likes
comments
collection
share

React：谈谈diff算法，怎么运作的？

作者站长头像
站长
· 阅读数 53

answer

React的Diff算法是React框架中高效的DOM更新机制的核心。它用于比较虚拟DOM树的变化，从而决定如何最小化地更新实际的DOM。React的Diff算法使用了一些特定的优化策略，使得它在大多数情况下能够快速地计算出变化部分，并进行相应的更新。

Diff算法的基本概念

React通过Diff算法来比较旧的虚拟DOM树和新的虚拟DOM树，找出差异并更新实际的DOM。React的Diff算法主要包括以下三个策略：

  1. 树的分层比较：

    • React会逐层比较虚拟DOM树，只比较同一层次的节点，而不会跨层次比较。
    • 这意味着React假定不同层次的节点之间没有直接关系，从而简化了比较过程。

  2. 同级节点的比较：

    • React使用唯一的key属性来标识同一级的节点，从而高效地比较和更新同级节点。
    • 如果没有提供key属性，React会根据节点类型和位置来进行比较。

  3. 组件更新策略：

    • 如果两个组件类型相同，React会递归地比较它们的子节点。
    • 如果组件类型不同，React会认为它们是完全不同的节点，直接移除旧节点并插入新节点。

Diff算法的工作原理

React的Diff算法通过以下步骤来工作：

  1. 初次渲染：

    • React会从根节点开始构建虚拟DOM树，并将其转换为实际的DOM节点，插入到页面中。

  2. 更新过程：

    • 当状态或props变化时，React会重新构建新的虚拟DOM树。
    • React会将新的虚拟DOM树与旧的虚拟DOM树进行比较，找出差异，并根据差异更新实际的DOM。

具体的Diff算法步骤

  1. 比较两个虚拟DOM树的根节点：

    • 如果根节点类型不同，React会直接移除旧的根节点及其子节点，并插入新的根节点及其子节点。
    • 如果根节点类型相同，React会继续比较它们的属性和子节点。

  2. 比较属性：

    • React会逐个比较新旧虚拟DOM节点的属性，找出不同之处，并进行相应的更新。
    • 例如，如果className属性不同，React会更新实际DOM节点的className。

  3. 比较子节点：

    • React会首先比较子节点的数量。
    • React会根据key属性或节点类型来比较和更新同一级的子节点。
    • 如果一个节点在新树中不存在，React会将其移除；如果一个节点在旧树中不存在，React会将其插入。

Key属性的重要性

key属性是React在Diff算法中优化同级节点比较的关键。通过key属性，React可以唯一地标识每个节点，从而在更新时高效地找到对应的节点，避免不必要的重新创建和移除。

示例

const list1 = [
  <li key="1">Item 1</li>,
  <li key="2">Item 2</li>,
  <li key="3">Item 3</li>
];

const list2 = [
  <li key="1">Item 1</li>,
  <li key="3">Item 3</li>,
  <li key="2">Item 2</li>
];

在这个例子中，如果没有key属性，React会假设位置相同的节点是相同的，从而可能会错误地更新节点。通过key属性，React可以正确地识别和更新每个节点。

Diff算法的优化策略

  1. 只进行同层比较：

    • React假定跨层次的移动代价较高，因此只在同一层次进行比较，忽略跨层次的比较。

  2. 通过key属性优化列表比较：

    • key属性允许React高效地识别和比较列表中的节点，避免不必要的重新创建和移除。

  3. 组件类型相同则复用：

    • 如果新旧虚拟DOM节点的组件类型相同，React会复用旧的组件实例，并递归地比较和更新它们的子节点。

Diff算法的局限性

虽然React的Diff算法在大多数情况下能够高效地工作，但它也有一些局限性：

  1. 跨层次的移动代价高：

    • React假定跨层次的移动代价较高，因此如果需要频繁跨层次移动节点，Diff算法的性能可能会受到影响。

  2. 复杂性随着节点数量增加：

    • 虽然React的Diff算法具有线性复杂度，但在节点数量非常大的情况下，仍然可能会带来性能开销。

总结

React的Diff算法是通过逐层比较虚拟DOM树，并根据key属性优化同级节点的比较，从而高效地更新实际的DOM。理解Diff算法的工作原理和优化策略，可以帮助开发者编写高效的React应用，并避免潜在的性能问题。确保在动态列表中使用唯一的key属性，是优化React应用性能的一个重要实践。

追问:相比于之前，React diff有哪些变化？

React在不同的版本中对Diff算法进行了多次优化和改进，以提升性能和效率。以下是一些React在Diff算法方面的主要变化和优化：

  1. 引入Fiber架构：

    • React 16版本引入了Fiber架构，这是对之前的协调算法的重大改进。Fiber架构使得React能够实现更细粒度的控制和优先级调度，支持异步渲染和增量更新。
    • Fiber架构改变了React内部的渲染流程，使得React可以更有效地管理组件更新的优先级和中断。

  2. 异步渲染和增量更新：

    • Fiber架构的引入使得React能够实现异步渲染和增量更新。这意味着React可以根据优先级和时间片来动态调整渲染的任务，从而更好地响应用户输入和处理复杂的渲染场景。

  3. 优化同级元素比较：

    • React改进了对同级元素的比较算法，引入了更多的优化策略。例如，基于key属性的优化、同层次的比较等，以减少不必要的DOM操作和提升更新性能。
    • React在处理列表或子组件时，能够更精准地识别新增、移动和删除的节点，从而减少了重复渲染的情况。

  4. 函数组件的性能优化：

    • React对函数组件的性能进行了优化，特别是引入Hooks后，使得函数组件可以拥有状态和其他React特性，同时避免了类组件的一些性能开销。
    • Hooks改变了组件的生命周期和状态管理方式，更符合函数式编程的思想，使得React能够更高效地进行组件的比较和更新。

  5. Memoization和PureComponent的改进：

    • React提供了Memoization机制和PureComponent类，帮助开发者优化组件的渲染性能。Memoization通过缓存组件的渲染结果，避免不必要的重复计算和渲染。
    • PureComponent类则通过浅比较的方式来避免不必要的组件更新，从而提升了组件更新时的效率。

  6. React Fiber Reconciler的改进：

    • React Fiber Reconciler作为Fiber架构的核心部分，对React的调度和更新策略进行了优化。它能够更精确地控制组件的更新顺序和时机，以实现更平滑的用户体验和更高效的渲染性能。

总体来说，React通过引入Fiber架构、优化Diff算法的实现方式和增加优化策略，不断改进了对组件更新的管理和优先级调度，使得React能够更好地应对复杂的应用场景和性能要求。这些变化和优化使得React在不同版本中能够持续提升性能和开发体验。

转载自:https://juejin.cn/post/7379792320156500008
评论
请登录