面试题：Vue虚拟DOM性能优化之中的diff算法原理

Question

请详细阐述Vue虚拟DOM中diff算法的工作原理，以及它是如何在性能优化方面发挥作用的。说明在进行节点比较时，主要对比哪些属性，以及对于新增和删除节点是如何处理的。

Answer 1

Vue虚拟DOM中diff算法工作原理

1. 整体流程：
   • 当数据发生变化时，Vue会重新渲染组件，生成新的虚拟DOM树。然后将新的虚拟DOM树与旧的虚拟DOM树通过diff算法进行比较。
   • 比较过程是深度优先遍历两棵树，对每一个节点进行逐一对比。
2. 同级比较策略：
   • 采用“同层比较”策略，只比较同一层级的节点，而不会跨层级比较。这大大减少了比较的复杂度，因为如果跨层级比较，时间复杂度将达到O(n^3)，而采用同层比较策略后，时间复杂度优化到了O(n)。
   • 在同层比较时，会对新旧节点数组中的元素进行比较。

在性能优化方面的作用

1. 减少真实DOM操作：
   • 通过diff算法找出新旧虚拟DOM树的差异，然后只对这些差异部分进行真实DOM操作。而不是重新渲染整个DOM树，大大减少了操作真实DOM的次数，因为真实DOM操作是非常昂贵的（性能消耗大）。
   • 例如，一个列表组件中只有部分数据发生变化，通过diff算法可以精准定位到变化的节点，只更新这些节点对应的真实DOM，而不是整个列表的DOM。
2. 提高渲染效率：
   • 由于减少了不必要的DOM操作，页面渲染的速度得到提升，用户体验更好。特别是在复杂的单页应用（SPA）中，频繁的数据变化场景下，diff算法的性能优化效果更加显著。

节点比较时对比的属性

1. 标签名（tag）：首先会对比节点的标签名，例如<div>和<p>是不同的标签，如果标签名不同，那么这个节点及其子节点会被整体替换。
2. ** key **：key是Vue中非常重要的一个属性，用于在diff算法中更高效地识别节点。当标签名相同时，会根据key来判断节点是否为同一节点。如果key不同，即使标签名和其他属性相同，也会认为是不同的节点。
3. 属性（attrs）：对比节点的属性，例如class、id、src等属性。如果属性有变化，会更新真实DOM上的对应属性。
4. 文本内容（text）：如果节点是文本节点，会对比文本内容是否相同。若文本内容改变，则更新真实DOM中的文本。

新增和删除节点的处理

1. 新增节点：
   • 当在新的虚拟DOM树中发现有节点在旧的虚拟DOM树中不存在时，就会判定为新增节点。
   • 例如，在一个列表中新增了一个元素，diff算法会识别出这个新元素对应的虚拟DOM节点，并在真实DOM中插入该节点。
2. 删除节点：
   • 若在旧的虚拟DOM树中有节点在新的虚拟DOM树中不存在，那么该节点会被判定为需要删除的节点。
   • 比如在列表中删除了一个元素，diff算法会找到旧虚拟DOM树中对应的节点，并在真实DOM中删除该节点及其子节点。