React源码揭秘(三):Diff算法详解

什么是Diff

在前两篇文章中我们分别介绍了 React 的首屏渲染流程1和组件更新流程2,其中

  • 首屏渲染会渲染一整棵 DOM 树

  • 组件更新会根据变化的状态局部更新 DOM 树

那么 React 如何知道哪些 DOM 节点需要被更新呢?

在上一篇文章这里3我们讲到,在render阶段的beginWork函数中,会将上次更新产生的 Fiber 节点与本次更新的 JSX 对象(对应ClassComponent的this.render方法返回值,或者FunctionComponent执行的返回值)进行比较。根据比较的结果生成workInProgress Fiber,即本次更新的 Fiber 节点。

用通俗的语言讲

React 将上次更新的结果与本次更新的值比较,只将变化的部分体现在 DOM 上

这个比较的过程,就是 Diff。本篇文章主要讲解Rect Diff 算法4的内部实现,对 Diff 的简单讲解请参考React 文档5

Diff的瓶颈以及React如何应对

由于 Diff 操作本身也会带来性能损耗,React文档中提到,即使在最前沿的算法中,将前后两棵树完全比对的算法的复杂程度为 O(n 3 ),其中 n 是树中元素的数量。

如果在 React 中使用了该算法,那么展示 1000个元素所需要执行的计算量将在十亿的量级范围。这个开销实在是太过高昂。

为了降低算法复杂度,React的diff会预设三个限制:

  1. 只对同级元素进行Diff。如果一个DOM节点在前后两次更新中跨越了层级,那么React不会尝试复用他。

  2. 两个不同类型的元素会产生出不同的树。如果元素由div变为p,React会销毁div及其子孙节点,并新建p及其子孙节点。

  3. 开发者可以通过 key属性 来暗示哪些子元素在不同的渲染下能保持稳定。考虑如下例子:


// 更新前

<div>

    <p key="ka">ka</p>

    <h3 key="song">song</h3>

</div>


// 更新后

<div>

    <h3 key="song">song</h3>

    <p key="ka">ka</p>

</div>

如果没有key,React会认为div的第一个子节点由p变为h3,第二个子节点由h3变为p。这符合限制2的设定,会销毁并新建。

但是当我们用key指明了节点前后对应关系后,React知道key === "ka"的p在更新后还存在,所以DOM节点可以复用,只是需要交换下顺序。

这就是React为了应对算法性能瓶颈做出的三条限制。

Diff是如何实现的

接下来我们看看Diff的具体实现。我们从Diff的入口函数reconcileChildFibers出发,接着再看看不同类型的Diff是如何实现的。

Diff函数入口函数简介

让我们稍稍看下Diff的入口函数,不要被代码长度吓到喽

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