIdx; ++i) {
    key = children[i].key;
    if (isDef(key)) map[key] = i;
  }
  return map;
}

// 遍历寻找
// sameVnode 是对比新旧节点是否相同的函数
function findIdxInOld(node, oldCh, start, end) {
  for (let i = start; i < end; i++) {
    const c = oldCh[i];

    if (isDef(c) && sameVnode(node, c)) return i;
  }
}

简单的说法

  • key 的作用是为了在数据变化时强制更新组件,以避免“原地复用”带来的副作用。另外,某些情况下不带 key 可能性能更好
  • 主要是为了提升 diff【同级比较】的效率。自己想一下自己要实现前后列表的 diff,如果对列表的每一项增加一个 key,即唯一索引,那就可以很清楚的知道两个列表谁少了谁没变。而如果不加 key 的话,就只能一个个对比了。
  • 官网推荐的使用 key,应该理解为“使用唯一 id 作为 key”。因为 index 作为 key,和不带 key 的效果是一样的。index 作为 key 时,每个列表项的 index 在变更前后也是一样的,都是直接判断为 sameVnode 然后复用。

举一些实际应用

一个新闻列表,可点击列表项来将其标记为"已访问",可通过 tab 切换“娱乐新闻”或是“社会新闻”。

不带 key 属性的情况下,在“娱乐新闻”下选中第二项然后切换到“社会新闻”,"社会新闻"里的第二项也会是被选中的状态,因为这里复用了组件,保留了之前的状态。

要解决这个问题,可以为列表项带上新闻 id 作为唯一 key,那么每次渲染列表时都会完全替换所有组件,使其拥有正确状态。

带上唯一 key 虽然会增加开销,但是对于用户来说基本感受不到差距,而且能保证组件状态正确,这应该就是为什么推荐使用唯一 id 作为 key 的原因。

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