思路
- 定义一个类，用来创建 DOM 元素(element.js)，含标签名、节点属性(包含样式、属性、事件)、子节点、标识 id;
- 比较新旧 DOM 树的差异(diff.js);
- 将差异的部分渲染到 DOM 树即只渲染变化了的部分(patch.js)
实现
- 用 javascript 对象表示 DOM 结构：element.js
class Element {
constructor(tagName, ...args) {
this.tagName = tagName;
// 判断下面还有没有子元素
if(Array.isArray(args[0])) {
this.props = {};
this.children = args[0];
} else {
this.props = args[0];
this.children = args[1];
}
this.key = this.props.key || void 0;
}
render() {
// 创建一个元素
const $dom = document.createElement(this.tagName);
// 给元素加上所有的属性
for(const proKey in this.props) {
$dom.setAttribute(proKey, this.props[proKey]);
}
// 如果存在子节点
if(this.children) {
this.children.forEach(child => {
// 如果子元素还包含子元素,则递归
if(child instanceof Element) {
$dom.appendChild(child.render());
} else {
$dom.appendChild(document.createTextNode(child))
}
});
}
return $dom;
}
};
export default Element;
-
比较新旧 DOM树的差异：深度优先遍历，记录差异
深度优先搜索(Depth First Search)是沿着树的深度遍历树的节点，尽可能深的搜索树的分支；广度优先搜索(Breadth First Search)，又叫宽度优先搜索或横向优先搜索，是从根结点开始沿着树的宽度搜索遍历。
vue 和 react 的虚拟 DOM 的 Diff 算法大致相同，其核心是基于两个简单的假设：
- 两个相同的组件产生类似的DOM结构，不同的组件产生不同的DOM结构。
- 同一层级的一组节点，他们可以通过唯一的id进行区分。
比较过程：
- 比较属性的变化：
遍历旧的属性，找到被删除和修改的情况：新属性中不存在，旧属性存在，属性被删除；新旧属性中都存在，但是值不同，属性值被修改
遍历新元素的属性，找到添加的属性 - 比较子元素的变化
- 比较 innerHTML 的变化
diff.js
import patch from './patch';
function diff(oldTree, newTree) {
const patches = {};
const index = {
value: 0,
}
dfsWalk(oldTree, newTree, index, patches);
return patches;
}
// 比较innerHTML的变化
function dfsWalk(oldNode, newNode, index, patches) {
const currentIndex = index.value;
const currentIndexPatches = [];
if(newNode === undefined) {
// 节点被移除
currentIndexPatches.push({
type: patch.NODE_DELETE,
})
} else if(typeof oldNode === 'string' && typeof newNode === 'string') {
// 文本节点被修改
if(oldNode !== newNode) {
currentIndexPatches.push({
type: patch.NODE_TEXT_MODIFY,
value: newNode,
})
}
} else if(oldNode.tagName === newNode.tagName && oldNode.key === newNode.key) {
// 同时根据 tagName 和 key 来进行对比
diffProps(oldNode.props, newNode.props, index, currentIndexPatches);
diffChildren(oldNode.children, newNode.children, index, currentIndexPatches, patches);
} else {
currentIndexPatches.push({
type: patch.NODE_REPLACE,
value: newNode,
})
}
if(currentIndexPatches.length > 0) {
patches[currentIndex] = currentIndexPatches;
}
}
// 比较属性的变化
function diffProps(oldProps, newProps, index, currentIndexPatches) {
// 遍历旧的属性，找到被删除和修改的情况
for (const propKey in oldProps) {
// 新属性中不存在，旧属性存在：属性被删除
if (!newProps.hasOwnProperty(propKey)) {
currentIndexPatches.push({
type: patch.NODE_ATTRIBUTE_DELETE,
key: propKey,
})
} else if (newProps[propKey] !== oldProps[propKey]) {
// 新旧属性中都存在，但是值不同: 属性被修改
currentIndexPatches.push({
type: patch.NODE_ATTRIBUTE_MODIFY,
key: propKey,
alue: newProps[propKey],
})
}
}
// 遍历新元素，找到添加的部分
for (const propKey in newProps) {
// 旧属性中不存在，新属性中存在: 添加属性
if (!oldProps.hasOwnProperty(propKey)) {
currentIndexPatches.push({
type: patch.NODE_ATTRIBUTE_ADD,
key: propKey,
value: newProps[propKey]
})
}
}
}
// 顺序比较子元素的变化
function diffChildren(oldChildren, newChildren, index, currentIndexPatches, patches) {
const currentIndex = index.value;
if (oldChildren.length < newChildren.length) {
// 有元素被添加
let i = 0;
for (; i < oldChildren.length; i++) {
index.value++;
dfsWalk(oldChildren[i], newChildren[i], index, patches)
}
for (; i < newChildren.length; i++) {
currentIndexPatches.push({
type: patch.NODE_ADD,
value: newChildren[i]
})
}
} else {
// 对比新旧子元素的变化
for(let i = 0; i< oldChildren.length; i++) {
index.value++;
dfsWalk(oldChildren[i], newChildren[i], index, patches)
}
}
}
export default diff;
- 将差异的部分渲染到DOM树即只渲染变化了的部分
通过深度优先遍历，记录差异 patches，最后需要根据 patches 进行 DOM 操作，paches 记录了差异的类型。
patch.js
function patch($dom, patches) {
const index = { value: 0 }
handleDom($dom, index, patches);
}
patch.NODE_DELETE = 'NODE_DELETE'; // 节点被删除
patch.NODE_TEXT_MODIFY = 'NODE_TEXT_MODIFY'; // 文本节点被更改
patch.NODE_REPLACE = 'NODE_REPLACE'; // 节点被替代
patch.NODE_ADD = 'NODE_ADD'; // 添加节点
patch.NODE_ATTRIBUTE_MODIFY = 'NODE_ATTRIBUTE_MODIFY'; // 更新属性
patch.NODE_ATTRIBUTE_ADD = 'NODE_ATTRIBUTE_ADD'; // 添加属性
patch.NODE_ATTRIBUTE_DELETE = 'NODE_ATTRIBUTE_DELETE'; // 删除属性
// 根据不同类型的差异对当前节点进行 DOM 操作：
function handleDom($node, index, patches, isEnd = false) {
if (patches[index.value]) {
patches[index.value].forEach(p => {
switch (p.type) {
case patch.NODE_ATTRIBUTE_MODIFY:
{
$node.setAttribute(p.key, p.value);
break;
}
case patch.NODE_ATTRIBUTE_DELETE:
{
$node.removeAttribute(p.key, p.value);
break;
}
case patch.NODE_ATTRIBUTE_ADD:
{
$node.setAttribute(p.key, p.value);
break;
}
case patch.NODE_ADD:
{
$node.appendChild(p.value.render());
break;
}
case patch.NODE_TEXT_MODIFY:
{
$node.textContent = p.value;
break;
}
case patch.NODE_REPLACE:
{
$node.replaceWith(p.value.render());
break;
}
case patch.NODE_DELETE:
{
$node.remove();
break;
}
default:
{
console.log(p);
}
}
});
}
if (isEnd) {
return;
}
if ($node.children.length > 0) {
for (let i = 0; i < $node.children.length; i++) {
index.value++;
handleDom($node.children[i], index, patches);
}
} else {
index.value++;
handleDom($node, index, patches, true);
}
};
export default patch;
- 使用
import Element from './element';
import diff from './diff';
import patch from './patch';
// 1. 构建虚拟 DOM
const tree = new Element('div', { classname: 'div' }, [
new Element('h1', { style: 'color: red;' }, ['Hello, This is my Vdom library']),
new Element('ul', [
new Element('li', ['1111']),
new Element('li', ['2222']),
])
]);
// 2. 通过虚拟 DOM 构建真正的 DOM
const $dom = tree.render();
const $app = document.querySelector('#app');
$app.replaceWith($dom);
// 3. 生成新的虚拟 DOM
const newTree = new Element('div', { id: 'div1' }, [
new Element('h1', { style: 'color: red;' }, ['Hello, This is my vdom library111']),
new Element('p', { style: 'color: blue;' }, ['extra text']),
new Element('ul', [
new Element('li', ['1111']),
new Element('li', ['5555']),
new Element('li', ['333']),
])
]);
setTimeout(() => {
// 4. 比较新旧虚拟 DOM 树的差异
const patches = diff(tree, newTree);
// 5. 根据变化了的部分去更新 DOM
patch($dom, patches);
}, 2000)
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