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react diff算法源码解析

转载 作者：qq735679552 更新时间：2022-09-28 22:32:09 25 4
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这篇CFSDN的博客文章react diff算法源码解析由作者收集整理，如果你对这篇文章有兴趣，记得点赞哟.

React中Diff算法又称为调和算法，对应函数名为reconcileChildren，它的主要作用是标记更新过程中那些元素发生了变化，这些变化包括新增、移动、删除。过程发生在beginWork阶段，只有非初次渲染才会Diff.

以前看过一些文章将Diff算法表述为两颗Fiber树的比较，这是不正确的，实际的Diff过程是一组现有的Fiber节点和新的由JSX生成的ReactElement的比较，然后生成新的Fiber节点的过程，这个过程中也会尝试复用现有Fiber节点.

节点Diff又分为两种:

  1. 单节点Diff —— Element、Portal、string、number。
  2. 多节点Diff —— Array、Iterator。

以下React版本为17.0.1，代码文件为ReactChildFiber.old.js.

单节点Diff

单节点Diff比较简单，只有key相同并且type相同的情况才会尝试复用节点，否则会返回新的节点.

单节点大部分情况下我们都不会去赋值key，所以它们默认为null，也是相同的.

reconcileSingleElement

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// 单节点比较
function reconcileSingleElement(
   returnFiber: Fiber,
   currentFirstChild: Fiber | null ,
   element: ReactElement,
   lanes: Lanes,
): Fiber {
   // 当前新的reactElement的key
   const key = element.key;
   // 当前的child fiber节点
   let child = currentFirstChild;
   while (child !== null ) {
     // key相同的情况才diff
     if (child.key === key) {
       switch (child.tag) {
         // ...
         default : {
           // 当前fiber和reactElement的type相同时
           if (child.elementType === element.type) {
             // 删除同级的其他节点
             deleteRemainingChildren(returnFiber, child.sibling);
             // 复用当前child fiber
             const existing = useFiber(child, element.props);
             existing.ref = coerceRef(returnFiber, child, element);
             existing. return = returnFiber;
             // 返回可复用的child fiber
             return existing;
           }
           break ;
         }
       }
       // 不匹配删除节点
       deleteRemainingChildren(returnFiber, child);
       break ;
     } else {
       // key不同直接删除节点
       deleteChild(returnFiber, child);
     }
     child = child.sibling;
   }
 
   // 新的Fiber节点
   const created = createFiberFromElement(element, returnFiber.mode, lanes);
   created.ref = coerceRef(returnFiber, currentFirstChild, element);
   created. return = returnFiber;
   return created;
}

多节点Diff

源码中将多节点分为了数组节点和可迭代节点.

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if (isArray(newChild)) {
   return reconcileChildrenArray(
     returnFiber,
     currentFirstChild,
     newChild,
     lanes,
   );
}
 
if (getIteratorFn(newChild)) {
   return reconcileChildrenIterator(
     returnFiber,
     currentFirstChild,
     newChild,
     lanes,
   );
}

对应的Diff函数分别是reconcileChildrenArray和reconcileChildrenIterator。它们的核心Diff逻辑是相同的，所以只分析数组节点的Diff —— reconcileChildrenArray函数.

这一段的代码比较长，但逻辑很清晰，从分割线分为两轮遍历.

  • 第一轮遍历的是顺序相同且key也相同的节点，这些节点需要做更新操作。
  • 第二轮遍历的是顺序不同，可能key也不同的节点，这些节点需要做新增、移动或删除操作。

第一轮遍历只针对key和顺序都相同的情况，这些key对应的节点位置没有发生改变，只需要做更新操作，一旦遍历遇到key不同的情况就需要跳出循环.

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// 旧节点
<li key= "0" />
<li key= "1" />
<li key= "2" />
// 新节点
<li key= "0" />
<li key= "1" />
<li key= "5" />
 
// key="5"不同，跳出遍历
// 第一轮遍历的节点
<li key= "0" />
<li key= "1" />
// <li key="2"/>和<li key="5"/>留在第二轮遍历比较。

在第一轮遍历完后也分为两种情况.

  1. 新节点数量少于旧节点数量，这时候需要把多余的旧节点标记为删除。
  2. 新节点数量大于旧节点数量，这时候需要把多余的新节点标记为新增。

第二轮遍历针对key不同或顺序不同的情况，可能情况如下:

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// 旧节点
<li key= "0" />
<li key= "1" />
<li key= "2" />
// 新节点
<li key= "0" />
<li key= "2" />
<li key= "1" />
 
// 第二轮遍历对比<li key="2"/>、<li key="1"/>这两个节点

第二轮的遍历会稍微复杂一点，后文在细讲.

详细的代码如下.

reconcileChildrenArray

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function reconcileChildrenArray(
   returnFiber: Fiber,
   currentFirstChild: Fiber | null ,
   newChildren: Array<*>,
   lanes: Lanes,
): Fiber | null {
   // 函数返回的Fiber节点
   let resultingFirstChild: Fiber | null = null ;
   let previousNewFiber: Fiber | null = null ;
 
   // oldFiber为链表
   let oldFiber = currentFirstChild;
   // 用来判断节点是否移动
   let lastPlacedIndex = 0;
   let newIdx = 0;
   let nextOldFiber = null ;
   // 第一轮遍历，只遍历key相同的节点
   for (; oldFiber !== null && newIdx < newChildren.length; newIdx++) {
     if (oldFiber.index > newIdx) {
       nextOldFiber = oldFiber;
       oldFiber = null ;
     } else {
       // 每次循环旧的fiber节点都会指向兄弟元素也就是下次循环的fiber节点
       nextOldFiber = oldFiber.sibling;
     }
     // key相同返回fiber节点，key不同返回null
     // 如果type相同复用节点，不同返回新节点
     const newFiber = updateSlot(
       returnFiber,
       oldFiber,
       newChildren[newIdx],
       lanes,
     );
     // newFiber为null表示key不同，跳出循环
     if (newFiber === null ) {
       if (oldFiber === null ) {
         oldFiber = nextOldFiber;
       }
       break ;
     }
     // newFiber.alternate为null就是新节点，说明type不同创建了新fiber节点
     if (oldFiber && newFiber.alternate === null ) {
       // 需要把oldFiber标记删除
       deleteChild(returnFiber, oldFiber);
     }
     // 放置节点,更新lastPlacedIndex
     lastPlacedIndex = placeChild(newFiber, lastPlacedIndex, newIdx);
     // 组成新fiber节点链
     if (previousNewFiber === null ) {
       resultingFirstChild = newFiber;
     } else {
       previousNewFiber.sibling = newFiber;
     }
     previousNewFiber = newFiber;
     oldFiber = nextOldFiber;
   }
 
   /*
   第一轮遍历完后新节点数量少于旧节点数量
   newChildren已经遍历完，删除掉剩下的fiber节点，可能情况如下 ⬇️
   以前
   <li key="0"/>
   <li key="1"/>
   <li key="2"/>
   新的
   <li key="0"/>
   <li key="1"/>
   就会把<li key="2"/>删除
    */
   if (newIdx === newChildren.length) {
     deleteRemainingChildren(returnFiber, oldFiber);
     return resultingFirstChild;
   }
 
   /*
   第一轮遍历完新节点数量大于旧节点数量
   oldFiber已经遍历完，可能情况如下 ⬇️
   以前
   <li key="0"/>
   <li key="1"/>
   新的
   <li key="0"/>
   <li key="1"/>
   <li key="2"/>
   就会添加新的<li key="2"/>，这一段是新节点的插入逻辑
    */
   if (oldFiber === null ) {
     for (; newIdx < newChildren.length; newIdx++) {
       const newFiber = createChild(returnFiber, newChildren[newIdx], lanes);
       if (newFiber === null ) {
         continue ;
       }
       lastPlacedIndex = placeChild(newFiber, lastPlacedIndex, newIdx);
       // 组成新fiber节点链
       if (previousNewFiber === null ) {
         resultingFirstChild = newFiber;
       } else {
         previousNewFiber.sibling = newFiber;
       }
       previousNewFiber = newFiber;
     }
     return resultingFirstChild;
   }
    
   // ---------------------------------------------------------------------
 
   // 用剩余的oldFiber创建一个key->fiber节点的Map，方便用key来获取对应的旧fiber节点
   const existingChildren = mapRemainingChildren(returnFiber, oldFiber);
  
   // 第二轮遍历，继续遍历剩余的节点，这些节点可能是需要移动或者删除的
   for (; newIdx < newChildren.length; newIdx++) {
     // 从map中获取对应对应key的旧节点，返回更新后的新节点
     const newFiber = updateFromMap(
       existingChildren,
       returnFiber,
       newIdx,
       newChildren[newIdx],
       lanes,
     );
     if (newFiber !== null ) {
       // 复用的新节点，从map里删除老的节点，对应的情况可能是位置的改变
       if (newFiber.alternate !== null ) {
         // 复用的节点要移除map，因为map里剩余的节点都会被标记Deletion删除
         existingChildren. delete (
           newFiber.key === null ? newIdx : newFiber.key,
         );
       }
       // 放置节点同时节点判断是否移动
       lastPlacedIndex = placeChild(newFiber, lastPlacedIndex, newIdx);
       if (previousNewFiber === null ) {
         resultingFirstChild = newFiber;
       } else {
         previousNewFiber.sibling = newFiber;
       }
       previousNewFiber = newFiber;
     }
   }
 
   // 删除剩下的无用节点
   existingChildren.forEach(child => deleteChild(returnFiber, child));
 
   return resultingFirstChild;
}

第一轮遍历比较好理解，这里再细分析一下第二轮遍历，因为第二轮会出现复用是否需要移动的问题.

第二轮遍历首先遍历剩余的oldFiber，组成一个key -> 旧fiber节点的Map，这用可以通过key来快速的获取旧节点.

接下来的遍历依然是使用的新节点为遍历对象，每次遍历使用新节点的key从Map中取出旧节点来对比是否能复用，对应的函数为updateFromMap.

如果节点存在alternate属性，则是复用的节点，这时候需要将它从existingChildren里移除，后续会把第二轮遍历完后依然存在在existingChildren里的节点标记为删除.

如何判断节点移动了？

这里存在一个变量lastPlacedIndex用来判断节点是否移动，每次将节点添加到新的Fiber链表中，都会更新这个值.

当复用的节点oldIndex小于lastPlacedIndex时，则为移动，如果不需要移动，则会将lastPlacedIndex更新为较大的oldIndex，下一个节点会以新值判断，代码如下:

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function placeChild(
   newFiber: Fiber,
   lastPlacedIndex: number,
   newIndex: number,
): number {
   newFiber.index = newIndex;
   const current = newFiber.alternate;
   if (current !== null ) {
     const oldIndex = current.index;
     if (oldIndex < lastPlacedIndex) {
             // 节点移动
       newFiber.flags = Placement;
       return lastPlacedIndex;
     } else {
       // 节点位置无变化
       return oldIndex;
     }
   } else {
     // 插入的新节点
     newFiber.flags = Placement;
     return lastPlacedIndex;
   }
}

举个例子:

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// 旧
abcd
// 新
acbd

abcd均为key值.

第一轮遍历后剩下的需要对比节点

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// 旧
bcd
// 新
cbd

a节点在第一轮已经复用，并且调用过placeChild，这时lastPlacedIndex值为0.

进入第二轮遍历，依然是以新节点为遍历对象.

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c => 在旧节点中存在，可复用，它的index在旧节点中为2，2 > lastPlacedIndex(0)，不需要移动,将lastPlacedIndex赋值为2。
b => 在旧节点中存在，可复用，它的index在旧节点中为1，1 < lastPlacedIndex(2)，需要移动，标记Placement。
d => 在旧节点中存在，可复用，它的index在旧节点中为3，3 > lastPlacedIndex(2)，不需要移动。

由这个例子可以看出，React中将右侧不需要移动的节点作为参照，将需要移动的节点都是统一从左向右移动的.

在后续Layout阶段会将这里标记了Placement的节点做insertBefore操作.

总结

React中的Diff算法核心代码不算很长，但是却引入key巧妙的将复杂度由O(n3 )变为了O(n).

码农内卷太严重，所以不得不学习源码了.

以上就是react diff算法源码解析的详细内容，更多关于react diff算法的资料请关注我其它相关文章！ 。

原文链接：https://juejin.cn/post/6949092569275957256 。

最后此篇关于react diff算法源码解析的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于react diff算法源码解析的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章，希望大家以后支持我的博客！ 。

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