虚拟DOM的理解与总结

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所属分类：Web前端

摘要

从本质上来说，Virtual Dom是一个JavaScript对象，通过对象的方式来表示DOM结构。将页面的状态抽象为JS对象的形式，配合不同的渲染工具，使跨平台渲染成为可能。通过事务处理机制，将多次DOM修改的结果一次性的更新到页面上，从而有效的减少页面渲染的次数，减少修改DOM的重绘重排次数，提高渲染性能。

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这里给大家分享我在网上总结出来的一些知识，希望对大家有所帮助

1. 对虚拟DOM的理解？

虚拟DOM是对DOM的抽象，这个对象是更加轻量级的对 DOM的描述。它设计的最初目的，就是更好的跨平台，比如Node.js就没有DOM，如果想实现SSR，那么一个方式就是借助虚拟DOM，因为虚拟DOM本身是js对象。在代码渲染到页面之前，vue会把代码转换成一个对象（虚拟 DOM）。以对象的形式来描述真实DOM结构，最终渲染到页面。在每次数据发生变化前，虚拟DOM都会缓存一份，变化之时，现在的虚拟DOM会与缓存的虚拟DOM进行比较。在vue内部封装了diff算法，通过这个算法来进行比较，渲染时修改改变的变化，原先没有发生改变的通过原先的数据进行渲染。

另外现代前端框架的一个基本要求就是无须手动操作DOM，一方面是因为手动操作DOM无法保证程序性能，多人协作的项目中如果review不严格，可能会有开发者写出性能较低的代码，另一方面更重要的是省略手动DOM操作可以大大提高开发效率。

2. 虚拟DOM的解析过程

虚拟DOM的解析过程：

首先对将要插入到文档中的 DOM 树结构进行分析，使用 js 对象将其表示出来，比如一个元素对象，包含 TagName、props 和 Children 这些属性。然后将这个 js 对象树给保存下来，最后再将 DOM 片段插入到文档中。
当页面的状态发生改变，需要对页面的 DOM 的结构进行调整的时候，首先根据变更的状态，重新构建起一棵对象树，然后将这棵新的对象树和旧的对象树进行比较，记录下两棵树的的差异。
最后将记录的有差异的地方应用到真正的 DOM 树中去，这样视图就更新了。

3. 为什么要用虚拟DOM

（1）保证性能下限，在不进行手动优化的情况下，提供过得去的性能

看一下页面渲染的流程：解析HTML -> 生成DOM -> 生成 CSSOM -> Layout -> Paint -> Compiler

下面对比一下修改DOM时真实DOM操作和Virtual DOM的过程，来看一下它们重排重绘的性能消耗∶

真实DOM∶ 生成HTML字符串＋重建所有的DOM元素
虚拟DOM∶ 生成vNode+ DOMDiff＋必要的dom更新

Virtual DOM的更新DOM的准备工作耗费更多的时间，也就是JS层面，相比于更多的DOM操作它的消费是极其便宜的。尤雨溪在社区论坛中说道∶ 框架给你的保证是，你不需要手动优化的情况下，依然可以给你提供过得去的性能。

（2）跨平台

Virtual DOM本质上是JavaScript的对象，它可以很方便的跨平台操作，比如服务端渲染、uniapp等。

4. 虚拟DOM真的比真实DOM性能好吗

首次渲染大量DOM时，由于多了一层虚拟DOM的计算，会比innerHTML插入慢。
正如它能保证性能下限，在真实DOM操作的时候进行针对性的优化时，还是更快的。

5. DIFF算法的原理

在新老虚拟DOM对比时：

首先，对比节点本身，判断是否为同一节点，如果不为相同节点，则删除该节点重新创建节点进行替换
如果为相同节点，进行patchVnode，判断如何对该节点的子节点进行处理，先判断一方有子节点一方没有子节点的情况(如果新的children没有子节点，将旧的子节点移除)
比较如果都有子节点，则进行updateChildren，判断如何对这些新老节点的子节点进行操作（diff核心）。
匹配时，找到相同的子节点，递归比较子节点

在diff中，只对同层的子节点进行比较，放弃跨级的节点比较，使得时间复杂从O(n³)降低值O(n)，也就是说，只有当新旧children都为多个子节点时才需要用核心的Diff算法进行同层级比较。

6.vue 中 key 值的作用可以分为两种情况来考虑：

第一种情况是 v-if 中使用 key。由于 Vue 会尽可能高效地渲染元素，通常会复用已有元素而不是从头开始渲染。因此当使用 v-if 来实现元素切换的时候，如果切换前后含有相同类型的元素，那么这个元素就会被复用。如果是相同的 input 元素，那么切换前后用户的输入不会被清除掉，这样是不符合需求的。因此可以通过使用 key 来唯一的标识一个元素，这个情况下，使用 key 的元素不会被复用。这个时候 key 的作用是用来标识一个独立的元素。
第二种情况是 v-for 中使用 key。用 v-for 更新已渲染过的元素列表时，它默认使用“就地复用”的策略。如果数据项的顺序发生了改变，Vue 不会移动 DOM 元素来匹配数据项的顺序，而是简单复用此处的每个元素。因此通过为每个列表项提供一个 key 值，来以便 Vue 跟踪元素的身份，从而高效的实现复用。这个时候 key 的作用是为了高效的更新渲染虚拟 DOM。

key 是为 Vue 中 vnode 的唯一标记，通过这个 key，diff 操作可以更准确、更快速