双端Diff算法

最新推荐文章于 2025-05-28 16:43:12 发布

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双端Diff算法

双端Diff算法指的是，在新旧两组子节点的四个端点之间分别进行比较，并试图找到可复用的节点。相比简单Diff算法，双端Diff算法的优势在于，对于同样的更新场景，执行的DOM移动操作次数更少。

简单 Diff 算法（单向 Diff）：

工作原理：简单 Diff 算法从一个序列的起始位置开始，逐个比较元素，找出不同之处。
特点：
- 顺序性：仅从一个方向进行比较，一旦发现不同之处，就会停止继续比较。
- 复杂度：时间复杂度为 O(n)，其中 n 是序列的长度。
- 结果不唯一：因为只按照一个方向进行比较，可能会忽略一些潜在的更优的匹配方式。

双端 Diff 算法（双向 Diff）：

工作原理：双端 Diff 算法同时从两个序列的起始位置开始，向中间移动，逐个比较元素，找出不同之处。
特点：
- 双向性：同时从两个方向进行比较，可以更全面地考虑匹配情况。
- 优化效率：通过跳过相同的前缀和后缀部分，减少了比较的次数，提高了效率。
- 复杂度：时间复杂度为 O(n+m)，其中 n 和 m 分别是两个序列的长度。
- 结果更准确：考虑了更多的匹配可能性，得到更准确的差异结果。

双端Diff算法的比较方式

在这里插入图片描述

双端Diff算法是一种同时对新旧两组子节点的两个端点进行比较的算法，因此我们需要四个索引值，分别指向新旧两组节点的端点。

function patchChildren(n1, n2, container) {
   
   
  if (typeof n2.children === 'string') {
   
   
    // 省略部分代码
  } else if (Array.isArray(n2.children)) {
   
   
    // 封装 patchKeyedChildren 函数处理两组子节点
    patchKeyedChildren(n1, n2, container);
  } else {
   
   
    // 省略部分代码
  }
}
function patchKeyedChildren(n1, n2, container) {
   
   
  const oldChildren = n1.children;
  const newChildren = n2.children;
  // 四个索引值
  let oldStartIdx = 0;
  let oldEndIdx = oldChildren.length - 1;
  let newStartIdx = 0;
  let newEndIdx = newChildren.length - 1;
  // 四个索引指向的 vnode 节点
  let oldStartVNode = oldChildren[oldStartIdx];
  let oldEndVNode = oldChildren[oldEndIdx];
  let newStartVNode = newChildren[newStartIdx];
  let newEndVNode = newChildren[newEndIdx];
}

上面的代码中，我们将两组子节点的打补丁工程封装到了 patchKeyedChildren 函数中。该函数中，先获取两组新旧子节点 oldChildren 和 newChildren，然后创建四个索引值，分别指向新旧两组子节点的收尾，即 oldStartIdx（简称为旧前）、oldEndIdx（简称为旧后）、newStartIdx（简称为新前）、newEndIdx（简称为新后），以及四个索引值对应的 vnode。其中 oldStartVNode 和 oldEndVNode 是旧的一组子节点的第一个节点和最后一个节点，newStartVNode 和 newEndVNode 则是新的一组子节点的第一个子节点和最后一个子节点。

双端比较，每一轮均分为四个步骤：

比较旧的一组子节点的第一个子节点p-1（简称为旧前）于新的一组子节点的第一个子节点p-4（简称为新前），看看他们是否相同。由于两者的 key 值不同，因此不相同，不可复用，于是什么都不做。
比较旧的一组子节点的最后一个子节点p-4（简称为旧后）于新的一组子节点的最后一个子节点p-3（简称为新后），看看他们是否相同。由于两者的 key 值不同，因此不相同，不可复用，于是什么都不做。
比较旧的一组子节点的第一个子节点p-1（简称为旧前）于新的一组子节点的最后一个子节点p-3（简称为新后），看看他们是否相同。由于两者的 key 值不同，因此不相同，不可复用，于是什么都不做。
比较旧的一组子节点的最后一个子节点p-4（简称为旧后）于新的一组子节点的第一个子节点p-4（简称为新前）。由于他们的 key 相同，因此可以进行DOM复用。

四个步骤命中任何一步均说明命中的节点可以进行DOM复用，因此后续只需要进行DOM移动操作完成更新即可。

function patchKeyedChildren(n1, n2, container) {
   
   
  const oldChildren = n1.children;
  const newChildren = n2.children;
  // 四个索引值
  let oldStartIdx = 0;
  let oldEndIdx = oldChildren.length - 1;
  let newStartIdx = 0;
  let newEndIdx = newChildren.length - 1;
  // 四个索引指向的 vnode 节点
  let oldStartVNode = oldChildren[oldStartIdx];
  let oldEndVNode = oldChildren[oldEndIdx];
  let newStartVNode = newChildren[newStartIdx];
  let newEndVNode = newChildren[newEndIdx];
  while(oldEndIdx >= oldStartIdx && newEndIdx >= newStartIdx) {
   
   
    if (oldStartVNode.key === newStartVNode.key) {
   
   
      // 步骤一：oldStartVNode 和 newStartVNode 比较
      // 调用 patch 函数在 oldStartIdx 和 newStartIdx 之间打补丁
      patch(oldStartVNode, newStartVNode, container);
      // 更新相关索引到下一个位置
      oldStartVNode = oldChildren[++oldStartIdx];
      newStartVNode = newEndVNode[++newEndIdx];
    } else if(oldEndVNode.key === newEndVNode.key) {
   
   
      // 步骤二：oldEndVNode 和 newEndVNode 比较
      // 节点在新的顺序中仍然处于尾部，不需要移动，但仍需打补丁
      patch(oldEndVNode, newEndVNode, container);
      // 更新索引和头尾部节点变量
      newEndVNode = newChildren[--newEndIdx];
      oldEndVNode = oldChildren[--oldEndIdx];
    } else