この記事では、Vue 2.5.3 バージョンで使用される Virtual Dom を分析します。 updataChildren は Diff アルゴリズムの中核であるため、この記事では updataChildren のグラフィック分析を行います。この記事を通じて、Vue 2.5 の Diff アルゴリズムを共有します。必要な方は参考にしてください。DOM は「本質的に遅い」ため、すべての主要なフロントエンド フレームワークは、DOM 操作を最適化する方法を提供しています。を確認すると、React が最初に Virtual Dom を提案し、Vue2.0 では React に似た Virtual Dom も追加されました。
この記事では、Vue 2.5.3 バージョンで使用される Virtual Dom を分析します。
updataChildren は Diff アルゴリズムの中核であるため、この記事では updataChildren のグラフィック分析を行います。
1.VNode オブジェクト VNode インスタンスには次の属性が含まれています。コードのこの部分は src/core/vdom/vnode.js にあります
export default class VNode {
tag: string | void;
data: VNodeData | void;
children: ?Array<VNode>;
text: string | void;
elm: Node | void;
ns: string | void;
context: Component | void; // rendered in this component's scope
key: string | number | void;
componentOptions: VNodeComponentOptions | void;
componentInstance: Component | void; // component instance
parent: VNode | void; // component placeholder node
// strictly internal
raw: boolean; // contains raw HTML? (server only)
isStatic: boolean; // hoisted static node
isRootInsert: boolean; // necessary for enter transition check
isComment: boolean; // empty comment placeholder?
isCloned: boolean; // is a cloned node?
isOnce: boolean; // is a v-once node?
asyncFactory: Function | void; // async component factory function
asyncMeta: Object | void;
isAsyncPlaceholder: boolean;
ssrContext: Object | void;
functionalContext: Component | void; // real context vm for functional nodes
functionalOptions: ?ComponentOptions; // for SSR caching
functionalScopeId: ?string; // functioanl scope id support
2. VNode の分類
VNode コンストラクターを通じて生成される VNnode インスタンスは、次のカテゴリに分類できます:
EmptyVNode: コンテンツのないアノテーション ノード。
TextVNode: テキスト ノード ElementVNode: 通常の要素ノード
3 .Create-Element のソース コード分析
コードのこの部分は src/core/vdom/create-element.js にあります。コードを貼り付けて追加します。コメント
export function createElement (
context: Component,
tag: any,
data: any,
children: any,
normalizationType: any,
alwaysNormalize: boolean
): VNode {
// 兼容不传data的情况
if (Array.isArray(data) || isPrimitive(data)) {
normalizationType = children
children = data
data = undefined
}
// 如果alwaysNormalize是true
// 那么normalizationType应该设置为常量ALWAYS_NORMALIZE的值
if (isTrue(alwaysNormalize)) {
normalizationType = ALWAYS_NORMALIZE
}
// 调用_createElement创建虚拟节点
return _createElement(context, tag, data, children, normalizationType)
}
export function _createElement (
context: Component,
tag?: string | Class<Component> | Function | Object,
data?: VNodeData,
children?: any,
normalizationType?: number
): VNode {
/**
* 如果存在data.__ob__，说明data是被Observer观察的数据
* 不能用作虚拟节点的data
* 需要抛出警告，并返回一个空节点
*
* 被监控的data不能被用作vnode渲染的数据的原因是：
* data在vnode渲染过程中可能会被改变，这样会触发监控，导致不符合预期的操作
*/
if (isDef(data) && isDef((data: any).__ob__)) {
process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
`Avoid using observed data object as vnode data: ${JSON.stringify(data)}\n` +
'Always create fresh vnode data objects in each render!',
context
)
return createEmptyVNode()
}
// object syntax in v-bind
if (isDef(data) && isDef(data.is)) {
tag = data.is
}
if (!tag) {
// 当组件的is属性被设置为一个falsy的值
// Vue将不会知道要把这个组件渲染成什么
// 所以渲染一个空节点
// in case of component :is set to falsy value
return createEmptyVNode()
}
// key为非原始值警告
// warn against non-primitive key
if (process.env.NODE_ENV !== 'production' &&
isDef(data) && isDef(data.key) && !isPrimitive(data.key)
) {
warn(
'Avoid using non-primitive value as key, ' +
'use string/number value instead.',
context
)
}
// 作用域插槽
// support single function children as default scoped slot
if (Array.isArray(children) &&
typeof children[0] === 'function'
) {
data = data || {}
data.scopedSlots = { default: children[0] }
children.length = 0
}
// 根据normalizationType的值，选择不同的处理方法
if (normalizationType === ALWAYS_NORMALIZE) {
children = normalizeChildren(children)
} else if (normalizationType === SIMPLE_NORMALIZE) {
children = simpleNormalizeChildren(children)
}
let vnode, ns
// 如果标签名是字符串类型
if (typeof tag === 'string') {
let Ctor
// 获取标签的命名空间
ns = (context.$vnode && context.$vnode.ns) || config.getTagNamespace(tag)
// 如果是保留标签
if (config.isReservedTag(tag)) {
// platform built-in elements
// 就创建这样一个vnode
vnode = new VNode(
config.parsePlatformTagName(tag), data, children,
undefined, undefined, context
)
// 如果不是保留字标签，尝试从vm的components上查找是否有这个标签的定义
} else if (isDef(Ctor = resolveAsset(context.$options, 'components', tag))) {
// component
// 如果找到，就创建虚拟组件节点
vnode = createComponent(Ctor, data, context, children, tag)
} else {
// unknown or unlisted namespaced elements
// check at runtime because it may get assigned a namespace when its
// parent normalizes children
// 兜底方案，创建一个正常的vnode
vnode = new VNode(
tag, data, children,
undefined, undefined, context
)
}
} else {
// 当tag不是字符串的时候，我们认为tag是组件的构造类
// 所以直接创建
// direct component options / constructor
vnode = createComponent(tag, data, context, children)
}
if (isDef(vnode)) {
// 应用命名空间
if (ns) applyNS(vnode, ns)
return vnode
} else {
// 返回一个空节点
return createEmptyVNode()
}
}
function applyNS (vnode, ns, force) {
vnode.ns = ns
if (vnode.tag === 'foreignObject') {
// use default namespace inside foreignObject
ns = undefined
force = true
}
if (isDef(vnode.children)) {
for (let i = 0, l = vnode.children.length; i < l; i++) {
const child = vnode.children[i]
if (isDef(child.tag) && (isUndef(child.ns) || isTrue(force))) {
applyNS(child, ns, force)
}
}
}
}4. パッチの原理
oldVnode: 古い仮想ノードまたは古いReal domノード
vnode: 新しい仮想ノード 水和: 本物のdomと混合するかどうか
removeOnly: の特別なフラグ
oldVnode が存在しないが vnode が存在する場合は、新しいノードを作成することが目的であることを示し、createElm を呼び出して新しいノードを作成します
oldVnode と vnode が同じノードの場合は、patchVnode を呼び出してパッチを適用します
patchVnode のロジックは次のとおりです。
2. vnode がクローンの場合、oldVnode と vnode が両方とも同じキーを持つ場合。ノードまたは v-once コマンドによって制御されるノードの場合は、oldVnode.elm と oldVnode.child の両方を vnode にコピーするだけで済み、他の操作は必要ありません
3. vnode がテキスト ノードでない場合、または注釈ノードoldVnode と vnode の両方に子ノードがあり、両者の子ノードが完全に一致していない場合は、updateChildren を実行しますoldVnode のみに子ノードがある場合は、これらのノードを削除します
場合vnode のみが子ノードを持つ場合は、これらの子ノードを作成します
oldVnode も vnode も子ノードを持たないが、oldVnode がテキスト ノードまたはコメント ノードである場合は、vnode.elm のテキストを空の文字列に設定します4.如果vnode是文本节点或注释节点，但是vnode.text != oldVnode.text时，只需要更新vnode.elm的文本内容就可以
代码如下：
function patchVnode (oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue, removeOnly) {
// 如果新旧节点一致，什么都不做
if (oldVnode === vnode) {
return
}
// 让vnode.el引用到现在的真实dom，当el修改时，vnode.el会同步变化
const elm = vnode.elm = oldVnode.elm
// 异步占位符
if (isTrue(oldVnode.isAsyncPlaceholder)) {
if (isDef(vnode.asyncFactory.resolved)) {
hydrate(oldVnode.elm, vnode, insertedVnodeQueue)
} else {
vnode.isAsyncPlaceholder = true
}
return
}
// reuse element for static trees.
// note we only do this if the vnode is cloned -
// if the new node is not cloned it means the render functions have been
// reset by the hot-reload-api and we need to do a proper re-render.
// 如果新旧都是静态节点，并且具有相同的key
// 当vnode是克隆节点或是v-once指令控制的节点时，只需要把oldVnode.elm和oldVnode.child都复制到vnode上
// 也不用再有其他操作
if (isTrue(vnode.isStatic) &&
isTrue(oldVnode.isStatic) &&
vnode.key === oldVnode.key &&
(isTrue(vnode.isCloned) || isTrue(vnode.isOnce))
) {
vnode.componentInstance = oldVnode.componentInstance
return
}
let i
const data = vnode.data
if (isDef(data) && isDef(i = data.hook) && isDef(i = i.prepatch)) {
i(oldVnode, vnode)
}
const oldCh = oldVnode.children
const ch = vnode.children
if (isDef(data) && isPatchable(vnode)) {
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)
}
// 如果vnode不是文本节点或者注释节点
if (isUndef(vnode.text)) {
// 并且都有子节点
if (isDef(oldCh) && isDef(ch)) {
// 并且子节点不完全一致，则调用updateChildren
if (oldCh !== ch) updateChildren(elm, oldCh, ch, insertedVnodeQueue, removeOnly)
// 如果只有新的vnode有子节点
} else if (isDef(ch)) {
if (isDef(oldVnode.text)) nodeOps.setTextContent(elm, '')
// elm已经引用了老的dom节点，在老的dom节点上添加子节点
addVnodes(elm, null, ch, 0, ch.length - 1, insertedVnodeQueue)
// 如果新vnode没有子节点，而vnode有子节点，直接删除老的oldCh
} else if (isDef(oldCh)) {
removeVnodes(elm, oldCh, 0, oldCh.length - 1)
// 如果老节点是文本节点
} else if (isDef(oldVnode.text)) {
nodeOps.setTextContent(elm, '')
}
// 如果新vnode和老vnode是文本节点或注释节点
// 但是vnode.text != oldVnode.text时，只需要更新vnode.elm的文本内容就可以
} else if (oldVnode.text !== vnode.text) {
nodeOps.setTextContent(elm, vnode.text)
}
if (isDef(data)) {
if (isDef(i = data.hook) && isDef(i = i.postpatch)) i(oldVnode, vnode)
}
}5.updataChildren原理
updateChildren的逻辑是：
分别获取oldVnode和vnode的firstChild、lastChild，赋值给oldStartVnode、oldEndVnode、newStartVnode、newEndVnode
如果oldStartVnode和newStartVnode是同一节点，调用patchVnode进行patch，然后将oldStartVnode和newStartVnode都设置为下一个子节点，
如果oldEndVnode和newEndVnode是同一节点，调用patchVnode进行patch，然后将oldEndVnode和newEndVnode都设置为上一个子节点，重复上述流程
如果oldStartVnode和newEndVnode是同一节点，调用patchVnode进行patch，如果removeOnly是false，那么可以把oldStartVnode.elm移动到oldEndVnode.elm之后，然后把oldStartVnode设置为下一个节点，newEndVnode设置为上一个节点，重复上述流程
如果newStartVnode和oldEndVnode是同一节点，调用patchVnode进行patch，如果removeOnly是false，那么可以把oldEndVnode.elm移动到oldStartVnode.elm之前，然后把newStartVnode设置为下一个节点，oldEndVnode设置为上一个节点，重复上述流程
如果以上都不匹配，就尝试在oldChildren中寻找跟newStartVnode具有相同key的节点，如果找不到相同key的节点，说明newStartVnode是一个新节点，就创建一个，然后把newStartVnode设置为下一个节点
如果上一步找到了跟newStartVnode相同key的节点，那么通过其他属性的比较来判断这2个节点是否是同一个节点，如果是，就调用patchVnode进行patch，如果removeOnly是false，就把newStartVnode.elm插入到oldStartVnode.elm之前，把newStartVnode设置为下一个节点，重复上述流程
如果在oldChildren中没有寻找到newStartVnode的同一节点，那就创建一个新节点，把newStartVnode设置为下一个节点，重复上述流程
如果oldStartVnode跟oldEndVnode重合了，并且newStartVnode跟newEndVnode也重合了，这个循环就结束了
具体代码如下：
function updateChildren (parentElm, oldCh, newCh, insertedVnodeQueue, removeOnly) {
let oldStartIdx = 0 // 旧头索引
let newStartIdx = 0 // 新头索引
let oldEndIdx = oldCh.length - 1 // 旧尾索引
let newEndIdx = newCh.length - 1 // 新尾索引
let oldStartVnode = oldCh[0] // oldVnode的第一个child
let oldEndVnode = oldCh[oldEndIdx] // oldVnode的最后一个child
let newStartVnode = newCh[0] // newVnode的第一个child
let newEndVnode = newCh[newEndIdx] // newVnode的最后一个child
let oldKeyToIdx, idxInOld, vnodeToMove, refElm
// removeOnly is a special flag used only by <transition-group>
// to ensure removed elements stay in correct relative positions
// during leaving transitions
const canMove = !removeOnly
// 如果oldStartVnode和oldEndVnode重合，并且新的也都重合了，证明diff完了，循环结束
while (oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx) {
// 如果oldVnode的第一个child不存在
if (isUndef(oldStartVnode)) {
// oldStart索引右移
oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx] // Vnode has been moved left
// 如果oldVnode的最后一个child不存在
} else if (isUndef(oldEndVnode)) {
// oldEnd索引左移
oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]
// oldStartVnode和newStartVnode是同一个节点
} else if (sameVnode(oldStartVnode, newStartVnode)) {
// patch oldStartVnode和newStartVnode， 索引左移，继续循环
patchVnode(oldStartVnode, newStartVnode, insertedVnodeQueue)
oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]
newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
// oldEndVnode和newEndVnode是同一个节点
} else if (sameVnode(oldEndVnode, newEndVnode)) {
// patch oldEndVnode和newEndVnode，索引右移，继续循环
patchVnode(oldEndVnode, newEndVnode, insertedVnodeQueue)
oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]
newEndVnode = newCh[--newEndIdx]
// oldStartVnode和newEndVnode是同一个节点
} else if (sameVnode(oldStartVnode, newEndVnode)) { // Vnode moved right
// patch oldStartVnode和newEndVnode
patchVnode(oldStartVnode, newEndVnode, insertedVnodeQueue)
// 如果removeOnly是false，则将oldStartVnode.eml移动到oldEndVnode.elm之后
canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, oldStartVnode.elm, nodeOps.nextSibling(oldEndVnode.elm))
// oldStart索引右移，newEnd索引左移
oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]
newEndVnode = newCh[--newEndIdx]
// 如果oldEndVnode和newStartVnode是同一个节点
} else if (sameVnode(oldEndVnode, newStartVnode)) { // Vnode moved left
// patch oldEndVnode和newStartVnode
patchVnode(oldEndVnode, newStartVnode, insertedVnodeQueue)
// 如果removeOnly是false，则将oldEndVnode.elm移动到oldStartVnode.elm之前
canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, oldEndVnode.elm, oldStartVnode.elm)
// oldEnd索引左移，newStart索引右移
oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]
newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
// 如果都不匹配
} else {
if (isUndef(oldKeyToIdx)) oldKeyToIdx = createKeyToOldIdx(oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx)
// 尝试在oldChildren中寻找和newStartVnode的具有相同的key的Vnode
idxInOld = isDef(newStartVnode.key)
? oldKeyToIdx[newStartVnode.key]
: findIdxInOld(newStartVnode, oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx)
// 如果未找到，说明newStartVnode是一个新的节点
if (isUndef(idxInOld)) { // New element
// 创建一个新Vnode
createElm(newStartVnode, insertedVnodeQueue, parentElm, oldStartVnode.elm)
// 如果找到了和newStartVnodej具有相同的key的Vnode，叫vnodeToMove
} else {
vnodeToMove = oldCh[idxInOld]
/* istanbul ignore if */
if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && !vnodeToMove) {
warn(
'It seems there are duplicate keys that is causing an update error. ' +
'Make sure each v-for item has a unique key.'
)
}
// 比较两个具有相同的key的新节点是否是同一个节点
//不设key，newCh和oldCh只会进行头尾两端的相互比较，设key后，除了头尾两端的比较外，还会从用key生成的对象oldKeyToIdx中查找匹配的节点，所以为节点设置key可以更高效的利用dom。
if (sameVnode(vnodeToMove, newStartVnode)) {
// patch vnodeToMove和newStartVnode
patchVnode(vnodeToMove, newStartVnode, insertedVnodeQueue)
// 清除
oldCh[idxInOld] = undefined
// 如果removeOnly是false，则将找到的和newStartVnodej具有相同的key的Vnode，叫vnodeToMove.elm
// 移动到oldStartVnode.elm之前
canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, vnodeToMove.elm, oldStartVnode.elm)
// 如果key相同，但是节点不相同，则创建一个新的节点
} else {
// same key but different element. treat as new element
createElm(newStartVnode, insertedVnodeQueue, parentElm, oldStartVnode.elm)
}
}
// 右移
newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
}
}6.具体的Diff分析
不设key，newCh和oldCh只会进行头尾两端的相互比较，设key后，除了头尾两端的比较外，还会从用key生成的对象oldKeyToIdx中查找匹配的节点，所以为节点设置key可以更高效的利用dom。
diff的遍历过程中，只要是对dom进行的操作都调用api.insertBefore，api.insertBefore只是原生insertBefore的简单封装。
比较分为两种，一种是有vnode.key的，一种是没有的。但这两种比较对真实dom的操作是一致的。
对于与sameVnode(oldStartVnode, newStartVnode)和sameVnode(oldEndVnode,newEndVnode)为true的情况，不需要对dom进行移动。
总结遍历过程，有3种dom操作：上述图中都有
1.当oldStartVnode，newEndVnode值得比较，说明oldStartVnode.el跑到oldEndVnode.el的后边了。
2.当oldEndVnode，newStartVnode值得比较，oldEndVnode.el跑到了oldStartVnode.el的前边，准确的说应该是oldEndVnode.el需要移动到oldStartVnode.el的前边”。
3.newCh中的节点oldCh里没有， 将新节点插入到oldStartVnode.el的前边
在结束时，分为两种情况：
1.oldStartIdx > oldEndIdx，可以认为oldCh先遍历完。当然也有可能newCh此时也正好完成了遍历，统一都归为此类。此时newStartIdx和newEndIdx之间的vnode是新增的，调用addVnodes，把他们全部插进before的后边，before很多时候是为null的。addVnodes调用的是insertBefore操作dom节点，我们看看insertBefore的文档：parentElement.insertBefore(newElement, referenceElement)
如果referenceElement为null则newElement将被插入到子节点的末尾。如果newElement已经在DOM树中，newElement首先会从DOM树中移除。所以before为null，newElement将被插入到子节点的末尾。
2.newStartIdx > newEndIdx は、newCh が最初に走査されると考えることができます。この時点で、oldStartIdx と oldEndIdx の間の vnode は新しい子ノードには存在しません。これらを dom から削除するには、上記の内容をまとめました。将来的には皆さんの役に立つと思います。
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