react源码解析9.diff算法

react源码解析9.diff算法 视频讲解(高效学习):进入学习 往期文章: 1.开篇介绍和面试题
2.react的设计理念
3.react源码架构
4.源码目录结构和调试
5.jsx&核心api
6.legacy和concurrent模式入口函数
7.Fiber架构
8.render阶段
9.diff算法
10.commit阶段
11.生命周期
12.状态更新流程
13.hooks源码
14.手写hooks
15.scheduler&Lane
16.concurrent模式
【react源码解析9.diff算法】17.context
18事件系统
19.手写迷你版react
20.总结&第一章的面试题解答
21.demo
在render阶段更新Fiber节点时,我们会调用reconcileChildFibers对比current Fiber和jsx对象构建workInProgress Fiber,这里current Fiber是指当前dom对应的fiber树,jsx是class组件render方法或者函数组件的返回值。
在reconcileChildFibers中会根据newChild的类型来进入单节点的diff或者多节点diff

//ReactChildFiber.old.js function reconcileChildFibers( returnFiber: Fiber, currentFirstChild: Fiber | null, newChild: any, ): Fiber | null {const isObject = typeof newChild === 'object' && newChild !== null; if (isObject) { switch (newChild.$$typeof) { case REACT_ELEMENT_TYPE: //单一节点diff return placeSingleChild( reconcileSingleElement( returnFiber, currentFirstChild, newChild, lanes, ), ); } } //...if (isArray(newChild)) { //多节点diff return reconcileChildrenArray( returnFiber, currentFirstChild, newChild, lanes, ); }// 删除节点 return deleteRemainingChildren(returnFiber, currentFirstChild); }

diff过程的主要流程如下图:
react源码解析9.diff算法
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我们知道对比两颗树的复杂度本身是O(n3),对我们的应用来说这个是不能承受的量级,react为了降低复杂度,提出了三个前提:
  1. 只对同级比较,跨层级的dom不会进行复用
  2. 不同类型节点生成的dom树不同,此时会直接销毁老节点及子孙节点,并新建节点
  3. 可以通过key来对元素diff的过程提供复用的线索,例如:
    const a = ( <>0
    1
    ); const b = ( <>1
    0
    );

? 如果a和b里的元素都没有key,因为节点的更新前后文本节点不同,导致他们都不能复用,所以会销毁之前的节点,并新建节点,但是现在有key了,b中的节点会在老的a中寻找key相同的节点尝试复用,最后发现只是交换位置就可以完成更新,具体对比过程后面会讲到。
单节点diff 单点diff有如下几种情况:
  • key和type相同表示可以复用节点
  • key不同直接标记删除节点,然后新建节点
  • key相同type不同,标记删除该节点和兄弟节点,然后新创建节点
function reconcileSingleElement( returnFiber: Fiber, currentFirstChild: Fiber | null, element: ReactElement ): Fiber { const key = element.key; let child = currentFirstChild; //child节点不为null执行对比 while (child !== null) {// 1.比较key if (child.key === key) {// 2.比较typeswitch (child.tag) { //...default: { if (child.elementType === element.type) { // type相同则可以复用 返回复用的节点 return existing; } // type不同跳出 break; } } //key相同,type不同则把fiber及和兄弟fiber标记删除 deleteRemainingChildren(returnFiber, child); break; } else { //key不同直接标记删除该节点 deleteChild(returnFiber, child); } child = child.sibling; }//新建新Fiber }

多节点diff 多节点diff比较复杂,我们分三种情况进行讨论,其中a表示更新前的节点,b表示更新后的节点
  • 属性变化
    const a = ( <>0
    1
    ); const b = ( <>0
    1
    );

  • type变化
    const a = ( <>0
    1
    ); const b = ( <> 01
    );

  • 新增节点
    const a = ( <>0
    1
    ); const b = ( <>0
    1
    2
    );

  • 节点删除
    const a = ( <>0
    1
    2
    ); const b = ( <>0
    1
    );

  • 节点位置变化
    const a = ( <>0
    1
    ); const b = ( <>1
    0
    );

在源码中多节点diff有三个for循环遍历(并不意味着所有更新都有经历三个遍历,进入循环体有条件,也有条件跳出循环),第一个遍历处理节点的更新(包括props更新和type更新和删除),第二个遍历处理其他的情况(节点新增),其原因在于在大多数的应用中,节点更新的频率更加频繁,第三个处理位节点置改变
  • 第一次遍历
    因为老的节点存在于current Fiber中,所以它是个链表结构,还记得Fiber双缓存结构嘛,节点通过child、return、sibling连接,而newChildren存在于jsx当中,所以遍历对比的时候,首先让newChildren[i]`与`oldFiber对比,然后让i++、nextOldFiber = oldFiber.sibling。在第一轮遍历中,会处理三种情况,其中第1,2两种情况会结束第一次循环

    1. key不同,第一次循环结束
    2. newChildren或者oldFiber遍历完,第一次循环结束
    3. key同type不同,标记oldFiber为DELETION
    4. key相同type相同则可以复用
    ? newChildren遍历完,oldFiber没遍历完,在第一次遍历完成之后将oldFiber中没遍历完的节点标记为DELETION,即删除的DELETION Tag
  • 第二个遍历
    第二个遍历考虑三种情况
    1. newChildren和oldFiber都遍历完:多节点diff过程结束
      1. newChildren没遍历完,oldFiber遍历完,将剩下的newChildren的节点标记为Placement,即插入的Tag
        1. newChildren和oldFiber没遍历完,则进入节点移动的逻辑
  • 第三个遍历
    主要逻辑在placeChild函数中,例如更新前节点顺序是ABCD,更新后是ACDB
    1. newChild中第一个位置的A和oldFiber第一个位置的A,key相同可复用,lastPlacedIndex=0
      1. newChild中第二个位置的C和oldFiber第二个位置的B,key不同跳出第一次循环,将oldFiber中的BCD保存在map中
      1. newChild中第二个位置的C在oldFiber中的index=2 > lastPlacedIndex=0不需要移动,lastPlacedIndex=2
      2. newChild中第三个位置的D在oldFiber中的index=3 > lastPlacedIndex=2不需要移动,lastPlacedIndex=3
      3. newChild中第四个位置的B在oldFiber中的index=1 < lastPlacedIndex=3,移动到最后
    看图更直观
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    例如更新前节点顺序是ABCD,更新后是DABC
    1. newChild中第一个位置的D和oldFiber第一个位置的A,key不相同不可复用,将oldFiber中的ABCD保存在map中,lastPlacedIndex=0
      1. newChild中第一个位置的D在oldFiber中的index=3 > lastPlacedIndex=0不需要移动,lastPlacedIndex=3
      1. newChild中第二个位置的A在oldFiber中的index=0 < lastPlacedIndex=3,移动到最后
      2. newChild中第三个位置的B在oldFiber中的index=1 < lastPlacedIndex=3,移动到最后
      3. newChild中第四个位置的C在oldFiber中的index=2 < lastPlacedIndex=3,移动到最后
    看图更直观
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? 代码如下:
//ReactChildFiber.old.jsfunction placeChild(newFiber, lastPlacedIndex, newIndex) { newFiber.index = newIndex; if (!shouldTrackSideEffects) { return lastPlacedIndex; }var current = newFiber.alternate; if (current !== null) { var oldIndex = current.index; if (oldIndex < lastPlacedIndex) { //oldIndex小于lastPlacedIndex的位置 则将节点插入到最后 newFiber.flags = Placement; return lastPlacedIndex; } else { return oldIndex; //不需要移动 lastPlacedIndex = oldIndex; } } else { //新增插入 newFiber.flags = Placement; return lastPlacedIndex; } }

//ReactChildFiber.old.jsfunction reconcileChildrenArray( returnFiber: Fiber,//父fiber节点 currentFirstChild: Fiber | null,//childs中第一个节点 newChildren: Array<*>,//新节点数组 也就是jsx数组 lanes: Lanes,//lane相关 第12章介绍 ): Fiber | null {let resultingFirstChild: Fiber | null = null; //diff之后返回的第一个节点 let previousNewFiber: Fiber | null = null; //新节点中上次对比过的节点let oldFiber = currentFirstChild; //正在对比的oldFiber let lastPlacedIndex = 0; //上次可复用的节点位置 或者oldFiber的位置 let newIdx = 0; //新节点中对比到了的位置 let nextOldFiber = null; //正在对比的oldFiber for (; oldFiber !== null && newIdx < newChildren.length; newIdx++) {//第一次遍历 if (oldFiber.index > newIdx) {//nextOldFiber赋值 nextOldFiber = oldFiber; oldFiber = null; } else { nextOldFiber = oldFiber.sibling; } const newFiber = updateSlot(//更新节点,如果key不同则newFiber=null returnFiber, oldFiber, newChildren[newIdx], lanes, ); if (newFiber === null) { if (oldFiber === null) { oldFiber = nextOldFiber; } break; //跳出第一次遍历 } if (shouldTrackSideEffects) {//检查shouldTrackSideEffects if (oldFiber && newFiber.alternate === null) { deleteChild(returnFiber, oldFiber); } } lastPlacedIndex = placeChild(newFiber, lastPlacedIndex, newIdx); //标记节点插入 if (previousNewFiber === null) { resultingFirstChild = newFiber; } else { previousNewFiber.sibling = newFiber; } previousNewFiber = newFiber; oldFiber = nextOldFiber; }if (newIdx === newChildren.length) { deleteRemainingChildren(returnFiber, oldFiber); //将oldFiber中没遍历完的节点标记为DELETION return resultingFirstChild; }if (oldFiber === null) { for (; newIdx < newChildren.length; newIdx++) {//第2次遍历 const newFiber = createChild(returnFiber, newChildren[newIdx], lanes); if (newFiber === null) { continue; } lastPlacedIndex = placeChild(newFiber, lastPlacedIndex, newIdx); //插入新增节点 if (previousNewFiber === null) { resultingFirstChild = newFiber; } else { previousNewFiber.sibling = newFiber; } previousNewFiber = newFiber; } return resultingFirstChild; }// 将剩下的oldFiber加入map中 const existingChildren = mapRemainingChildren(returnFiber, oldFiber); for (; newIdx < newChildren.length; newIdx++) {//第三次循环 处理节点移动 const newFiber = updateFromMap( existingChildren, returnFiber, newIdx, newChildren[newIdx], lanes, ); if (newFiber !== null) { if (shouldTrackSideEffects) { if (newFiber.alternate !== null) { existingChildren.delete(//删除找到的节点 newFiber.key === null ? newIdx : newFiber.key, ); } } lastPlacedIndex = placeChild(newFiber, lastPlacedIndex, newIdx); //标记为插入的逻辑 if (previousNewFiber === null) { resultingFirstChild = newFiber; } else { previousNewFiber.sibling = newFiber; } previousNewFiber = newFiber; } }if (shouldTrackSideEffects) { //删除existingChildren中剩下的节点 existingChildren.forEach(child => deleteChild(returnFiber, child)); }return resultingFirstChild; }

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