Vue 3 Diff 算法过程及基本实现方式

Vue 3 的 Diff 算法

Vue 3 使用的是一种高效的 DOM Diff 算法，主要用于在虚拟 DOM 树发生变化时，计算最小的操作以更新真实 DOM。相比 Vue 2，Vue 3 的 Diff 算法做了很多优化。

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Diff 算法的背景与目的

• 虚拟 DOM 树的对比：在 Vue 中，每次组件状态更新时，会生成一个新的虚拟 DOM 树，Diff 算法会对新旧虚拟 DOM 树进行对比，计算需要更新的部分。
• 更新真实 DOM：根据 Diff 的结果，Vue 仅对必要的部分执行 DOM 更新，避免全量重建，提高性能。

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Vue 3 Diff 算法的核心逻辑

Vue 3 的 Diff 算法采用了一种 双端比较策略，与 Vue 2 的简单逐个比较方式不同，其性能更高。

算法流程

1. 双端指针（双端 Diff）

   • Vue 3 使用左右双指针同时扫描新旧节点列表：
     • 头指针从左向右。
     • 尾指针从右向左。
   • 优化了只从左到右逐个比较的逻辑，适应更多场景。

2. 比较规则

   • 优先匹配相同节点：
     • 比较当前头指针的节点，如果相同则直接复用。
     • 如果头尾对比都无法找到相同节点，则可能需要移动或创建节点。
   • 最长递增子序列（LIS）优化：
     • 用于处理中间乱序的节点，最小化移动操作。

3. 四种主要比较情况

   • 头与头比较（旧头与新头）：
     • 如果匹配，移动头指针，继续下一轮比较。
   • 尾与尾比较（旧尾与新尾）：
     • 如果匹配，移动尾指针，继续下一轮比较。
   • 旧头与新尾比较（优化尾部插入的情况）：
     • 如果匹配，说明节点从头移动到了尾，调整位置后继续。
   • 旧尾与新头比较（优化头部插入的情况）：
     • 如果匹配，说明节点从尾移动到了头，调整位置后继续。

4. 中间部分的乱序处理

   • 当头尾指针交错后，剩余的节点（乱序部分）需要特殊处理。
   • Vue 3 使用 最长递增子序列（LIS）算法 找出新列表中可以复用的最长子序列。
     • 其余节点要么插入，要么删除。
   • 最小化 DOM 操作次数，提升性能。