引言

React 和 Vue 都是当今最流行的前端框架,它们都实现了组件化开发模式。为了优化性能,两者都采用了虚拟DOM技术。当组件状态发生改变时,它们会使用虚拟DOM进行局部渲染比对,只更新必要的DOM节点,从而避免重新渲染整个组件树。本文将从React和Vue的组件更新原理入手,剖析两者虚拟DOM difer算法的异同点。React通过comparing virtual DOM components and re-rendering only difference,而Vue通过响应式依赖追踪确定组件invalidated状态。尽管两者技术实现不同,但目的都是实现增量更新提高性能。本文还将通过代码实例,说明两者的Domin difer流程、对比粒度、更新触发等关键区别。读者将对React和Vue增量更新的内在原理有更深的理解,学会在实践中根据应用场景选择更合适的框架。

React、Vue如何实现组件更新

React和Vue是两个流行的JavaScript库，用于构建用户界面。它们都有自己的组件，下面将简单介绍一下更新原理。

React的组件更新机制：

在React中，组件更新是由虚拟DOM（Virtual DOM）和diff算法驱动的。当组件的状态（state）或属性（props）发生变化时，React会进行虚拟DOM的重新渲染，并将新的虚拟DOM与旧的虚拟DOM进行比较，找出需要更新的部分，然后只更新这些部分到实际的DOM。

React的组件更新流程如下：

组件状态或属性发生变化。
React调用组件的render()方法重新渲染虚拟DOM。
React将新的虚拟DOM与旧的虚拟DOM进行比较，找出需要更新的部分。
React通过最小化DOM操作，只更新需要变化的部分到实际的DOM。
组件更新完成，触发相应的生命周期方法（如componentDidUpdate）。

下面是一个简单的React组件的例子，展示了组件的更新机制：

js 复制代码

import React, { Component } from 'react';

class Counter extends Component {
  constructor(props) {
    super(props);
    this.state = {
      count: 0
    };
  }

  handleClick = () => {
    this.setState(prevState => ({
      count: prevState.count + 1
    }));
  }

  render() {
    return (
      <div>
        <p>Count: {this.state.count}</p>
        <button onClick={this.handleClick}>Increment</button>
      </div>
    );
  }
}

在上面的例子中，当用户点击"Increment"按钮时，handleClick方法会更新组件的状态count。React会重新调用render()方法重新渲染虚拟DOM，并将新的虚拟DOM与旧的虚拟DOM进行比较，然后只更新变化的部分（这里是<p>Count: {this.state.count}</p>）到实际的DOM。

Vue的组件更新机制：

在Vue中，组件更新是由响应式系统驱动的。Vue使用了一种名为"依赖追踪"的机制，它会在组件渲染过程中追踪组件所依赖的数据，并建立起依赖关系。当依赖的数据发生变化时，Vue会通知相关的组件进行更新。

Vue的更新过程大致如下：

数据变化时,setter 触发依赖,标记组件为脏数据
在下一轮事件循环中,Vue 会调用 patch 函数,比对新旧虚拟 DOM 树
通过 diff 算法比较树的差异,得到需要更新的最小节点
只对变化的部分进行 DOM 操作,更新视图
diff 算法的主要步骤是:

对比新旧节点,是否为同一节点
如果不是,直接替换该节点及子节点
如果是,对比新旧节点的属性是否变化
对比子节点,使用键值优化顺序复杂度
递归对比所有子节点
通过这种方式,Vue 可以只更新变化的部分,避免不必要的 DOM 操作。
下面是一个简单的Vue组件的例子，展示了组件的更新机制：

js 复制代码

<template>
  <div>
    <p>Count: {{ count }}</p>
    <button @click="increment">Increment</button>
  </div>
</template>

<script>
export default {
  data() {
    return {
      count: 0
    };
  },
  methods: {
    increment() {
      this.count++;
    }
  }
}
</script>

在上面的例子中，当用户点击"Increment"按钮时，increment方法会更新组件的数据count。Vue会检测到count的变化，并通知组件重新渲染。然后Vue使用虚拟DOM进行比较，只更新变化的部分（这里是<p>Count: {``{ count }}</p>）到实际的DOM。

总结：

React和Vue都采用了类似的组件更新机制，它们都通过比较虚拟DOM或追踪依赖来实现高效的组件更新。React和Vue都使用虚拟DOM和diff算法，这些机制使得组件的更新变得高效，只更新必要的部分，提高了应用的性能。

React与Vue更新的区别

Vue

使用数据响应系统,通过改变组件的数据属性来触发更新。
当组件的 data、props、computed 等属性改变时,会触发 setter,标记组件为"脏"。
在下一轮事件循环中,会批量触发这些"脏"组件的重新渲染。

React

使用状态(state)和属性(props)来控制组件。
当状态或属性改变时,会触发重新渲染。
React 使用 Virtual DOM 来提高性能,只会针对改变的组件进行最小化渲染。
相同点
两者都是声明式框架,通过状态/数据变化控制界面。
都使用虚拟 DOM ,进行增量更新提高性能。
区别
Vue 侧重响应式数据,React 更侧重状态管理。
Vue 使用模板,React 使用 JSX。
Vue 批量异步更新,React 同步更新。
Vue 依赖数据变化触发更新,React 通过 setState/useState 控制。
总体来说,两者都使用了类似的虚拟DOM和增量更新机制,但在触发更新的方式上有差异。Vue 更加主动,而 React 更加显式地控制。

什么是Diff算法

diff 算法是虚拟 DOM 中用于增量更新的关键算法。它的主要作用是对比两棵虚拟 DOM 树的差异,运算出需要更新的最小量 DOM 操作。

diff 算法的基本步骤如下:

用虚拟 DOM 构建出新的DOM树(树A)
将新的DOM树与旧的DOM树(树B)进行对比找出差异
对比过程中,首先比较树A和树B的根节点
如果根节点不相同,直接替换整个DOM树
如果根节点相同,再递归地对比和更新它的属性、子节点等
只更新变化的部分,不修改相同的节点
最后将变化渲染到真实DOM中
diff算法的时间复杂度为O(n),它通过以下优化进一步提升了性能:

Web UI中DOM节点跨层级的移动操作特别少,可以忽略不计
拥有相同类的两个组件生成相似的树形结构,拥有较高的移位率
通过唯一id区分节点,可以根据id直接判断两个节点是否相同

这里是一个简化的React Diff算法的实现示例。它包含了比较根节点、属性和子节点的逻辑。当根节点类型不同时，创建新节点并替换旧节点。当属性不同时，更新属性。对于子节点，通过遍历旧子节点和新子节点来进行比较，并进行递归的Diff算法调用。根据比较结果，进行增加、删除或更新相应的节点。

js 复制代码

// 旧的虚拟DOM树
let oldVDOM = {
  tag: 'div',
  attrs: {
    id: 'container' 
  },
  children: [
    {tag: 'p', attrs: {class: 'paragraph'}},
    {tag: 'span', attrs: {class: 'span'}}
  ]
}

// 新的虚拟DOM树 
let newVDOM = {
  tag: 'div',
  attrs: {
    id: 'container'
  },
  children: [
    {tag: 'p', attrs: {class: 'paragraph'}},
    {tag: 'span', attrs: {class: 'span-new'}} // span类名变化
  ]
}

// diff算法
function diff(oldTree, newTree) {
  // 1. 比较根节点
  if(oldTree.tag !== newTree.tag) {
    // 根节点不同,返回新树
    return newTree
  }
  
  // 2. 比较属性
  if(oldTree.attrs.id !== newTree.attrs.id) {
    // id变化,更新属性
    newTree.attrs = newTree.attrs 
  }
  
  // 3. 比较子节点
  constchildChanges = []
  
  // 使用key进行优化
  oldTree.children.forEach(child => {
    const newChild = newTree.children.find(c => c.key === child.key)
    
    // 深度递归对比子节点
    const changedChild = diff(child, newChild)
    childChanges.push(changedChild)
  })
  
  newTree.children = childChanges
  
  return newTree
}

// 最终只会更新 span 的类名变化 
const newVDOM = diff(oldVDOM, newVDOM)

两者的diff算法的区别

Vue 和 React 虽然都采用了虚拟 DOM 和 diff 算法,但在具体的 diff 实现上还是有一些区别的:

对比粒度不同

Vue 的虚拟 DOM 是Render 函数渲染生成的,对比粒度为组件级别。
React 的虚拟 DOM 是由 React元素构成,对比粒度为节点级别。

处理方式不同

Vue 通过标记静态子树,可以重复使用不变的部分。
React 总是重新构造虚拟 DOM,对相同节点也会进行属性对比。

组件识别不同

Vue 通过组件的 name 属性识别组件是否相同。
React 通过组件 type 来判断是否为相同组件类型。

key 的作用不同

Vue 主要用 key 管理可复用的元素。
React 主要用 key 匹配旧元素与新元素。

事件处理不同

Vue 可以精确知道哪个事件发生变化,只更新事件。
React 每次都需要重新绑定事件,对组件影响较大。
综上,Vue 和 React 虽然概念上都是通过虚拟 DOM + diff 实现增量更新,但在具体实现和优化上还是有一定区别的。

React、Vue框架如何实现组件更新，原理是什么？

引言

React、Vue如何实现组件更新

React与Vue更新的区别

什么是Diff算法

两者的diff算法的区别