首先理解VNode对象
一个VNode的实例对象包含了以下属性,参见源码src/vdom/vnode.js
constructor (
tag?: string,
data?: VNodeData,
children?: ?Array<VNode>,
text?: string,
elm?: Node,
context?: Component,
componentOptions?: VNodeComponentOptions,
asyncFactory?: Function
) {
this.tag = tag
this.data = data
this.children = children
this.text = text
this.elm = elm
this.ns = undefined
this.context = context
this.fnContext = undefined
this.fnOptions = undefined
this.fnScopeId = undefined
this.key = data && data.key
this.componentOptions = componentOptions
this.componentInstance = undefined
this.parent = undefined
this.raw = false
this.isStatic = false
this.isRootInsert = true
this.isComment = false
this.isCloned = false
this.isOnce = false
this.asyncFactory = asyncFactory
this.asyncMeta = undefined
this.isAsyncPlaceholder = false
}
// DEPRECATED: alias for componentInstance for backwards compat.
/* istanbul ignore next */
get child (): Component | void {
return this.componentInstance
}
其中几个比较重要的属性:
-
tag: 当前节点的标签名 -
data: 当前节点的数据对象，具体包含哪些字段可以参考vue源码types/vnode.d.ts中对VNodeData的定义 -
children: 数组类型，包含了当前节点的子节点 -
text: 当前节点的文本，一般文本节点或注释节点会有该属性 -
elm: 当前虚拟节点对应的真实的dom节点 -
key: 节点的key属性，用于作为节点的标识，有利于patch的优化
比如，定义一个vnode，它的数据结构是:
{
tag: 'div'
data: {
id: 'app',
class: 'page-box'
},
children: [
{
tag: 'p',
text: 'this is demo'
}
]
}
通过一定的渲染函数，最后渲染出的实际的dom结构就是:
<div id="app" class="page-box">
<p>this is demo</p>
</div>
VNode对象是JS用对象模拟的DOM节点，通过渲染这些对象即可渲染成一棵dom树。
patch
我对patch的理解就是对内容已经变更的节点进行修改的过程
当model中的响应式的数据发生了变化，这些响应式的数据所维护的dep数组便会调用dep.notify()方法完成所有依赖遍历执行的工作，这里面就包括了视图的更新即updateComponent方法。
updateComponent = () => {
vm._update(vm._render(), hydrating)
}
完成视图的更新工作事实上就是调用了vm._update方法，这个方法接收的第一个参数是刚生成的Vnode(vm._render()会生成一个新的Vnode)
vm._update方法主要调用了vm._patch_() 方法，这也是整个virtaul-dom当中最为核心的方法，主要完成了prevVnode和vnode的diff过程并根据需要操作的vdom节点打patch，最后生成新的真实dom节点并完成视图的更新工作。
function patch (oldVnode, vnode, hydrating, removeOnly, parentElm, refElm) {
// 当oldVnode不存在时
if (isUndef(oldVnode)) {
// 创建新的节点
createElm(vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm)
} else {
const isRealElement = isDef(oldVnode.nodeType)
if (!isRealElement && sameVnode(oldVnode, vnode)) {
// patch existing root node
patchVnode(oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue, removeOnly)
}
}
}
在当oldVnode不存在的时候，这个时候是root节点初始化的过程，因此调用了createElm(vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm)方法去创建一个新的节点。而当oldVnode是vnode且sameVnode(oldVnode, vnode)2个节点的基本属性相同，那么就进入了2个节点的patch以及diff过程。
(在对oldVnode和vnode类型判断中有个sameVnode方法，这个方法决定了是否需要对oldVnode和vnode进行diff及patch的过程。如果2个vnode的基本属性存在不一致的情况，那么就会直接跳过diff的过程，进而依据vnode新建一个真实的dom，同时删除老的dom节点)
function sameVnode (a, b) {
return (
a.key === b.key &&
a.tag === b.tag &&
a.isComment === b.isComment &&
isDef(a.data) === isDef(b.data) &&
sameInputType(a, b)
)
}
patch过程主要调用了patchVnode(src/core/vdom/patch.js)方法进行的:
if (isDef(data) && isPatchable(vnode)) {
// cbs保存了hooks钩子函数: 'create', 'activate', 'update', 'remove', 'destroy'
// 取出cbs保存的update钩子函数，依次调用，更新attrs/style/class/events/directives/refs等属性
for (i = 0; i < cbs.update.length; ++i) cbs.update[i](oldVnode, vnode)
if (isDef(i = data.hook) && isDef(i = i.update)) i(oldVnode, vnode)
}
更新真实dom节点的data属性，相当于对dom节点进行了预处理的操作
接下来:
...
const elm = vnode.elm = oldVnode.elm
const oldCh = oldVnode.children
const ch = vnode.children
// 如果vnode没有文本节点
if (isUndef(vnode.text)) {
// 如果oldVnode的children属性存在且vnode的属性也存在
if (isDef(oldCh) && isDef(ch)) {
// updateChildren，对子节点进行diff
if (oldCh !== ch) updateChildren(elm, oldCh, ch, insertedVnodeQueue, removeOnly)
} else if (isDef(ch)) {
// 如果oldVnode的text存在，那么首先清空text的内容
if (isDef(oldVnode.text)) nodeOps.setTextContent(elm, '')
// 然后将vnode的children添加进去
addVnodes(elm, null, ch, 0, ch.length - 1, insertedVnodeQueue)
} else if (isDef(oldCh)) {
// 删除elm下的oldchildren
removeVnodes(elm, oldCh, 0, oldCh.length - 1)
} else if (isDef(oldVnode.text)) {
// oldVnode有子节点，而vnode没有，那么就清空这个节点
nodeOps.setTextContent(elm, '')
}
} else if (oldVnode.text !== vnode.text) {
// 如果oldVnode和vnode文本属性不同，那么直接更新真是dom节点的文本元素
nodeOps.setTextContent(elm, vnode.text)
}
这个patch的过程又分为几种情况：
1.当vnode的text为空，即不是文本节点时。
- 如果
oldVnode和新节点vnode都有子节点。
则调用updateChildren( )，对子节点进行diff - 如果只有新节点
vnode有子节点
则判断oldVnode是否是文本节点，如果是文本节点，则首先清空真实节点的text的内容。然后把新节点的children添加到elm中。 - 如果只有
oldVnode有子节点时
则调用removeVnodes()删除elm下的oldVnode的children。 - 如果
oldVnode和新节点vnode都没有子节点，且oldVnode是文本节点
则清空真实节点的text的内容。
2.当vnode的text存在，即是文本节点时
则设置真实节点的text内容为vnode的text内容。
diff过程
我对diff的理解就是遍历两棵不同的虚拟树，如果其中有的节点不同，则进行patch。
上个函数的updateChildren(src/core/vdom/patch.js)方法就是diff过程，它也是整个diff过程中最重要的环节:
function updateChildren (parentElm, oldCh, newCh, insertedVnodeQueue, removeOnly) {
// 为oldCh和newCh分别建立索引，为之后遍历的依据
let oldStartIdx = 0
let newStartIdx = 0
let oldEndIdx = oldCh.length - 1
let oldStartVnode = oldCh[0]
let oldEndVnode = oldCh[oldEndIdx]
let newEndIdx = newCh.length - 1
let newStartVnode = newCh[0]
let newEndVnode = newCh[newEndIdx]
let oldKeyToIdx, idxInOld, elmToMove, refElm
// 直到oldCh或者newCh被遍历完后跳出循环
while (oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx) {
if (isUndef(oldStartVnode)) {
oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx] // Vnode has been moved left
} else if (isUndef(oldEndVnode)) {
oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]
} else if (sameVnode(oldStartVnode, newStartVnode)) {
patchVnode(oldStartVnode, newStartVnode, insertedVnodeQueue)
oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]
newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
} else if (sameVnode(oldEndVnode, newEndVnode)) {
patchVnode(oldEndVnode, newEndVnode, insertedVnodeQueue)
oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]
newEndVnode = newCh[--newEndIdx]
} else if (sameVnode(oldStartVnode, newEndVnode)) { // Vnode moved right
patchVnode(oldStartVnode, newEndVnode, insertedVnodeQueue)
canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, oldStartVnode.elm, nodeOps.nextSibling(oldEndVnode.elm))
oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]
newEndVnode = newCh[--newEndIdx]
} else if (sameVnode(oldEndVnode, newStartVnode)) { // Vnode moved left
patchVnode(oldEndVnode, newStartVnode, insertedVnodeQueue)
// 插入到老的开始节点的前面
canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, oldEndVnode.elm, oldStartVnode.elm)
oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]
newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
} else {
// 如果以上条件都不满足，那么这个时候开始比较key值，首先建立key和index索引的对应关系
if (isUndef(oldKeyToIdx)) oldKeyToIdx = createKeyToOldIdx(oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx)
idxInOld = isDef(newStartVnode.key) ? oldKeyToIdx[newStartVnode.key] : null
// 如果idxInOld不存在
// 1. newStartVnode上存在这个key,但是oldKeyToIdx中不存在
// 2. newStartVnode上并没有设置key属性
if (isUndef(idxInOld)) { // New element
// 创建新的dom节点
// 插入到oldStartVnode.elm前面
// 参见createElm方法
createElm(newStartVnode, insertedVnodeQueue, parentElm, oldStartVnode.elm)
newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
} else {
elmToMove = oldCh[idxInOld]
/* istanbul ignore if */
if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && !elmToMove) {
warn(
'It seems there are duplicate keys that is causing an update error. ' +
'Make sure each v-for item has a unique key.'
)
// 将找到的key一致的oldVnode再和newStartVnode进行diff
if (sameVnode(elmToMove, newStartVnode)) {
patchVnode(elmToMove, newStartVnode, insertedVnodeQueue)
oldCh[idxInOld] = undefined
// 移动node节点
canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, newStartVnode.elm, oldStartVnode.elm)
newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
} else {
// same key but different element. treat as new element
// 创建新的dom节点
createElm(newStartVnode, insertedVnodeQueue, parentElm, oldStartVnode.elm)
newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
}
}
}
}
// 如果最后遍历的oldStartIdx大于oldEndIdx的话
if (oldStartIdx > oldEndIdx) { // 如果是老的vdom先被遍历完
refElm = isUndef(newCh[newEndIdx + 1]) ? null : newCh[newEndIdx + 1].elm
// 添加newVnode中剩余的节点到parentElm中
addVnodes(parentElm, refElm, newCh, newStartIdx, newEndIdx, insertedVnodeQueue)
} else if (newStartIdx > newEndIdx) { // 如果是新的vdom先被遍历完，则删除oldVnode里面所有的节点
// 删除剩余的节点
removeVnodes(parentElm, oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx)
}
}
代码中，oldStartIdx，oldEndIdx是遍历oldCh(oldVnode的子节点)的索引
newStartIdx，newEndIdx是遍历newCh(vnode的子节点)的索引
diff遍历的过程如下： （节点属性中不带key的情况）
遍历完的条件就是oldCh或者newCh的startIndex >= endIndex
首先先判断oldCh的起始节点oldStartVnode和末尾节点oldEndVnode是否存在，如果不存在，则oldCh的起始节点向后移动一位，末尾节点向前移动一位。
如果存在，则每一轮diff都进行比较如下比较：
-
sameVnode(oldStartVnode, newStartVnode)
判断老节点的初节点和新节点的初节点是否是同一类型，如果是，则对它们两个进行patchVnode(patch过程).两个节点初节点分别向后移动一位。 - 如果1不满足，
sameVnode(oldEndVnode, newEndVnode)
判断老节点的尾节点和新节点的尾节点是否是同一类型，如果是，则对它们两个进行patchVnode(patch过程).两个节点尾节点分别向前移动一位。 - 如果2也不满足，则sameVnode(oldStartVnode, newEndVnode)
判断老节点的初节点和新节点的尾节点是否是同一类型，如果是，则对它们两个进行patchVnode(patch过程).老节点的初节点向后移动一位，新节点尾节点向前移动一位。 - 如果3也不满足，则sameVnode(oldEndVnode, newStartVnode)
判断老节点的尾节点和新节点的初节点是否是同一类型，如果是，则对它们两个进行patchVnode(patch过程).老节点的尾节点向前移动一位，新节点初节点向后移动一位。
5.如果以上都不满足，则创建新的dom节点,newCh的startVnode被添加到oldStartVnode的前面，同时newStartIndex后移一位；
用图来描述就是
遍历的过程结束后，newStartIdx > newEndIdx，说明此时oldCh存在多余的节点，那么最后就需要将oldCh的多余节点从parentElm中删除。
如果oldStartIdx > oldEndIdx，说明此时newCh存在多余的节点，那么最后就需要将newCh的多余节点添加到parentElm中。
diff遍历的过程如下： （节点属性中带key的情况）
前四步还和上面的一样
第五步：如果前四步都不满足，则首先建立oldCh key和index索引的对应关系。
- 如果newStartVnode上存在这个key,但是oldKeyToIdx中不存在
则创建新的dom节点,newCh的startVnode被添加到oldStartVnode的前面，同时newStartIndex后移一位； - 如果找到与
newStartVnodekey一致的oldVnode
则先将这两个节点进行patchVnode(patch过程)，然后将newStartVnode移到oldStartVnode的前面，并在oldCh中删除与newStartVnodekey一致的oldVnode，然后新节点初节点向后移动一位。再进行遍历。
用图来描述就是
[图片上传失败...(image-7c51-1581473022468)]
最后，由于newStartIndex>newEndIndex,所以newCh剩余的节点会被添加到parentElm中
总结
Virtual DOM 算法主要是实现上面三个概念：VNode，diff，patch
总结下来就是
1. 通过构造VNode构建虚拟DOM
2. 通过虚拟DOM构建真正的DOM
3. 生成新的虚拟DOM
4. 比较两棵虚拟DOM树的不同.从根节点开始比较，diff过程
5. 在真正的DOM元素上应用变更,patch
其中patch的过程中遇到两个节点有子节点，则对其子节点进行diff。
而diff的过程又会调用patch。
参考链接：
知乎：如何理解虚拟DOM?
Vue原理解析之Virtual Dom
Vue 2.0 的 virtual-dom 实现简析
