React Diff 算法

React介绍

React是Facebook开发的一款JS库，用于构建用户界面的类库。

它采用声明式范例，可以传递声明代码，最大限度地减少与DOM的交互。

特点：

1. 声明式设计：React采用声明范式，你可以轻松描述你的应用
2. 高效：React通过对DOM的模拟表现，最大限度地较少与DOM的交互。
3. 灵活：React可以与你所知道的库或框架很好地工作。

在Web开发中，我们总需要将变化的数据实时反应到UI上，这时就需要对DOM进行操作。而复杂或频繁的DOM操作通常是性能瓶颈产生的原因。

React为此引入了虚拟DOM（Virtual DOM）的机制：

在浏览器端用Javascript实现了一套DOM API。基于React进行开发时所有的DOM构造都是通过虚拟DOM进行，每当数据变化时，React都会重新构建整个虚拟DOM树，然后React将当前整个虚拟DOM树和上一次的虚拟DOM树进行对比，得到虚拟DOM结构的区别，然后仅仅将需要变化的部分进行实际的浏览器DOM更新。

React Diff 算法

虚拟DOM作为React的一大核心技术，了解其实现原理对于灵活应用有着很大帮助。

Javascript 虚拟DOM对象

在我们项目中申明一个组件是这样的：

react.createElement('div', null, [
    // 创建一个img
    react.createElement('img', { src: "avatar.png", class: "profile" }),
    // 或者
    react.createElement('h1', null, [[user.firstName, user.lastName].join(' ')])
]);

最后，React都会转换成类似这样的基本对象：

{
    tagName: 'div',
    // 节点包含的属性
    properties: {
        style: {
            color: '#fff'
        }
    },
    // 子节点
    children: [],
    // 节点的唯一标识
    key: 1
}

Javascript DOM节点树

然后，React把Javascript DOM模对象 转换成 Javascript DOM节点树：

function create(vds, parent) {
  !Array.isArray(vds) && (vds = [vds]);
  // 如果没有父元素则创建个fragment来当父元素
  parent = parent || document.createDocumentFragment();
  var node;
  vds.forEach(function (vd) {
    // 如果是文字节点
    if (isText(vd)) {
      // 创建文字节点
      node = document.createTextNode(vd.text);
    } else {
      // 创建元素
      node = document.createElement(vd.tag);
    }
    // 将元素塞入父容器
    parent.appendChild(node);
    // 看看有没有子VNode，有孩子则处理孩子VNode
    vd.children && vd.children.length &&
      create(vd.children, node);
    // 看看有没有属性，有则处理属性
    vd.properties &&
      setProps({ style: {} }, vd.properties, node);
  });
  return parent;
}

Diff Algorithm

现在我们得到的是Javascript 实现的虚拟DOM树，在一个事件循环中，当state或者preps变化时，React会创建一个新的虚拟DOM树，最后进行差异渲染。

diff(previous:VTree, current:VTree) -> PatchObject

React分三种情景：

a. 分层对比

React 仅仅是尝试把树按照层级分解. 这彻底简化了复杂度, 而且也不会失去很多, 因为 Web 应用很少有 component 移动到树的另一个层级去。它们大部分只是在相邻的子节点之间移动。

b. 基于key匹配

Keys是一个VNode的唯一识别，用于对两个不同的VTree中的VNode做匹配的。通过key锁定某个组件后，React就可以直接对比这两个差异DOM节点树，复杂度为O(n)。

所以这里有个性能优化的技巧。假设你有一个key组件，他的key属性为foo，后续又将它改为bar，那么React就会掉过DOM diff，同时完全弃置div所有自元素，从头渲染。在渲染大型子树以避免diff计算时，这样的设计很有用，因为我们知道这种计算就是在浪费时间。

c. 基于自定义元素做优化

React提供自定义元素，所以匹配很简单。React 只会匹配相同 class 的 component。

比如, 如果有个<Header>被<ExampleBlock>替换掉了,

React 会删除掉 header 再创建一个example block。我们不需要化宝贵的时间去匹配两个不大可能有相似之处的 component。

结束

React在你调用 component 的 setState 方法的时候, 将其标记为 dirty，到每一个事件循环结束, React 检查所有标记 dirty 的 component 重新绘制。每次调用 setState 会重新计算整个子树.如果你想要提高性能, 尽量少调用 setState。

最后, 你还有可能去掉一些子树的重新渲染，如果你在 component 上实现function shouldComponentUpdate(nextProps, nextState) 的话，你根据 component 的前一个和下一个 props/state，告诉 React 这个 component 没有更新, 也不需要重新绘制。