摘要：原文地址此篇結合我最近造的小輪子進行分析，其中的算法主要參考庫。如果其中一方?jīng)]有子節(jié)點，那么進行刪除或添加。判斷是否一方已遍歷完，對真實進行相應的刪減或添加。

原文地址：https://github.com/HolyZheng/...
此篇結合我最近造的小輪子hoz進行分析，其中的virtual dom算法主要參考snabbdom庫。

virtual dom的本質(zhì)是一個用來映射真實dom的JavaScript對象，比如

// hoz庫中的 src/vdom/vnode.js

class VNode {
  constructor (sel, tagName, id, className, el, children, data, text, key) {
    this.tagName = tagName // DIV
    this.sel = sel // div#id.class
    this.id = id // id
    this.className = className // []
    this.children = children // []
    this.el = el // node
    this.data = data // {}
    this.key = key
    this.text = text
  }
}

通過一個vnode對象去對應一個dom元素，vnode的屬性對應反映dom元素的屬性。然后我們可以定義一個toVnode方法，把一個dom tree轉為virtual dom tree。

// hoz庫中 src/vdom/toVnode.js

import VNode from "./vnode"
import * as utils from "./is"

function toVnode (node, utilsTool) {
  const api = (utilsTool === undefined ? utils : utilsTool) // 自定義的一些工具
  let text

// 判斷是否為node節(jié)點，不是拋出錯誤
  if (!node) {
    throw new Error("Please make sure you have pass the argument "node" in to function toVnode")
  }

// 如果是element類型節(jié)點
  if (api.isElement(node)) {

   // 收集該節(jié)點各屬性信息，這里實現(xiàn)方式比較多，只要獲取到需要的足夠的信息就行了
  // 這里獲取了id，類名cn，類名數(shù)組ca，類字符串如 .classA.classB，sel 等等
    const id = node.id ? node.id : ""
    const cn = node.getAttribute("class")
    const ca = cn ? cn.split(" ") : null // classArray
    const c = cn ? "." + cn.split(" ").join(".") : "" // .classA.classB
    const sel = node.tagName.toLowerCase() + "#" + id + c
    const attrs = {}
    const elmAttrs = node.attributes
    const elmChildren = node.childNodes
    const children = elmChildren.length ? [] : null
    const tag = node.tagName
    let i, n
  
    for (i = 0, n = elmAttrs.length; i < n; i++) {
      if (elmAttrs[i].nodeName !== "class" && elmAttrs[i].nodeName !== "id") {
        // id 和 class例外處理
        attrs[elmAttrs[i].nodeName] = elmAttrs[i].nodeValue
      }
    }

// 如果給節(jié)點指定了key屬性，則獲取key的值
    const key = attrs.key ? attrs.key : undefined

// 如果有子節(jié)點，對子節(jié)點遞歸調(diào)用toVnode方法
    for (i = 0, n = elmChildren.length; i < n; i++) {
      children.push(toVnode(elmChildren[i], api))
    }
    return new VNode(sel, tag, id, ca, node, children, attrs, undefined, key)

// 文本節(jié)點
  } else if (api.isText(node)) {
    text = node.textContent
    return new VNode(undefined, undefined, undefined, undefined, node, undefined, undefined, text, undefined)

// 注釋節(jié)點
  } else if (api.isComment(node)) {
    text = node.textContent
    return new VNode("commont", undefined, undefined, undefined, node, undefined, undefined, text, undefined)
  } else {
    return new VNode("", undefined, undefined, undefined, node, undefined, undefined, undefined, undefined)
  }
}

export default toVnode

toVnode方法說白了就是，判斷當前節(jié)點類型，創(chuàng)建對應類型的vnode，然后如果有子節(jié)點的話，對子節(jié)點遞歸調(diào)用toVnode方法，將子節(jié)點也轉為vnode，執(zhí)行結束后，我們就可以得到一棵以傳入節(jié)點為根節(jié)點的virtual dom tree了。

到這里我們已經(jīng)有了一個映射真實dom的virtual dom類（vnode），以及一個將dom轉為virtual dom方法（toVnode）

接下來到了關鍵的diff算法，diff算法就是用來對比新舊兩個vnode，計算出最小的修改單位，去操作更新真實的dom。下面是一張解釋diff流程的經(jīng)典圖，我相信你不是第一次看到

diff會算法會在同一層比較新舊兩個vnode，從而將算法復雜度降低到O(n)。hoz庫中diff算法的實現(xiàn)在patch.js文件中，這里面有幾個關鍵的函數(shù)

/**
 * 比較新老節(jié)點，相同則進行patchVnode，不同的話在真實dom上
 * 用新的節(jié)點，取代舊的節(jié)點。
 */

export default function patch (oldVnode, vnode) {
  if (sameVnode(oldVnode, vnode)) {
    patchVnode(oldVnode, vnode)
  } else {
    const oldElement = oldVnode.el
    let parentElement = api.parentNode(oldElement)
    createElm(vnode)
    if (parentElement !== null) {
      api.insertBefore(parentElement, vnode.el, api.nextSibling(oldElement))
      api.removeChild(parentElement, oldVnode.el)
    }
  }
  return vnode
}

第一個關鍵函數(shù)就是我們diff算法的入口函數(shù)patch方法，該方法負責，判斷oldVnode,和vnode是否為同一節(jié)點，如果是，調(diào)用patchVnode方法，進一步比較處理，不是的話，用新節(jié)點代替就節(jié)點。

ps：通過sameVnode進行判斷

function sameVnode (oldVnode, vnode) {
  return vnode.key === oldVnode.key && vnode.tagName === oldVnode.tagName
  // 這里可按自己需要進行比較
}

上面提到，如果是同一節(jié)點的話，就會進入到patchVnode方法中

function patchVnode (oldVnode, vnode) {
  const element = vnode.el = oldVnode.el
  let oldCh = oldVnode.children
  let ch = vnode.children
  // 如果相同，不需要比較
  if (oldVnode === vnode) {
    console.log("oldVnode === vnode")
    return
  }
  if (oldVnode.text !== null && vnode.text !== null && oldVnode.text !== vnode.text) {
    api.setTextContent(element, vnode.text)
  } else {
    // 更新element的className, id, 和其他屬性
    updateElm(element, vnode)
    if (oldCh && ch && oldCh !== ch) {
      updateChildren(element, oldCh, ch)
    } else if (ch) {
      // 新vnode有子節(jié)點，oldvnode沒有子節(jié)點，給element添加子節(jié)點
      addVnodes(element, null, ch, 0, ch.length - 1)
    } else if (oldCh) {
      // 新vnode沒有子節(jié)點，oldvnode有子節(jié)點，給element刪除子節(jié)點
      removeVnodes(element, oldCh, 0, oldCh.length - 1)
    }
  }
}

patchVnode方法的任務就是

比較oldVnode與vnode，如果兩者完全相同，沒有變化的話，直接return。不同的話，用新的vnode去更新oldVnode。

比較它們的子節(jié)點，如果都由子節(jié)點，調(diào)用updateChildren去比較它們的子節(jié)點。

如果其中一方?jīng)]有子節(jié)點，那么進行dom刪除或添加。

添加節(jié)點：通過addVnode，遍歷vnode子節(jié)點，調(diào)用createElm創(chuàng)建真實dom，插入到真實dom中。

刪除節(jié)點：通過removeVnode，遍歷oldvnode，并從真實dom中刪除。

剛剛說到，如果它們都有子節(jié)點，那么會調(diào)用updateChildren去繼續(xù)比較它們的子節(jié)點，updateChildren是這里的難點，可以說，最復雜的操作就是這一步，代碼

function updateChildren (parentElm, oldCh, newCh) {
  let oldStartIdx = 0
  let newStartIdx = 0
  let oldEndIdx = oldCh.length - 1
  let newEndIdx = newCh.length - 1
  let oldStartVnode = oldCh[0]
  let newStartVnode = newCh[0]
  let oldEndVnode = oldCh[oldEndIdx]
  let newEndVnode = newCh[newEndIdx]
  let oldKeyToIdx
  let idxInOld
  let emlToMove
  let before
  while (oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx) {
    // oldStartIdx 與 oldEndIdx 與 newStartIdx 與 newEndIdx 之間四中比較
    // 簡單的判斷子節(jié)點的移位
    if (oldStartVnode == null) {
      oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]
    } else if (oldEndVnode == null) {
      oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]
    } else if (newStartVnode == null) {
      newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
    } else if (newEndVnode == null) {
      newEndVnode = newCh[--newEndIdx]
    } else if (sameVnode(oldStartVnode, newStartVnode)) {
      patchVnode(oldStartVnode, newStartVnode)
      oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]
      newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
    } else if (sameVnode(oldEndVnode, newEndVnode)) {
      patchVnode(oldEndVnode, newEndVnode)
      oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]
      newEndVnode = newCh[--newEndIdx]
    } else if (sameVnode(oldStartVnode, newEndVnode)) {
      patchVnode(oldStartVnode, newEndVnode)
      api.insertBefore(parentElm, oldStartVnode.el, api.nextSibling(oldEndVnode.el))
      oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]
      newEndVnode = newCh[--newEndIdx]
    } else if (sameVnode(oldEndVnode, newStartVnode)) {
      patchVnode(oldEndVnode, newStartVnode)
      api.insertBefore(parentElm, oldEndVnode.el, oldStartVnode.el)
      oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]
      newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
    } else {
      if (oldKeyToIdx === undefined) {
        oldKeyToIdx = createKeyToOldIndex(oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx)
      }
      idxInOld = oldKeyToIdx[newStartVnode.key]
      // idx 不存在，說明該節(jié)點是新增的，原來沒有的，故創(chuàng)建一個新節(jié)點，并插入
      if (!idxInOld) {
        api.insertBefore(parentElm, createElm(newStartVnode), oldStartVnode.el)
        newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
      } else {
        emlToMove = oldCh[idxInOld]
        // sel 不同的話，證明也是一個原來沒有的節(jié)點，所以創(chuàng)建并插入
        if (emlToMove.sel !== newStartVnode.sel) {
          api.insertBefore(parentElm, createElm(newStartVnode), oldStartVnode.el)
        } else {
          patchVnode(emlToMove, newStartVnode)
          oldCh[idxInOld] = null
          api.insertBefore(parentElm, emlToMove.el, oldStartVnode.el)
        }
        newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
      }
    }
  }
  // 這是oldVnode已經(jīng)遍歷完，vnode還沒有，說明vnode比oldVnode節(jié)點多，所以將多出的節(jié)點創(chuàng)建并插入
  if (oldStartIdx > oldEndIdx) {
    before = newCh[newEndIdx + 1] == null ? null : newCh[newEndIdx + 1].el
    addVnodes(parentElm, before, newCh, newStartIdx, oldEndIdx)
  } else {
    removeVnodes(parentElm, oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx)
  }
}

下面圖反映了updateChildren的運作方式

將oldStartIdx，oldEndIdx，newStartIdx，newEndIdx分別指向同層新舊vnode的首尾，然后隨著比較而逐漸往中間移動，對4個節(jié)點進行比較，會有4種比較結果，（oldStartIdx和newStartIdx或newEndIdx指向同一節(jié)點，oldEndIdx和newStartIdx或newEndIdx指向同一節(jié)點這四種），根據(jù)4個節(jié)點的的4種比較結果做相應的操作，比如當出現(xiàn)oldStartIdx和newStartIdx指向同一節(jié)點這個結果時，表示這個節(jié)點不需要進行移位操作，直接調(diào)用patchVnode進行進一步比較，又比如出現(xiàn)oldStartIdx和newEndIdx指向同一節(jié)點這一結果，那么表示oldStartIdx指向的節(jié)點需要移動到oldEndIdx后面去，然后再對他們調(diào)用patchVnode進行進一步比較。

如果4種結果都不是，調(diào)用createKeyToOldIndex 方法，創(chuàng)建一個key與oldIndex之間的映射的map，查看newStartVnode.key是否有對應的oldVnode，如果有，說明oldvnode移動到了oldStartVnode前面，然后將對應的oldVnode插入到oldStartVnode前面，如果沒有，說明在當前newStartVnode是新創(chuàng)建得節(jié)點，在oldStartVnode前面插入該節(jié)點。

判斷是否一方已遍歷完，對真實dom進行相應的刪減或添加。

這就是diff得大致流程了。