在现代前端框架中，虚拟 DOM 是一个非常重要的概念，它通过高效的 Diff 算法来减少对真实 DOM 的操作，从而提升性能。Vue.js 作为一款流行的前端框架，其 Diff 算法是其虚拟 DOM 实现的核心部分。本文将带你深入理解 Vue.js 的 Diff 算法，了解它是如何高效更新 DOM 的。
什么是 Diff 算法？
Diff 算法是虚拟 DOM 的核心，用于比较新旧虚拟 DOM 树的差异，并将这些差异应用到真实 DOM 上。由于直接操作真实 DOM 是非常耗性能的，Diff 算法通过最小化 DOM 操作来提升应用的性能。
Vue.js 的 Diff 算法并不是简单地对比整棵树，而是采用了一些优化策略，使得对比过程更加高效。
Vue.js Diff 算法的核心思想
Vue.js 的 Diff 算法有以下几个核心思想：
1. 同级比较
Vue 的 Diff 算法只会比较同一层级的节点，而不会跨层级比较。如果发现节点跨层级移动，Vue 会直接销毁旧节点并创建新节点。这种策略避免了深度递归带来的性能问题。
2. 双端比较
Vue 2.x 的 Diff 算法采用了双端比较的策略。它通过四个指针（旧列表和新列表的起始和结束位置）进行对比，具体步骤如下：
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旧头 vs 新头：如果相同，更新节点并移动指针。
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旧尾 vs 新尾：如果相同，更新节点并移动指针。
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旧头 vs 新尾：如果相同，更新节点并将旧头节点移到末尾。
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旧尾 vs 新头：如果相同，更新节点并将旧尾节点移到开头。
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key 匹配：如果以上都不匹配，尝试通过
key查找可复用的节点。
这种双端比较的策略能够最大限度地复用节点，减少 DOM 操作。
3. Key 的作用
key 是 Vue.js 中一个非常重要的概念。它是一个唯一标识符，帮助 Vue 识别哪些节点可以复用。如果没有 key，Vue 会尽量复用相同类型的节点，但这可能导致状态错误或性能问题。因此，在使用 v-for 时，始终建议为每个节点提供一个唯一的 key。
4. 就地复用
如果没有 key，Vue 会尝试就地复用节点。也就是说，如果新旧节点的类型相同，Vue 会直接复用旧节点，而不是销毁并创建新节点。这种策略在某些情况下可以提高性能，但也可能导致一些问题，比如节点状态的错误复用。
Vue.js Diff 算法的优化策略
为了进一步提升性能，Vue.js 的 Diff 算法还采用了以下优化策略：
1. 跳过静态节点
Vue 会标记静态节点（即不会变化的节点），并在 Diff 过程中直接跳过这些节点。这样可以减少不必要的比较操作。
2. 异步更新队列
Vue 将 DOM 更新操作放入一个异步队列中，批量处理这些更新。这样可以减少 DOM 操作的次数，提升性能。
示例代码
以下是一个简化版的 Vue.js Diff 算法实现，帮助你更好地理解其工作原理：
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 oldEndVnode = oldCh[oldEndIdx];let newStartVnode = newCh[0];let newEndVnode = newCh[newEndIdx];let oldKeyToIdx, idxInOld, elmToMove, before;while (oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx) {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);parentElm.insertBefore(oldStartVnode.elm, oldEndVnode.elm.nextSibling);oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx];newEndVnode = newCh[--newEndIdx];} else if (sameVnode(oldEndVnode, newStartVnode)) {patchVnode(oldEndVnode, newStartVnode);parentElm.insertBefore(oldEndVnode.elm, oldStartVnode.elm);oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx];newStartVnode = newCh[++newStartIdx];} else {if (oldKeyToIdx === undefined) {oldKeyToIdx = createKeyToOldIdx(oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx);}idxInOld = oldKeyToIdx[newStartVnode.key];if (idxInOld === undefined) {createElm(newStartVnode, parentElm, oldStartVnode.elm);} else {elmToMove = oldCh[idxInOld];if (sameVnode(elmToMove, newStartVnode)) {patchVnode(elmToMove, newStartVnode);oldCh[idxInOld] = undefined;parentElm.insertBefore(elmToMove.elm, oldStartVnode.elm);} else {createElm(newStartVnode, parentElm, oldStartVnode.elm);}}newStartVnode = newCh[++newStartIdx];}}if (oldStartIdx > oldEndIdx) {addVnodes(parentElm, newCh, newStartIdx, newEndIdx);} else if (newStartIdx > newEndIdx) {removeVnodes(parentElm, oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx);}
}总结
Vue.js 的 Diff 算法通过同级比较、双端比较和 key 的使用，高效地更新 DOM，减少不必要的操作，从而提升应用的性能。理解 Diff 算法的工作原理，不仅可以帮助我们更好地使用 Vue.js，还能让我们在开发过程中避免一些常见的性能问题。
希望本文能帮助你更好地理解 Vue.js 的 Diff 算法。
