一文详解Vue 的双端 diff 算法

什么是双端 diff 算法

双端 diff 算法是 Vue 框架中用于虚拟 DOM 更新的一个核心算法。与传统 diff 算法不同，双端 diff 算法在新的修改和比较过程中存在两个方向，从开头到结尾（前向）和从结尾到开头（后向），所以称为双端（Two-Way）算法。

双端 diff 算法的原理

Vue 双端 diff 算法的核心原理是：在进行更新时，将新旧节点两端进行比较，取两端差异较小的那一端进行更新，以此减少对比的次数，来提高更新性能。

具体的实现流程如下：

1. 对新旧节点进行首尾对比，每次移动首节点或尾节点，比较两端差异，取差异较小的一端进行更新。

2. 某一端首尾对比完成后，再进行另一端的对比和更新过程。

3. 当新旧节点的首尾节点相同，视为相同节点，不进行更新。

4. 当两端都未能匹配时，使用传统的单向 diff 算法进行比较更新。

双端 diff 算法的优势

双端 diff 算法相比于传统的单向 diff 算法具有以下优势：

1. 性能更优秀：在大部分情况下，双端 diff 算法优于传统的单向 diff 算法。因为双向运动的节点通常是较为靠近两端的节点，而较靠近中心的节点更新改变的概率较小，不需要反复进行比较更新，从而减少了程序的运算量和耗时。

2. 更好的稳定性：双端 diff 算法可以保证更新后的虚拟 DOM 结构与真实 DOM 结构一致，尽可能减少不必要的重排重绘。

示例说明

下面给出两个示例，分别是在使用双向 diff 算法和传统单向 diff 算法下，对两个列表进行更新的对比。

双向 diff 示例代码：

<template>
  <ul>
    <li v-for="(item, index) in list" :key="index">{{ item }}</li>
  </ul>
</template>

<script>
export default {
  data() {
    return {
      list: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7],
    };
  },
  methods: {
    changeList() {
      this.list.splice(2, 2, 8, 9);
    },
  },
};
</script>

在使用双向 diff 算法下，修改前后的列表如下：

修改前：

1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 -> 6 -> 7

修改后：

1 -> 2 -> 8 -> 9 -> 5 -> 6 -> 7

在上述示例中，我们只修改了中间的两个元素，使用双向 diff 算法只需要对比和更新两端的节点，即将原本的 3 -> 4 和 6 -> 7 更新为 8 -> 9，大大减少了比较和更新的时间和程序运算量。

单向 diff 示例代码：

<template>
  <ul>
    <li v-for="(item, index) in list" :key="index">{{ item }}</li>
  </ul>
</template>

<script>
export default {
  data() {
    return {
      list: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7],
    };
  },
  methods: {
    changeList() {
      this.list.splice(2, 2, 8, 9);
    },
  },
};
</script>

在传统的单向 diff 算法下，修改前后的列表如下：

修改前：

1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 -> 6 -> 7

修改后：

1 -> 2 -> 8 -> 9 -> 5 -> 6 -> 7

在上述示例中，我们只修改了中间的两个元素，使用传统的单向 diff 算法需要对比和更新从头到尾的每一个节点，即将原本的 3 -> 4, 4 -> 5, 5 -> 6 和 6 -> 7 更新为 8 -> 9，比较和更新的时间和程序运算量都较大。

总结

双向 diff 算法是 Vue 框架中的一个重要算法，它可以优化虚拟 DOM 的更新性能和稳定性。通过本文的学习，相信你对 Vue 框架和双向 diff 算法有了更加深刻的理解。