vue2.0的虛擬DOM渲染

餘大彬發表於2018-08-09
Vue

1、為什麼需要虛擬DOM

前面我們從零開始寫了一個簡單的類Vue框架（文章連結），其中的模板解析和渲染是通過Compile函式來完成的，採用了文件碎片代替了直接對頁面中DOM元素的操作，在完成資料的更改後通過appendChild函式將真實的DOM插入到頁面。

雖然採用的是文件碎片，但是操作的還是真實的DOM。

而我們知道操作DOM的代價是昂貴的，所以vue2.0採用了虛擬DOM來代替對真實DOM的操作，最後通過某種機制來完成對真實DOM的更新，渲染檢視。

所謂的虛擬DOM，其實就是用JS來模擬DOM結構，把DOM的變化操作放在JS層來做，儘量減少對DOM的操作（個人認為主要是因為操作JS比操作DOM快了不知道多少倍，JS執行效率高）。然後對比前後兩次的虛擬DOM的變化，只重新渲染變化了的部分，而沒有變化的部分則不會重新渲染。

比如我們有如下的DOM結構。

<ul id="list">
      <li class="item1">Item 1</li>
      <li class="item2">Item 2</li>
</ul>

我們完全可以用JS物件模擬上面的DOM結構，模擬後就會變成下面的這種結構。

var vdom = {
    tag: `ul`,
    attr: {
        id: `list`,
    },
    children: [
        {
            tag: `li`,
            attrs: {
                className: `item`,
                children: [`Item 1`]
            },
        },
        {
            tag: `li`,
            attrs: {
                className: `item`,
                children: [`Item 2`]
            }
        }
    ]

}

必須要注意一點的是：JS模擬的DOM結構並沒有模擬所有DOM節點上的屬性、方法（因為DOM節點本身的屬性非常多，這也是DOM操作耗效能的一個點），而是隻模擬了一部分和資料操作相關的屬性和方法。

2、怎麼使用虛擬DOM

Vue在2.0版本引入了vdom。其vdom是基於snabbdom庫所做的修改。snabbdom是一個開源的vdom庫。

snabbdom的主要作用就是將傳入的JS模擬的DOM結構轉換成虛擬的DOM節點。

先通過其中的h函式將JS模擬的DOM結構轉換成虛擬DOM之後，再通過其中的patch函式將虛擬DOM轉換成真實的DOM渲染到頁面中。

為了保證頁面的最小化渲染，snabbdom引入了Diff演算法，通過Diff演算法找出前後兩個虛擬DOM之間的差異，只更新改變了的DOM節點，而不重新渲染為改變的DOM節點。

在這裡我不打算分析snabbdom的原始碼來解釋到底snabbdom是怎麼幹成這件事的（主要是現階段沒到那個水平，哈哈。再者已經有很多同學做過類似的分析，相關連結附在文章末尾）。

我會從snabbdom的使用角度來看Vue中的虛擬DOM是如何完成檢視渲染的。

我們先看一下snabbdom中兩個核心API的功能。

  • h()函式：將傳入的JS模擬的DOM結構模板轉換成vnode。（vnode是一個純JS物件）
  • patch()函式：將虛擬的DOM節點渲染到頁面中。

我們提供一個例項來看一下snabbdom的實際作用。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
    <title>Document</title>
</head>
<body>
    <div id="container"></div>
    <button id="btn-change">change</button>
    <!-- 引入snabbdom庫，先不必糾結為什麼這樣引入，以及每個檔案的作用。本篇文章只是介紹一下虛擬DOM的工作方式，並不涉及原理解析
    主要是因為博主目前功力尚淺，有興趣的小夥伴可以另行研究 -->
    <script src="https://cdn.bootcss.com/snabbdom/0.7.1/snabbdom.js"></script>
    <script src="https://cdn.bootcss.com/snabbdom/0.7.1/snabbdom-class.js"></script>
    <script src="https://cdn.bootcss.com/snabbdom/0.7.1/snabbdom-props.js"></script>
    <script src="https://cdn.bootcss.com/snabbdom/0.7.1/snabbdom-style.js"></script>
    <script src="https://cdn.bootcss.com/snabbdom/0.7.1/snabbdom-eventlisteners.js"></script>
    <script src="https://cdn.bootcss.com/snabbdom/0.7.1/h.js"></script>
    <script>
        //定義patch函式
        var patch = snabbdom.init([
            snabbdom_class,
            snabbdom_props,
            snabbdom_style,
            snabbdom_eventlisteners
        ])
        //定義h函式
        var h = snabbdom.h;

        //生成一個vnode
        var vnode = h(`ul#list`,{},[
            h(`li.item`,{},[`Item 1`]),
            h(`li.item`,{},[`Item 2`]),
        ])
　　　　　//console.log(vnode);
        //獲取container
        var container = document.getElementById(`container`);
        patch(container,vnode);//初次渲染

        var btn = document.getElementById(`btn-change`);
        btn.onclick = function() {
            var newVnode = h(`ul#list`,{},[
                h(`li.item`,{},[`Item 1`]),
                h(`li.item`,{},[`Item B`]),
                h(`li.item`,{},[`Item 3`]),
            ])
            patch(vnode,newVnode);//再次渲染
　　　　　　　vnode = newVnode;//將修改後的newVnode賦值給vnode
　　　　　　        }
    </script>
</body>
</html>

思路分析：

  • 我們先通過h函式建立一個虛擬DOM節點，通過patch函式將虛擬DOM渲染到頁面。
  • 點選btn按鈕時，更新ul#list列表的資料，改變了第二個li元素的值並且新增了一個li元素，第一個li元素的值並沒有改變。我們再次通過patch函式將更新後的資料渲染到頁面上。可以看到只有第二個和第三個li發生了更新，而第一個li由於沒有改變，並沒有重新渲染。

 

 

vue中的模板解析和渲染的核心就是：通過類似snabbdom的h()和patch()的函式，先將模板解析成vnode，如果是初次渲染，則通過patch(container,vnode)將vnode渲染至頁面，如果是二次渲染，則通過patch(vnode,newVnode)，先通過Diff演算法比較原vnode和newVnode的差異，以最小的代價重新渲染頁面。

3、參考文章

vue 的 Virtual Dom 實現 – snabbdom 解密

一起理解 Virtual DOM

virtual-dom(Vue實現)簡析

解析vue2.0的diff演算法

Vue為什麼要用VDOM？

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