diff 算法是指生成更新补丁的方式,主要应用于虚拟 DOM 树变化后,更新真实 DOM。所以 diff 算法一定存在这样一个过程:触发更新 → 生成补丁 → 应用补丁。
React 的 diff 算法,触发更新的时机主要在 state 变化与 hooks 调用之后。此时触发虚拟 DOM 树变更遍历,采用了深度优先遍历算法。但传统的遍历方式,效率较低。为了优化效率,使用了分治的方式。将单一节点比对转化为了 3 种类型节点的比对,分别是树、组件及元素,以此提升效率。
树比对:由于网页视图中较少有跨层级节点移动,两株虚拟 DOM 树只对同一层次的节点进行比较。
组件比对:如果组件是同一类型,则进行树比对,如果不是,则直接放入到补丁中。
元素比对:主要发生在同层级中,通过标记节点操作生成补丁,节点操作对应真实的 DOM 剪裁操作。
以上是经典的 React diff 算法内容。自 React 16 起,引入了 Fiber 架构。为了使整个更新过程可随时暂停恢复,节点与树分别采用了 FiberNode 与 FiberTree 进行重构。fiberNode 使用了双链表的结构,可以直接找到兄弟节点与子节点。
整个更新过程由 current 与 workInProgress 两株树双缓冲完成。workInProgress 更新完成后,再通过修改 current 相关指针指向新节点。
然后拿 Vue 和 Preact 与 React 的 diff 算法进行对比。
Preact 的 Diff 算法相较于 React,整体设计思路相似,但最底层的元素采用了真实 DOM 对比操作,也没有采用 Fiber 设计。Vue 的 Diff 算法整体也与 React 相似,同样未实现 Fiber 设计。
然后进行横向比较,React 拥有完整的 Diff 算法策略,且拥有随时中断更新的时间切片能力,在大批量节点更新的极端情况下,拥有更友好的交互体验。
Preact 可以在一些对性能要求不高,仅需要渲染框架的简单场景下应用。
Vue 的整体 diff 策略与 React 对齐,虽然缺乏时间切片能力,但这并不意味着 Vue 的性能更差,因为在 Vue 3 初期引入过,后期因为收益不高移除掉了。除了高帧率动画,在 Vue 中其他的场景几乎都可以使用防抖和节流去提高响应性能。