react中diff算法（面试必备）
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课程结构:
- 开篇(听说你还在艰难的啃react源码)
- react心智模型(来来来,让大脑有react思维吧)
- Fiber(我是在内存中的dom)
- 从legacy或concurrent开始(从入口开始,然后让我们奔向未来)
- state更新流程(setState里到底发生了什么)
- render阶段(厉害了,我有创建Fiber的技能)
- commit阶段(听说renderer帮我们打好标记了,映射真实节点吧)
- diff算法(妈妈再也不担心我的diff面试了)
- hooks源码(想知道Function Component是怎样保存状态的嘛)
- scheduler&lane模型(来看看任务是暂停、继续和插队的)
- concurrent mode(并发模式是什么样的)
- 手写迷你react(短小精悍就是我)
在render阶段更新Fiber节点时，我们会调用reconcileChildFibers对比current Fiber和jsx对象构建workInProgress Fiber，这里current Fiber是指当前dom对应的fiber树，jsx是class组件render方法或者函数组件的返回值。
在reconcileChildFibers中会根据newChild的类型来进入单节点的diff或者多节点diff
function reconcileChildFibers(
returnFiber: Fiber,
currentFirstChild: Fiber | null,
newChild: any,
): Fiber | null {
const isObject = typeof newChild === 'object' && newChild !== null;
if (isObject) {
switch (newChild.$$typeof) {
case REACT_ELEMENT_TYPE:
//单一节点diff
return placeSingleChild(
reconcileSingleElement(
returnFiber,
currentFirstChild,
newChild,
lanes,
),
);
}
}
//...
if (isArray(newChild)) {
//多节点diff
return reconcileChildrenArray(
returnFiber,
currentFirstChild,
newChild,
lanes,
);
}
// 删除节点
return deleteRemainingChildren(returnFiber, currentFirstChild);
}
**diff过程的主要流程如下图：**
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我们知道对比两颗树的复杂度本身是O(n3)，对我们的应用来说这个是不能承受的量级，react为了降低复杂度，提出了三个前提：
-
只对同级比较，跨层级的dom不会进行复用
-
不同类型节点生成的dom树不同，此时会直接销毁老节点及子孙节点，并新建节点
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可以通过key来对元素diff的过程提供复用的线索，例如：
const a = ( <> <p key="0">0</p> <p key="1">1</p> </> ); const b = ( <> <p key="1">1</p> <p key="0">0</p> </> );如果a和b里的元素都没有key，因为节点的更新前后文本节点不同，导致他们都不能复用，所以会销毁之前的节点，并新建节点，但是现在有key了，b中的节点会在老的a中寻找key相同的节点尝试复用，最后发现只是交换位置就可以完成更新，具体对比过程后面会讲到。
单节点diff
单点diff有如下几种情况：
- key和type相同表示可以复用节点
- key不同直接标记删除节点，然后新建节点
- key相同type不同，标记删除该节点和兄弟节点，然后新创建节点
function reconcileSingleElement( returnFiber: Fiber, currentFirstChild: Fiber | null, element: ReactElement ): Fiber { const key = element.key; let child = currentFirstChild; //child节点不为null执行对比 while (child !== null) { // 1.比较key if (child.key === key) { // 2.比较type switch (child.tag) { //... default: { if (child.elementType === element.type) { // type相同则可以复用 返回复用的节点 return existing; } // type不同跳出 break; } } //key相同，type不同则把fiber及和兄弟fiber标记删除 deleteRemainingChildren(returnFiber, child); break; } else { //key不同直接标记删除该节点 deleteChild(returnFiber, child); } child = child.sibling; } //新建新Fiber }
多节点diff
多节点diff比较复杂，我们分三种情况进行讨论，其中a表示更新前的节点，b表示更新后的节点
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属性变化
const a = ( <> <p key="0" name='0'>0</p> <p key="1">1</p> </> ); const b = ( <> <p key="0" name='00'>0</p> <p key="1">1</p> </> ); -
type变化
const a = ( <> <p key="0">0</p> <p key="1">1</p> </> ); const b = ( <> <div key="0">0</div> <p key="1">1</p> </> ); -
新增节点
const a = ( <> <p key="0">0</p> <p key="1">1</p> </> ); const b = ( <> <p key="0">0</p> <p key="1">1</p> <p key="2">2</p> </> ); -
节点删除
const a = ( <> <p key="0">0</p> <p key="1">1</p> <p key="2">2</p> </> ); const b = ( <> <p key="0">0</p> <p key="1">1</p> </> ); -
节点位置变化
const a = ( <> <p key="0">0</p> <p key="1">1</p> </> ); const b = ( <> <p key="1">1</p> <p key="0">0</p> </> );
在源码中多节点diff会经历三次遍历，第一次遍历处理节点的更新（包括props更新和type更新和删除），第二次遍历处理其他的情况（节点新增），其原因在于在大多数的应用中，节点更新的频率更加频繁，第三次处理位节点置改变
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第一次遍历
因为老的节点存在于current Fiber中，所以它是个链表结构，还记得Fiber双缓存结构嘛，节点通过child、return、sibling连接，而newChildren存在于jsx当中，所以遍历对比的时候，首先让newChildren[i]
与oldFiber对比，然后让i++、nextOldFiber = oldFiber.sibling。在第一轮遍历中，会处理三种情况，其中第1，2两种情况会结束第一次循环- key不同，第一次循环结束
- newChildren或者oldFiber遍历完，第一次循环结束
- key同type不同，标记oldFiber为DELETION
- key相同type相同则可以复用
newChildren遍历完，oldFiber没遍历完，在第一次遍历完成之后将oldFiber中没遍历完的节点标记为DELETION，即删除的DELETION Tag
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第二次遍历
第二次遍历考虑三种情况
1. newChildren和oldFiber都遍历完：多节点diff过程结束 2. newChildren没遍历完，oldFiber遍历完，将剩下的newChildren的节点标记为Placement，即插入的Tag- newChildren和oldFiber没遍历完，则进入节点移动的逻辑
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第三次遍历
主要逻辑在placeChild函数中，例如更新前节点顺序是ABCD，更新后是ACDB
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newChild中第一个位置的A和oldFiber第一个位置的A，key相同可复用，lastPlacedIndex=0
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newChild中第二个位置的C和oldFiber第二个位置的B，key不同跳出第一次循环，将oldFiber中的BCD保存在map中
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newChild中第二个位置的C在oldFiber中的index=2 > lastPlacedIndex=0不需要移动，lastPlacedIndex=2
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newChild中第三个位置的D在oldFiber中的index=3 > lastPlacedIndex=2不需要移动，lastPlacedIndex=3
-
newChild中第四个位置的B在oldFiber中的index=1 < lastPlacedIndex=3,移动到最后
看图更直观
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例如更新前节点顺序是ABCD，更新后是DABC
1. newChild中第一个位置的D和oldFiber第一个位置的A，key不相同不可复用，将oldFiber中的ABCD保存在map中，lastPlacedIndex=0
2. newChild中第一个位置的D在oldFiber中的index=3 > lastPlacedIndex=0不需要移动，lastPlacedIndex=3
3. newChild中第二个位置的A在oldFiber中的index=0 < lastPlacedIndex=3,移动到最后
4. newChild中第三个位置的B在oldFiber中的index=1 < lastPlacedIndex=3,移动到最后
5. newChild中第四个位置的C在oldFiber中的index=2 < lastPlacedIndex=3,移动到最后
**看图更直观**
**代码如下**：
```js
function placeChild(newFiber, lastPlacedIndex, newIndex) {
newFiber.index = newIndex;
if (!shouldTrackSideEffects) {
return lastPlacedIndex;
}
var current = newFiber.alternate;
if (current !== null) {
var oldIndex = current.index;
if (oldIndex < lastPlacedIndex) {
//oldIndex小于lastPlacedIndex的位置 则将节点插入到最后
newFiber.flags = Placement;
return lastPlacedIndex;
} else {
return oldIndex;//不需要移动 lastPlacedIndex = oldIndex;
}
} else {
//新增插入
newFiber.flags = Placement;
return lastPlacedIndex;
}
}
```
```js
function reconcileChildrenArray(
returnFiber: Fiber,//父fiber节点
currentFirstChild: Fiber | null,//childs中第一个节点
newChildren: Array<*>,//新节点数组 也就是jsx数组
lanes: Lanes,//lane相关 第12章介绍
): Fiber | null {
let resultingFirstChild: Fiber | null = null;//diff之后返回的第一个节点
let previousNewFiber: Fiber | null = null;//新节点中上次对比过的节点
let oldFiber = currentFirstChild;//正在对比的oldFiber
let lastPlacedIndex = 0;//上次可复用的节点位置 或者oldFiber的位置
let newIdx = 0;//新节点中对比到了的位置
let nextOldFiber = null;//正在对比的oldFiber
for (; oldFiber !== null && newIdx < newChildren.length; newIdx++) {//第一次遍历
if (oldFiber.index > newIdx) {//nextOldFiber赋值
nextOldFiber = oldFiber;
oldFiber = null;
} else {
nextOldFiber = oldFiber.sibling;
}
const newFiber = updateSlot(//更新节点，如果key不同则newFiber=null
returnFiber,
oldFiber,
newChildren[newIdx],
lanes,
);
if (newFiber === null) {
if (oldFiber === null) {
oldFiber = nextOldFiber;
}
break;//跳出第一次遍历
}
if (shouldTrackSideEffects) {//检查shouldTrackSideEffects
if (oldFiber && newFiber.alternate === null) {
deleteChild(returnFiber, oldFiber);
}
}
lastPlacedIndex = placeChild(newFiber, lastPlacedIndex, newIdx);//标记节点插入
if (previousNewFiber === null) {
resultingFirstChild = newFiber;
} else {
previousNewFiber.sibling = newFiber;
}
previousNewFiber = newFiber;
oldFiber = nextOldFiber;
}
if (newIdx === newChildren.length) {
deleteRemainingChildren(returnFiber, oldFiber);//将oldFiber中没遍历完的节点标记为DELETION
return resultingFirstChild;
}
if (oldFiber === null) {
for (; newIdx < newChildren.length; newIdx++) {//第2次遍历
const newFiber = createChild(returnFiber, newChildren[newIdx], lanes);
if (newFiber === null) {
continue;
}
lastPlacedIndex = placeChild(newFiber, lastPlacedIndex, newIdx);//插入新增节点
if (previousNewFiber === null) {
resultingFirstChild = newFiber;
} else {
previousNewFiber.sibling = newFiber;
}
previousNewFiber = newFiber;
}
return resultingFirstChild;
}
// 将剩下的oldFiber加入map中
const existingChildren = mapRemainingChildren(returnFiber, oldFiber);
for (; newIdx < newChildren.length; newIdx++) {//第三次循环 处理节点移动
const newFiber = updateFromMap(
existingChildren,
returnFiber,
newIdx,
newChildren[newIdx],
lanes,
);
if (newFiber !== null) {
if (shouldTrackSideEffects) {
if (newFiber.alternate !== null) {
existingChildren.delete(//删除找到的节点
newFiber.key === null ? newIdx : newFiber.key,
);
}
}
lastPlacedIndex = placeChild(newFiber, lastPlacedIndex, newIdx);//标记为插入的逻辑
if (previousNewFiber === null) {
resultingFirstChild = newFiber;
} else {
previousNewFiber.sibling = newFiber;
}
previousNewFiber = newFiber;
}
}
if (shouldTrackSideEffects) {
//删除existingChildren中剩下的节点
existingChildren.forEach(child => deleteChild(returnFiber, child));
}
return resultingFirstChild;
}
```
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