如何实现一个轻量级的虚拟DOM及其Diff算法？-js教程-PHP中文网

如何实现一个轻量级的虚拟DOM及其Diff算法？

夜晨

发布： 2025-10-01 17:04:02

原创

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答案：通过定义VNode、实现render渲染和patch Diff算法，用JavaScript对象模拟DOM并高效更新。首先创建描述DOM结构的VNode函数h；其次递归生成真实DOM的render函数；然后对比新旧VNode，同层比较标签与属性，子节点逐一对比替换；最后示例展示1秒后文本更新仅修改差异部分。该系统核心为最小化更新，后续可扩展key、事件等特性。

如何实现一个轻量级的虚拟dom及其diff算法？

实现一个轻量级的虚拟DOM及其Diff算法，核心在于用JavaScript对象描述真实DOM结构，并通过高效的比对机制找出最小更新路径。下面分步骤说明如何从零构建一个简易但实用的虚拟DOM系统。

1. 定义虚拟DOM节点（VNode）

虚拟DOM的基础是VNode，它是一个普通对象，用来描述DOM元素的标签、属性、子节点等信息。

例如，定义一个函数来创建VNode：

function h(tag, props, children) {
  return {
    tag,
    props,
    children: Array.isArray(children) ? children : [children]
  };
}

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说明： h 是“hyperscript”的缩写，常用于创建虚拟节点。tag表示标签名，props是属性对象，children是子节点数组。

2. 将VNode渲染为真实DOM

需要一个函数将虚拟节点递归地转换成真实DOM节点。

function render(vnode) {
  if (typeof vnode === 'string') {
    return document.createTextNode(vnode);
  }

  const el = document.createElement(vnode.tag);

  // 设置属性
  if (vnode.props) {
    Object.keys(vnode.props).forEach(key => {
      el.setAttribute(key, vnode.props[key]);
    });
  }

  // 递归渲染子节点
  vnode.children.forEach(child => {
    el.appendChild(render(child));
  });

  return el;
}

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说明： 如果vnode是字符串，创建文本节点；否则创建元素节点并挂载属性和子节点。

3. 实现Diff算法（patch）

当状态变化产生新VNode时，需与旧VNode比较，只更新变化的部分。这里采用深度优先、同层比较的策略。

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定义patch函数：

function patch(oldVNode, newVNode) {
  const el = (newVNode.el = oldVNode.el);

  // 标签不同，直接替换
  if (oldVNode.tag !== newVNode.tag) {
    el.parentNode.replaceChild(render(newVNode), el);
    return;
  }

  // 更新属性
  const oldProps = oldVNode.props || {};
  const newProps = newVNode.props || {};
  for (const key in newProps) {
    if (oldProps[key] !== newProps[key]) {
      el.setAttribute(key, newProps[key]);
    }
  }
  for (const key in oldProps) {
    if (!(key in newProps)) {
      el.removeAttribute(key);
    }
  }

  // 比较子节点
  const oldChildren = oldVNode.children || [];
  const newChildren = newVNode.children || [];

  const len = Math.max(oldChildren.length, newChildren.length);
  for (let i = 0; i < len; i++) {
    const oldChild = oldChildren[i];
    const newChild = newChildren[i];

    // 新节点不存在，删除
    if (!newChild) {
      el.removeChild(el.childNodes[i]);
    }
    // 旧节点不存在，新增
    else if (!oldChild) {
      el.appendChild(render(newChild));
    }
    // 都存在，递归对比
    else {
      patch(oldChild, newChild);
    }
  }
}

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说明： Diff过程包括标签判断、属性更新、子节点遍历。为简化，未处理key优化，但在实际应用中建议加入key来提升列表更新效率。

4. 使用示例

组合以上模块，可以构建一个简单的响应式更新流程：

// 初始VNode
const v1 = h('div', { id: 'app' }, [
  h('p', {}, 'Hello'),
  h('span', {}, 'World')
]);

// 新VNode
const v2 = h('div', { id: 'app' }, [
  h('p', {}, 'Hello'),
  h('span', {}, 'Virtual DOM')
]);

// 首次渲染
const container = document.getElementById('container');
container.appendChild(render(v1));

// 更新时执行Diff
setTimeout(() => {
  patch(v1, v2);
}, 1000);

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说明： 1秒后内容从“World”变为“Virtual DOM”，只会更新对应文本节点，其他部分保持不变。

基本上就这些。这个实现虽然简单，但涵盖了虚拟DOM的核心思想：用JS对象模拟DOM、render生成真实节点、Diff找出差异并局部更新。不复杂但容易忽略细节，比如属性清理和节点位置管理。后续可扩展支持key、事件绑定、组件化等特性。

以上就是如何实现一个轻量级的虚拟DOM及其Diff算法？的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！