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javascript如何实现虚拟DOM_它的diff算法是如何工作的?

夜晨

夜晨

发布时间:2026-01-09 19:34:02

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来源于php中文网

原创

虚拟 DOM 是用 JavaScript 对象模拟真实 DOM 的轻量层,避免频繁重排重绘,支持批量更新与跨平台;React.createElement 等返回虚拟 DOM 对象,diff 算法仅同层级同 type 比较,key 用于标识可复用节点,列表渲染须用稳定唯一 key。

javascript如何实现虚拟dom_它的diff算法是如何工作的?

虚拟 DOM 是什么,为什么需要它

虚拟 DOM 不是浏览器原生概念,而是用 JavaScript 对象模拟真实 DOM 节点的结构。它本身不渲染、不响应事件,只是一层轻量的数据描述。核心价值在于:避免直接操作真实 DOM 带来的频繁重排重绘开销;为批量更新和跨平台(如 SSR、小程序)提供中间抽象层。

关键点:React.createElement 返回的就是一个虚拟 DOM 对象(Plain Object),形如 { type: 'div', props: { className: 'box' }, children: [...] }。Vue 的 h()、Preacth 函数同理。

diff 算法只在同层级比较,且默认不跨类型移动节点

主流实现(React 16+、Vue 3)采用「双端对比 + 最小编辑距离启发式」,但前提是:diff 严格限制在相同 type(标签名或组件类型)的节点之间进行。一旦 type 改变(比如 divspan),整棵子树被丢弃重建,不会尝试复用。

常见误解:以为 diff 会智能“移动”节点。实际上,key 的作用只是告诉算法:“这个节点在旧列表里叫 A,在新列表里还叫 A,可以复用其状态(如 input 光标、组件实例)”。没有 keykey 错乱,会导致无谓的销毁重建。

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  • 列表渲染必须用稳定唯一的 key,禁止用 index
  • props 变化时,仅触发 shouldComponentUpdatememo 判断,不等于跳过 diff
  • 函数组件每次 render 都生成新虚拟 DOM 树,diff 发生在新旧两棵树之间

简化版 diff 过程:从根节点开始递归比对

真实框架逻辑复杂,但主干流程可概括为三步:① 比较节点类型;② 若类型相同,更新 props 和事件;③ 递归比对子节点(children)。子节点 diff 分为单节点和多节点两种路径:

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单节点(如 div 下只有一个 p):直接递归比对子节点对象。

多节点(如 ul 下有多个 li):进入列表 diff,此时才用到 key。算法会先快速比对头尾四组(oldStart/newStart、oldEnd/newEnd、oldStart/newEnd、oldEnd/newStart),找到可复用项,再 fallback 到哈希映射查找。

function diff(oldNode, newNode, parentDOM) {
  if (!newNode) {
    parentDOM.removeChild(oldNode.el);
  } else if (!oldNode) {
    const el = createElement(newNode);
    parentDOM.appendChild(el);
  } else if (oldNode.type !== newNode.type) {
    // 类型不同,直接替换
    const el = createElement(newNode);
    parentDOM.replaceChild(el, oldNode.el);
  } else {
    // 类型相同,复用 DOM 节点,只更新 props & children
    updateElement(oldNode.el, oldNode.props, newNode.props);
    diffChildren(oldNode.children, newNode.children, oldNode.el);
  }
}

diff 不等于 patch,真实 DOM 更新发生在 commit 阶段

diff 只是计算出「需要做什么」(如「删除第 2 个子节点」「将第 1 个子节点的 className 改为 'active'」),这些操作被收集为 effect list。真正的 DOM 修改(patch)是在 commit 阶段统一执行的,且不可中断——这也是 React 18 并发模式要解决的问题之一。

容易忽略的细节:useEffectuseLayoutEffect 的执行时机就卡在 commit 后的不同阶段;服务端渲染(SSR)时,diff 在 Node.js 环境运行,没有真实 DOM,所以必须靠 hydrateRoot 在客户端做水合校验。

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