虚拟DOM

　　DOM(Document Object Model)是很慢的，其元素非常庞大，页面的性能问题鲜有由JS引起的，大部分都是由DOM操作引起的。如果对前端工作进行抽象的话，主要就是维护状态和更新视图；而更新视图和维护状态都需要DOM操作。

　　在jQuery出现以前，我们直接操作DOM结构，这种方法复杂度高，兼容性也较差；有了jQuery强大的选择器以及高度封装的API，我们可以更方便的操作DOM，jQuery帮我们处理兼容性问题，同时也使DOM操作变得简单；MVVM使用数据双向绑定，使得我们完全不需要操作DOM了，更新了状态视图会自动更新，更新了视图数据状态也会自动更新，可以说MMVM使得前端的开发效率大幅提升，但是其大量的事件绑定使得其在复杂场景下的执行性能堪忧；有没有一种兼顾开发效率和执行效率的方案呢？ReactJS就是一种不错的方案，虽然其将JS代码和HTML代码混合在一起的设计有不少争议，但是其引入的Virtual DOM(虚拟DOM)却是得到大家的一致认同的。

 　　在用JS对象表示DOM结构后，当页面状态发生变化而需要操作DOM时，我们可以先通过虚拟DOM计算出对真实DOM的最小修改量，然后再修改真实DOM结构(因为真实DOM的操作代价太大)。通过虚拟DOM计算出两颗真实DOM树之间的差异后，我们就可以修改真实的DOM结构了。上文深度优先遍历过程产生了用于记录两棵树之间差异的数据结构patches, 通过使用patches我们可以方便对真实DOM做最小化的修改。

 

使用 JavaScript 将DOM节点虚拟化表示，在一个HTML中，DOM节点通常表示如下：

<ul id='myId'>
    <li>Item 1</li>
    <li>Item 2</li>
<ul>

DOM 节点也可以表示 JavaScript 中的对象，像这样：

// Pseudo-code of a DOM node represented as Javascript
Let domNode = {
    tag: 'ul'
    attributes: { id: 'myId' }
    children: [
    // where the LI's would go
    ]
};

这就是我们的“虚拟”DOM，更新虚拟节点的开销不大。

// This might be how we update the virtual DOM
domNode.children.push('<ul>Item 3</ul>');

如果我们使用虚拟DOM，而不是直接在代码中调用类似 .getElementById 的 DOM API 方法，操作就会像改变 JS 对象一样非常的简单省时。

VNode对象

一个VNode的实例对象包含了以下属性

• tag: 当前节点的标签名
• data: 当前节点的数据对象，
• children: 数组类型，包含了当前节点的子节点
• text: 当前节点的文本，一般文本节点或注释节点会有该属性
• elm: 当前虚拟节点对应的真实的dom节点
• ns: 节点的namespace
• context: 编译作用域
• functionalContext: 函数化组件的作用域
• key: 节点的key属性，用于作为节点的标识，有利于patch的优化
• componentOptions: 创建组件实例时会用到的选项信息
• child: 当前节点对应的组件实例
• parent: 组件的占位节点
• raw: raw html
• isStatic: 静态节点的标识
• isRootInsert: 是否作为根节点插入，被<transition>包裹的节点，该属性的值为false
• isComment: 当前节点是否是注释节点
• isCloned: 当前节点是否为克隆节点
• isOnce: 当前节点是否有v-once指令

VNode可以理解为vue框架的虚拟dom的基类，通过new实例化的VNode大致可以分为几类

• EmptyVNode: 没有内容的注释节点
• TextVNode: 文本节点
• ElementVNode: 普通元素节点
• ComponentVNode: 组件节点
• CloneVNode: 克隆节点，可以是以上任意类型的节点，唯一的区别在于isCloned属性为true
• ...

patch原理

patch函数的定义在src/core/vdom/patch.js中，我们先来看下这个函数的逻辑

patch函数接收6个参数：

• oldVnode: 旧的虚拟节点或旧的真实dom节点
• vnode: 新的虚拟节点
• hydrating: 是否要跟真实dom混合
• removeOnly: 特殊flag，用于<transition-group>组件
• parentElm: 父节点
• refElm: 新节点将插入到refElm之前

 

patch的策略是：

1. 如果vnode不存在但是oldVnode存在，说明意图是要销毁老节点，那么就调用invokeDestroyHook(oldVnode)来进行销毁
2. 如果oldVnode不存在但是vnode存在，说明意图是要创建新节点，那么就调用createElm来创建新节点
3. 当vnode和oldVnode都存在时
4. • 如果oldVnode和vnode是同一个节点，就调用patchVnode来进行patch
   • 当vnode和oldVnode不是同一个节点时，如果oldVnode是真实dom节点或hydrating设置为true，需要用hydrate函数将虚拟dom和真是dom进行映射，然后将oldVnode设置为对应的虚拟dom，找到oldVnode.elm的父节点，根据vnode创建一个真实dom节点并插入到该父节点中oldVnode.elm的位置
   这里面值得一提的是patchVnode函数，因为真正的patch算法是由它来实现的（patchVnode中更新子节点的算法其实是在updateChildren函数中实现的，为了便于理解，我统一放到patchVnode中来解释）。

patchVnode算法是：

1. 如果oldVnode跟vnode完全一致，那么不需要做任何事情
2. 如果oldVnode跟vnode都是静态节点，且具有相同的key，当vnode是克隆节点或是v-once指令控制的节点时，只需要把oldVnode.elm和oldVnode.child都复制到vnode上，也不用再有其他操作
3. 否则，如果vnode不是文本节点或注释节点
4. • 如果oldVnode和vnode都有子节点，且2方的子节点不完全一致，就执行更新子节点的操作（这一部分其实是在updateChildren函数中实现），算法如下
   • • 分别获取oldVnode和vnode的firstChild、lastChild，赋值给oldStartVnode、oldEndVnode、newStartVnode、newEndVnode
     • 如果oldStartVnode和newStartVnode是同一节点，调用patchVnode进行patch，然后将oldStartVnode和newStartVnode都设置为下一个子节点，重复上述流程
     • 如果oldEndVnode和newEndVnode是同一节点，调用patchVnode进行patch，然后将oldEndVnode和newEndVnode都设置为上一个子节点，重复上述流程
     • 如果oldStartVnode和newEndVnode是同一节点，调用patchVnode进行patch，如果removeOnly是false，那么可以把oldStartVnode.elm移动到oldEndVnode.elm之后，然后把oldStartVnode设置为下一个节点，newEndVnode设置为上一个节点，重复上述流程
     • 如果newStartVnode和oldEndVnode是同一节点，调用patchVnode进行patch，如果removeOnly是false，那么可以把oldEndVnode.elm移动到oldStartVnode.elm之前，然后把newStartVnode设置为下一个节点，oldEndVnode设置为上一个节点，重复上述流程

• 如果以上都不匹配，就尝试在oldChildren中寻找跟newStartVnode具有相同key的节点，如果找不到相同key的节点，说明newStartVnode是一个新节点，就创建一个，然后把newStartVnode设置为下一个节点
• 如果上一步找到了跟newStartVnode相同key的节点，那么通过其他属性的比较来判断这2个节点是否是同一个节点，如果是，就调用patchVnode进行patch，如果removeOnly是false，就把newStartVnode.elm插入到oldStartVnode.elm之前，把newStartVnode设置为下一个节点，重复上述流程

1. • • 如果在oldChildren中没有寻找到newStartVnode的同一节点，那就创建一个新节点，把newStartVnode设置为下一个节点，重复上述流程
     • 如果oldStartVnode跟oldEndVnode重合了，并且newStartVnode跟newEndVnode也重合了，这个循环就结束了
   • 如果只有oldVnode有子节点，那就把这些节点都删除
   • 如果只有vnode有子节点，那就创建这些子节点
   • 如果oldVnode和vnode都没有子节点，但是oldVnode是文本节点或注释节点，就把vnode.elm的文本设置为空字符串
2. 如果vnode是文本节点或注释节点，但是vnode.text != oldVnode.text时，只需要更新vnode.elm的文本内容就可以

生命周期

patch提供了5个生命周期钩子，分别是

• create: 创建patch时
• activate: 激活组件时
• update: 更新节点时
• remove: 移除节点时
• destroy: 销毁节点时

 

vnode也提供了生命周期钩子，分别是

• init: vdom初始化时
• create: vdom创建时
• prepatch: patch之前
• insert: vdom插入后
• update: vdom更新前
• postpatch: patch之后
• remove: vdom移除时
• destroy: vdom销毁时

 

vue组件的生命周期底层其实就依赖于vnode的生命周期，在src/core/vdom/create-component.js中我们可以看到