diff算法介绍

diff算法的作用

计算出Virtual DOM中真正变化的部分，并只针对该部分进行原生DOM操作，而非重新渲染整个页面。

传统diff算法

通过循环递归对节点进行依次对比，算法复杂度达到 O(n^3) ，n是树的节点数，这个有多可怕呢？——如果要展示1000个节点，得执行上亿次比较。。即便是CPU快能执行30亿条命令，也 很难在一秒内 计算出差异。

react的diff算法

diff算法是调和的具体实现。

调和：将Virtual DOM树转换成actual DOM树的最少操作的过程 称为 调和 。

diff策略

React用 三大策略 将O(n^3)复杂度 转化为 O(n)复杂度

策略一（ tree diff ）：

Web UI中DOM节点跨层级的移动操作特别少，可以忽略不计。

策略二（ component diff ）：

拥有相同类的两个组件 生成相似的树形结构，

拥有不同类的两个组件 生成不同的树形结构。

策略三（ element diff ）：

对于同一层级的一组子节点，通过唯一id区分。

tree diff算法

（1）React通过updateDepth对Virtual DOM树进行 层级控制 。

（2）对树分层比较，两棵树 只对 同一层次节点 进行比较。如果该节点不存在时，则该节点及其子节点会被完全删除，不会再进一步比较。

（3）只需遍历一次，就能完成整棵DOM树的比较。

对于策略一，React 对树进行了分层比较，两棵树只会对同一层次的节点进行比较。

只会对相同层级的 DOM 节点进行比较，当发现节点已经不存在时，则该节点及其子节点会被完全删除，不会用于进一步的比较。

如果出现了 DOM 节点跨层级的移动操作。

如上图这样，A节点就会被直接销毁了。

Diif 的执行情况是：create A -> create C -> create D -> delete A

component diff

React对不同的组件间的比较，有三种策略

（1）同一类型的两个组件，按原策略（层级比较）继续比较Virtual DOM树即可。

（2）同一类型的两个组件，组件A变化为组件B时，可能Virtual DOM没有任何变化，如果知道这点（变换的过程中，Virtual DOM没有改变），可节省大量计算时间，所以 用户 可以通过 shouldComponentUpdate() 来判断是否需要 判断计算。

（3）不同类型的组件，将一个（将被改变的）组件判断为dirty component（脏组件），从而 替换 整个组件的所有节点 。

注意：如果组件D和组件G的结构相似，但是 React判断是 不同类型的组件，则不会比较其结构，而是删除 组件D及其子节点，创建组件G及其子节点。

element diff

当节点处于同一层级时，diff提供三种节点操作： 删除、插入、移动 。

插入：组件 C 不在集合（A,B）中，需要插入

删除：（1）组件 D 在集合（A,B,D）中，但 D的节点已经更改，不能复用和更新，所以需要 删除 旧的 D ，再创建新的。

（2）组件 D 之前在 集合（A,B,D）中，但集合变成新的集合（A,B）了，D 就需要被删除。

移动：组件D已经在集合（A,B,C,D）里了，且集合更新时，D没有发生更新，只是位置改变，如新集合（A,D,B,C），D在第二个，无须像传统diff，让旧集合的第二个B和新集合的第二个D 比较，并且删除第二个位置的B，再在第二个位置插入D，而是 （对同一层级的同组子节点） 添加唯一key进行区分，移动即可。

element diff

当节点处于同一层级时，diff提供三种节点操作： 删除、插入、移动 。

插入：组件 C 不在集合（A,B）中，需要插入

删除：（1）组件 D 在集合（A,B,D）中，但 D的节点已经更改，不能复用和更新，所以需要 删除 旧的 D ，再创建新的。

（2）组件 D 之前在 集合（A,B,D）中，但集合变成新的集合（A,B）了，D 就需要被删除。

移动：组件D已经在集合（A,B,C,D）里了，且集合更新时，D没有发生更新，只是位置改变，如新集合（A,D,B,C），D在第二个，无须像传统diff，让旧集合的第二个B和新集合的第二个D 比较，并且删除第二个位置的B，再在第二个位置插入D，而是 （对同一层级的同组子节点） 添加唯一key进行区分，移动即可。

移动的条件：

• 对新集合中的节点进行循环遍历，新旧集合中是否存在相同节点
• nextIndex: 新集合中当前节点的位置
• lastIndex: 访问过的节点在旧集合中最右的位置（最大位置）
• If (child._mountIndex < lastIndex)

情形一：新旧集合中存在相同节点但位置不同时，如何移动节点

（1）看着上图的 B，React先从新中取得B，然后判断旧中是否存在相同节点B，当发现存在节点B后，就去判断是否移动B。

B在旧 中的index=1，它的lastIndex=0， 不满足 index < lastIndex 的条件，因此 B 不做移动操作。此时，一个操作是，lastIndex=(index,lastIndex)中的较大数=1.

注意：lastIndex有点像浮标，或者说是一个map的索引，一开始默认值是0，它会与map中的元素进行比较，比较完后，会改变自己的值的（取index和lastIndex的较大数）。

（2）看着 A，A在旧的index=0，此时的lastIndex=1（因为先前与新的B比较过了）， 满足index<lastIndex ，因此，对A进行移动操作，此时 lastIndex=max(index,lastIndex)=1。

（3）看着D，同（1），不移动，由于D在旧的index=3，比较时，lastIndex=1，所以改变lastIndex=max(index,lastIndex)=3

（4）看着C，同（2），移动，C在旧的index=2，满足index<lastIndex（lastIndex=3），所以移动。

由于C已经是最后一个节点，所以diff操作结束。

情形二：新集合中有新加入的节点，旧集合中有删除的节点

（1）B不移动，不赘述，更新l astIndex=1

（2）新集合取得 E，发现旧不存在，故 在lastIndex=1的位置 创建E ，更新lastIndex=1

（3）新集合取得C，C不移动，更新lastIndex=2

（4）新集合取得A，A移动，同上，更新lastIndex=2

（5） 新集合对比后，再对旧集合遍历。判断 新集合 没有，但 旧集合 有的元素（如D，新集合没有，旧集合有） ，发现 D，删除D，diff操作结束。

diff的不足与待优化的地方

看图的 D，此时D不移动，但它的index是最大的，导致更新lastIndex=3，从而使得其他元素A,B,C的index<lastIndex，导致A,B,C都要去移动。

理想情况是只移动D，不移动A,B,C。因此，在开发过程中，尽量减少类似将最后一个节点移动到列表首部的操作，当节点数量过大或更新操作过于频繁时，会影响React的渲染性能。