前端框架中运用的diff算法的原理是什么?
以vue3举例:
Vue3的diff算法可以理解成“高效比对新旧DOM的智能工具”,核心目的是:用最少的操作更新DOM,避免全量重新渲染。
用通俗的话讲,就像你整理书架时,不会把所有书都扔掉重摆,而是先对比“现在的书架”和“想变成的书架”,只动需要调整的部分。
核心原理:只比“该比的”,跳过“没必要的”
1. 先看“大框架”:同层比对,不跨级找
DOM结构是树形的(比如<div>里有<p>,<p>里有<span>)。Vue3的diff会一层一层比对,比如先比对最外层的<div>,再比对它的子元素<p>,不会跳过某一层去比对更深的元素。
就像整理书架时,先看“第一层架子”有没有变化,再看每个架子里的书,不会直接跳到第三层去对比。这样能避免做无用功。
2. 给元素“贴标签”:key的作用
如果列表里的元素有key(比如v-for="item in list" :key="item.id"),diff算法会把key当成元素的“身份证”。比对时先看“身份证”:
- 如果新旧列表里有相同
key的元素,说明是同一个元素,只需要更新内容(比如文字、样式),不用删除再创建。 - 如果
key不存在了,才会删掉这个元素;如果出现新key,才会新增元素。
没有key的话,Vue会默认用“位置”比对(比如第一个元素对第一个元素),容易出问题。比如列表删除中间元素时,后面的元素会被误判成“修改”而不是“位移”。
3. 快速跳过“完全一样”的元素
比对时会先看两个元素的“类型”(比如都是<div>还是一个<div>一个<p>):
- 如果类型都不一样,直接删掉旧的、创建新的(比如
<div>换成<p>,没必要比对内部了)。 - 如果类型一样,再看属性(比如
class、style),属性没变的话就跳过,只改变化的属性。
就像你换手机壳时,如果手机型号没变,只换壳就行,不用连手机一起换。
4. 列表比对:找“最长递增子序列”(最精髓的优化)
如果列表元素发生了位移(比如从[A,B,C,D]变成[B,A,D,C]),Vue3不会一个个挪动,而是先找“不需要动的元素”(比如A和B虽然换了位置,但D还在原来的位置后面),形成“最长递增子序列”,然后只移动剩下的元素。
就像排队时,有人换位置,你先看哪些人没动,让他们站着不动,剩下的人再调整,比所有人重新排队快得多。
总结:Vue3 diff的核心思路
- 分层比对:只同一层比,不跨级。
- 用key认元素:通过key确定“同一个元素”,减少创建/删除。
- 跳过不变的:类型、属性没变的元素直接跳过。
- 智能挪位置:列表位移时,优先保留不动的元素,少挪动。
最终目的就是:尽可能少操作DOM(因为DOM操作很慢),只改必须改的部分,让页面更新更高效。