摘要：但是實際開發中，整個文檔樹中和標簽基本不會有太大的改動。在測試中，不難發現其實已經很快了，但是速度會比較慢，所以這里留下了一個待優化的點就是。

相信大部分前端同學之前早已無數次聽過或了解過 vnode（虛擬節點），那么什么是 vnode? vnode 應該是什么樣的？
如果不使用前端框架，我們可能會寫出這樣的頁面：

不難發現，整個文檔樹的根節點只有一個 html，然后嵌套各種子標簽，如果使用某種數據結構來表示這棵樹，那么它可能是這樣。

{
  tagName: "html",
  children: [
    {
      tagName: "head",
      children: [
        {
          tagName: "title"
        }
      ]
    },

    {
      tagName: "body",
      children: [
        {
          tagName: "div"
        },

        {
          tagName: "script"
        }
      ]
    }
  ]
}

但是實際開發中，整個文檔樹中head 和 script 標簽基本不會有太大的改動。頻繁交互可能改動的應當是 body 里面的除 script 的部分，所以構建 虛擬節點樹 應當是整個 HTML 文檔樹的一個子樹，而這個子樹應當保持和 HTML 文檔樹一致的數據結構。它可能是這樣。

這里應當構建的 虛擬節點樹 應當是 div#root 這棵子樹：

{
  tagName: "div",
  children: [
    {
      tagName: "div",
    },
    {
      tagName: "div",
    },
    {
      tagName: "div",
    },
  ]
}

到這里，vnode 的概念應當很清晰了，vnode 是用來表示實際 dom 節點的一種數據結構，其結構大概長這樣。

{
  tagName: "div",
  attrs: {
    class: "header"
  },
  children: []
}

一般，我們可能會這樣定義 vnode。

// vnode.js
export const vnode = function vnode() {}

使用 React 會經常寫 JSX，那么如何將 JSX 表示成 vnode？這里可以借助 @babel/plugin-transform-react-jsx 這個插件來自定義轉換函數，
只需要在 .babelrc 中配置：

{
  "plugins": [
    [
      "@babel/plugin-transform-react-jsx",
      {
        "pragma": "window.h"
      }
    ]
  ]
}

然后在 window 對象上掛載一個 h 函數：

// h.js
const flattern = arr => [].concat.apply([], arr)

window.h = function h(tagName, attrs, ...children) {
  const node = new vnode()
  node.tagName = tagName
  node.attrs = attrs || {}
  node.children = flattern(children)

  return node
}

測試一下：

現在我們已經知道了如何構建 vnode，接下來就是將其渲染成真正的 dom 節點并掛載。

// 將 vnode 創建為真正的 dom 節點
export function createElement(vnode) {
  if (typeof vnode !== "object") {
    // 文本節點
    return document.createTextNode(vnode)
  }

  const el = document.createElement(vnode.tagName)
  setAttributes(el, vnode.attrs)
  vnode.children.map(createElement).forEach(el.appendChild.bind(el))
  return el
}

// render.js
export default function render(vnode, parent) {
  parent = typeof parent === "string" ? document.querySelector(parent) : parent
  return parent.appendChild(createElement(vnode))
}

這里的邏輯主要為：

根據 vnode.tagName 創建元素

根據 vnode.attrs 設置元素的 attributes

遍歷 vnode.children 并將其創建為真正的元素，然后將真實子元素節點 append 到第 1 步創建的元素

第 2 步已經實現了 vnode 到 dom 節點的轉換與掛載，那么接下來某一個時刻 dom 節點發生了變化，如何更新 dom樹?顯然不能無腦卸載整棵樹，然后掛載新的樹，最好的辦法還是找出兩棵樹之間的差異，然后應用這些差異。

在寫 diff 之前，首先要定義好，要 diff 什么，明確 diff 的返回值。比較上圖兩個 vnode，可以得出：

更換第 1、2、3 個 li 的內容

在 ul 下創建兩個 li，這兩個 li 為 第 4 個和 第 5 個子節點

那么可能得返回值為：

{
  "type": "UPDATE",
  "children": [
    {
      "type": "UPDATE",
      "children": [
        {
          "type": "REPLACE",
          "newVNode": 0
        }
      ],
      "attrs": []
    },
    {
      "type": "UPDATE",
      "children": [
        {
          "type": "REPLACE",
          "newVNode": 1
        }
      ],
      "attrs": []
    },
    {
      "type": "UPDATE",
      "children": [
        {
          "type": "REPLACE",
          "newVNode": 2
        }
      ],
      "attrs": []
    },
    {
      "type": "CREATE",
      "newVNode": {
        "tagName": "li",
        "attrs": {},
        "children": [
          3
        ]
      }
    },
    {
      "type": "CREATE",
      "newVNode": {
        "tagName": "li",
        "attrs": {},
        "children": [
          4
        ]
      }
    }
  ],
  "attrs": []
}

diff 的過程中，要保證節點的父節點正確，并要保證該節點在父節點 的子節點中的索引正確（保證節點內容正確，位置正確）。diff 的核心流程：

case CREATE: 舊節點不存在，則應當新建新節點

case REMOVE: 新節點不存在，則移出舊節點

case REPLACE: 只比較新舊節點，不比較其子元素，新舊節點標簽名或文本內容不一致，則應當替換舊節點

case UPDATE: 到這里，新舊節點可能只剩下 attrs 和 子節點未進行 diff，所以直接循環 diffAttrs 和 diffChildren 即可

/**
 * diff 新舊節點差異
 * @param {*} oldVNode
 * @param {*} newVNode
 */
export default function diff(oldVNode, newVNode) {
  if (isNull(oldVNode)) {
    return { type: CREATE, newVNode }
  }

  if (isNull(newVNode)) {
    return { type: REMOVE }
  }

  if (isDiffrentVNode(oldVNode, newVNode)) {
    return { type: REPLACE, newVNode }
  }

  if (newVNode.tagName) {
    return {
      type: UPDATE,
      children: diffVNodeChildren(oldVNode, newVNode),
      attrs: diffVNodeAttrs(oldVNode, newVNode)
    }
  }
}

知道了兩棵樹之前的差異，接下來如何應用這些更新？在文章開頭部分我們提到 dom 節點樹應當只有一個根節點，同時 diff 算法是保證了虛擬節點的位置和父節點是與 dom 樹保持一致的，那么 patch 的入口也就很簡單了，從 虛擬節點的掛載點開始遞歸應用更新即可。

/**
 * 根據 diff 結果更新 dom 樹
 * 這里為什么從 index = 0 開始？
 * 因為我們是使用樹去表示整個 dom 樹的，傳入的 parent 即為 dom 掛載點
 * 從根節點的第一個節點開始應用更新，這是與整個dom樹的結構保持一致的
 * @param {*} parent
 * @param {*} patches
 * @param {*} index
 */
export default function patch(parent, patches, index = 0) {
  if (!patches) {
    return
  }

  parent = typeof parent === "string" ? document.querySelector(parent) : parent
  const el = parent.childNodes[index]

  /* eslint-disable indent */
  switch (patches.type) {
    case CREATE: {
      const { newVNode } = patches
      const newEl = createElement(newVNode)
      parent.appendChild(newEl)
      break
    }

    case REPLACE: {
      const { newVNode } = patches
      const newEl = createElement(newVNode)
      parent.replaceChild(newEl, el)
      break
    }

    case REMOVE: {
      parent.removeChild(el)
      break
    }

    case UPDATE: {
      const { attrs, children } = patches

      patchAttrs(el, attrs)

      for (let i = 0, len = children.length; i < len; i++) {
        patch(el, children[i], i)
      }

      break
    }
  }
}

至此，vdom 的核心 diff 與 patch 都已基本實現。在測試 demo 中，不難發現 diff 其實已經很快了，但是 patch 速度會比較慢，所以這里留下了一個待優化的點就是 patch。

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