Vue中的虚拟DOM
在聊虚拟DOM 之前,我们先来说说真实DOM。真实DOM渲染浏览器的步骤如下:
第一步,用HTML分析器,分析HTML元素,构建一颗DOM树。
第二步,用CSS分析器,分析CSS文件和元素样式,生成页面样式表。
第三步,将DOM树和样式表,关联起来,构建一颗Render树。每个DOM节点都有attach方法,接受样式信息,返回一个render对象。这些render对象最终会被构建成一颗Render树。
第四步,有了Render树,浏览器开始布局,为每个Render树上的节点确定一个在显示屏上出现的精确坐标。
第五步,Render树和节点显示坐标都有了,就调用每个节点paint方法,把它们绘制出来,最终渲染浏览器成功。
接下来我们再来看一段代码:如下所示
经过对比我们发现,上面一段代码执行1000次代码只需要0.3ms,而下面一段代码执行1000次代码需要35ms。代码量看起来差不多,但是效率为何相差如此多。这个就是真实DOM与虚拟DOM的差别了。上一段代码其实是操作虚拟DOM,下一段代码操作的真实DOM。
用原生JS或JQ操作真实DOM时,浏览器会从构建DOM树开始从头到尾执行一遍流程。在一次操作中,我需要更新10个DOM节点,浏览器收到第一个DOM请求后并不知道还有9次更新操作,因此会马上执行流程,最终执行10次。例如,第一次计算完,紧接着下一个DOM更新请求,这个节点的坐标值就变了,前一次计算为无用功。计算DOM节点坐标值等都是白白浪费的性能。即使计算机硬件一直在迭代更新,操作DOM的代价仍旧是昂贵的,频繁操作还是会出现页面卡顿,影响用户体验。
而虚拟的DOM的核心思想是:对复杂的文档DOM结构,提供一种方便的工具,进行最小化地DOM操作。这句话,也许过于抽象,却基本概况了虚拟DOM的设计思想。
(1) 提供一种方便的工具,使得开发效率得到保证
(2) 保证最小化的DOM操作,使得执行效率得到保证
也就是说,虚拟dom的框架/工具都是这么做的:
- 根据虚拟dom树最初渲染成真实dom
- 当数据变化,或者说是页面需要重新渲染的时候,会重新生成一个新的完整的虚拟dom
- 拿新的虚拟dom来和旧的虚拟dom做对比(使用diff算法)。得到需要更新的地方之后,更新内容
这样的话,就能大量减少真实dom的操作,提高性能。
我们来看一下虚拟DOM渲染的步骤,如下代码所示:
虚拟DOM的Diff算法:虚拟DOM中,在DOM的状态发生变化时,虚拟DOM会进行Diff运算,来更新只需要被替换的DOM,而不是全部重绘,在Diff算法中,只平层的比较前后两棵DOM树的节点,没有进行深度的遍历。
1.如果节点类型改变,直接将旧节点卸载,替换为新节点,旧节点包括下面的子节点都将被卸载,如果新节点和旧节点仅仅是类型不同,但下面的所有子节点都一样时,这样做也是效率不高的一个地方。
2.节点类型不变,属性或者属性值改变,不会卸载节点,执行节点更新的操作。
3.文本改变,直接修改文字内容。
4.移动,增加,删除子节点时:
如果想在中间插入节点F,简单粗暴的做法是:卸载C,装载F,卸载D,装载C,卸载E,装载D,装载E。如下图:
写代码时,如果没有给数组或枚举类型定义一个key,就会采用上面的粗暴算法。
如果为元素增加key后,Vue就能根据key,直接找到具体的位置进行操作,效率比较高。如下图:
总结的来说:
内部当数据变化,生成一颗新的虚拟dom树,与上一次的虚拟dom树结构进行对比。也就是说,当数据变化的时候,大量操作的是虚拟dom,而虚拟dom属于内存数据,操作起来性能要高的多。而真实的dom操作,只有在追加的那一刻才会进行操作,所以操作虚拟DOM大大提升了性能。