Vue3相比Vue2,它在diff算法上做的优化

稀饭2025-01-06noteVue

Vue的diff算法用于比较新旧虚拟 DOM,确定哪些部分需要更新、删除或添加。它的关键目标是通过尽可能少的操作来更新实际 DOM,减少性能开销。

1. 静态节点提升 (Static Hoisting)

  • Vue2: Vue2虽然会对模板进行编译优化,但对于静态节点(内容不会变化的节点),每次渲染时仍然会进行比较。

  • Vue3: 在编译阶段,会将静态节点提升到渲染函数之外。这意味着这些节点在后续的渲染中会被完全跳过diff过程,直接复用。

2. 基于最长递增子序列 (Longest Increasing Subsequence, LIS) 的优化

  • Vue2: Vue2的diff算法基于双端比较。在特殊情况下,比如列表中间插入或删除元素时,可能会导致一些不必要的DOM移动操作。

  • Vue3: Vue3还是双端比较,在中间乱序部分,基于动态规划的思想,使用贪心算法和二分查找最长递增子序列,找出需要移动的最小元素集合,最大程度地复用DOM节点。

举个例子,如果一个列表原先是[a, b, c, d],更新后变成[a, c, b, e],那么Vue2可能会移动b和c两次,而Vue3使用LIS算法会发现[a, c]是最长递增子序列,只需要移动b和插入e即可,减少了DOM操作。

3. Patch Flags (补丁标志)

Patch Flags通过为动态节点添加标志来标记其可能发生的变化类型,从而在diff过程中实现更精准的更新。

  • 作用: 减少不必要的比较,提高diff效率。

  • 实现方式: 在编译阶段,Vue3的编译器会为每个动态节点生成一个二进制的标志位,即Patch Flags。这些标志位表示了该节点可能发生的变化,例如:

    • TEXT: 文本内容变化。
    • CLASS: class属性变化。
    • STYLE: style属性变化。
    • PROPS: 除了class、style之外的其他属性变化。
    • FULL_PROPS: 完整props变化,需要进行完整的props diff。
    • CHILDREN: 子节点变化。
    • DYNAMIC_SLOTS: 动态插槽。
    • 等等。
  • 工作原理: 在diff过程中,Vue3会首先检查节点的Patch Flags。如果一个节点没有Patch Flags,说明它是静态节点,直接跳过diff。如果一个节点有Patch Flags,则根据标志位来判断需要进行哪些比较和更新。例如,如果一个节点的Patch Flags 只包含TEXT,那么只需要比较和更新文本内容即可,无需比较其他属性或子节点。

  • 示例: 考虑以下模板:

<div>
  <p class="static-class" :class="dynamicClass">Hello {{ message }}</p>
</div>

编译后,p标签对应的VNode可能会包含如下Patch Flags:

// 假设 dynamicClass 和 message 是动态的
{
  type: 'p',
  props: { class: ['static-class', dynamicClass] },
  children: 'Hello ' + message,
  patchFlag: PatchFlags.CLASS | PatchFlags.TEXT // 表示 class 和 text 内容是动态的
}

在diff过程中,Vue3会根据PatchFlags.CLASS | PatchFlags.TEXT知道只需要比较和更新class属性和文本内容,而无需比较其他属性。

4. Block树结构 (Block Tree)

Block树结构将模板划分为一个个Block,每个Block内部的DOM结构是稳定的。

  • 作用: 进一步缩小diff的范围,提高性能。

  • 定义: 一个Block是一段连续的、结构相同的DOM区域。通常,一个组件的根节点就是一个Block。如果组件内部使用了v-ifv-for等指令,则会创建新的Block。

  • 工作原理: 在渲染时,Vue3会将模板编译成一棵Block树。每个Block都有一个dynamicChildren数组,存储了该Block中所有动态节点的VNode。在diff 程中,Vue3会首先比较Block树的结构。如果Block的key发生变化,则整个Block会被替换。如果Block的key没有变化,则只会比较该Block的dynamicChildren数组,而无需比较Block内部的静态节点。

  • 示例: 考虑以下模板:

<div>
  <p>Static Text 1</p>
  <span v-if="show">Dynamic Text {{ message }}</span>
  <p>Static Text 2</p>
</div>

在这个例子中,div是一个Block,p标签是静态节点,span标签是动态节点。如果show的值发生变化,只会影响到span标签的渲染和diff,而p标签则会被完全跳过。

总结

Patch Flags通过为动态节点添加标志位,实现了更精准的更新; Block树结构通过将模板划分为Block,缩小了diff的范围。

Block树缩小了diff的范围,而Patch Flags则进一步缩小了每个Block内部需要比较的节点范围。

Last Updated 8/8/2025, 2:32:47 AM