virtual dom：

关键词：
1、 template
2、渲染函数
3、 vnode(virtual dom)
4、patch(diff算法)
5、view

Vue.js通过编译将template 模板转换成渲染函数(render ) ，执行渲染函数就可以得到一个虚拟节点树
VNode 虚拟节点：它可以代表一个真实的 dom 节点。通过 createElement 方法能将 VNode 渲染成 dom 节点。简单地说，vnode可以理解成节点描述对象，它描述了应该怎样去创建真实的DOM节点。
patch(也叫做patching算法)：虚拟DOM最核心的部分，它可以将vnode渲染成真实的DOM，这个过程是对比新旧虚拟节点之间有哪些不同，然后根据对比结果找出需要更新的的节点进行更新。这点我们从单词含义就可以看出， patch本身就有补丁、修补的意思，其实际作用是在现有DOM上进行修改来实现更新视图的目的。Vue的Virtual DOM Patching算法是基于Snabbdom的实现，并在些基础上作了很多的调整和改进

虚拟DOM在Vue.js主要做了两件事：

1、提供与真实DOM节点所对应的虚拟节点vnode

2、将虚拟节点vnode和旧虚拟节点oldVnode进行对比（diff算法），然后更新视图

总结：「vdom是为了减轻性能压力。dom是昂贵的，昂贵的一方面在dom本身的重量，dom节点在js里的描述是个非常复杂属性很多原型很长的超级对象，另一方面是浏览器渲染进程和js进程是独立分离的，操作dom时的通信和浏览器本身需要重绘的时耗都是很高的。所以用vdom去模拟dom，vdom每个节点都只挂载js操作的必要属性，每次组件update时都先操作vdom，通过vdom的比对，得到一个真实dom的需要操作的集合。整个机制是在JavaScript层面计算，在完成之前并不会操作DOM，等数据稳定之后再实现精准的修改。」

什么是虚拟DOM：

虚拟DOM就是普通的js对象。是一个用来描述真实dom结构的js对象，它不是真实的dom
1、传统的dom数据发生变化的时，我们需要不断的去操作dom，才能更新数据
2、 虽然出现了模板引擎，可以一次性更新多个dom。但它没有可以追踪状态的机制，当引擎内某个数据发生变化时，它依然操作dom去重新渲染整个引擎。
3、而vue借助和改造Snabbdom便是虚拟dom，它可以跟踪当前dom状态，因为它会根据当前数据生成一个描述当前dom结构的虚拟dom，当数据发生变化时，又生成一个新的虚拟dom，而两个虚拟dom恰好保存了变化前后的状态。
4、然后通过diff算法，计算出当前两个虚拟dom之间的差异，得出一个更好的替换方案，解决更新页面时的性能问题

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# Snabbdom的使用： 流程

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// 引入对应功能（核心功能Init,h）
import { init } from 'snabbdom/build/package/init'
import { h } from 'snabbdom/build/package/h'

// 1.通过init  获取到patch函数
const patch = init([])

// 2.通过h创建vNode
let vNode = h('div.app', '新内容')
  
// 3.获取挂载元素
const dom = document.querySelector('#app')

// 4.通过patch，将vNode渲染到dom上
const oldValue = patch(dom, vNode)

// 5.创建新的vnode, 更新到oldValue
vNode = h('p#text.abc', 'p标签内容')
patch(oldValue, vNode)

官方提供：

6个模块如下：
1、 attributes 设置DOM元素的属性，使用setAttribute(); 处理布尔类型的属性
2、props 和attributes模块相似，设置DOM元素的属性element[attr] = value; 不处理布尔类型的属性
3、 class 切换类样式 注意：给元素设置类样式是通过sel选择器
4、设置 data-* 的自定义属性
5、eventlisteners 注册和移除事件
6、style 设置行内样式， 支持动画delayed/remove/destroy

Snabbdom的核心：

介绍如下：
1、init函数 初始化一个patch函数
2、h函数 创建vNode虚拟Dom节点
3、patch() 比较新旧两个 Vnode
4、把变化的内容更新到真实 DOM 树，并渲染到视图上

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# patch 整体过程：

分析：
• patch(oldVnode, newVnode)
• 把新节点中变化的内容渲染到真实 DOM，最后返回新节点作为下一次 处理的旧节点
• 对比新旧 VNode 是否相同节点(节点的 key 和 sel 相同)
• 如果不是相同节点，删除之前的内容，重新渲染
• 如果是相同节点，再判断新的 VNode 是否有 text，如果有并且和 oldVnode 的 text 不同，直接更新文本内容
• 如果新的 VNode 有 children，判断子节点是否有变化

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diff算法：比较两棵虚拟DOM树的差异

我们知道了，新的虚拟DOM和旧的虚拟DOM是通过diff算法进行比较之后更新的。
这也是 Virtual DOM 算法最核心的部分。两个树的完全的 diff 算法是一个时间复杂度为 O(n^3) 的问题。但是在前端当中，你很少会跨越层级地移动DOM元素。所以 Virtual DOM 只会对同一个层级的元素进行对比：

上面的div只会和同一层级的div对比，第二层级的只会跟第二层级对比。这样算法复杂度就可以达到 O(n)。
2.1 深度优先遍历，记录差异

在实际的代码中，会对新旧两棵树进行一个深度优先的遍历，这样每个节点都会有一个唯一的标记：
在深度优先遍历的时候，每遍历到一个节点就把该节点和新的的树进行对比。如果有差异的话就记录到一个对象里面。

// diff 函数，对比两棵树
function diff (oldTree, newTree) {
  var index = 0 // 当前节点的标志
  var patches = {} // 用来记录每个节点差异的对象
  dfsWalk(oldTree, newTree, index, patches)
  return patches
}

// 对两棵树进行深度优先遍历
function dfsWalk (oldNode, newNode, index, patches) {
  // 对比oldNode和newNode的不同，记录下来
  patches[index] = [...]

  diffChildren(oldNode.children, newNode.children, index, patches)
}

// 遍历子节点
function diffChildren (oldChildren, newChildren, index, patches) {
  var leftNode = null
  var currentNodeIndex = index
  oldChildren.forEach(function (child, i) {
    var newChild = newChildren[i]
    currentNodeIndex = (leftNode && leftNode.count) // 计算节点的标识
      ? currentNodeIndex + leftNode.count + 1
      : currentNodeIndex + 1
    dfsWalk(child, newChild, currentNodeIndex, patches) // 深度遍历子节点
    leftNode = child
  })
}

例如，上面的div和新的div有差异，当前的标记是0，那么：

patches[0] = [{difference}, {difference}, ...] // 用数组存储新旧节点的不同

同理p是patches[1]，ul是patches[3]，类推。

Vue3.0 diff：

diff痛点：
• vue2.x中的虚拟dom是进行「全量的对比」，在运行时会对所有节点生成一个虚拟节点树，当页面数据发生变更好，会遍历判断virtual dom所有节点（包括一些不会变化的节点）有没有发生变化；
• Vue2.x的diff算法，会不断地递归调用 patchVNode，不断堆叠而成的几毫秒，最终就会造成 VNode 更新缓慢
• Vue3.0 动静结合 PatchFlag；这个模版编译时，编译器会在动态标签末尾加上 /* Text*/ PatchFlag。「也就是在生成VNode的时候，同时打上标记，在这个基础上再进行核心的diff算法」并且 PatchFlag 会标识动态的属性类型有哪些

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export const enum PatchFlags {
  TEXT = 1,
  CLASS = 1 << 1,
  STYLE = 1 << 2,
  PROPS = 1 << 3,
  FULL_PROPS = 1 << 4,
  HYDRATE_EVENTS = 1 << 5,
  STABLE_FRAGMENT = 1 << 6,
  KEYED_FRAGMENT = 1 << 7,
  UNKEYED_FRAGMENT = 1 << 8,
  NEED_PATCH = 1 << 9,
  DYNAMIC_SLOTS = 1 << 10,
  DEV_ROOT_FRAGMENT = 1 << 11,
  HOISTED = -1,
  BAIL = -2
}

当 patchFlag 的值「大于」 0 时，代表所对应的元素在 patchVNode 时或 render 时是可以被优化生成或更新的。

当 patchFlag 的值「小于」 0 时，代表所对应的元素在 patchVNode 时，是需要被 full diff，即进行递归遍历 VNode tree 的比较更新过程。

看源码：

export function render(_ctx, _cache, $props, $setup, $data, $options) {
 return (_openBlock(), _createBlock("div", null, [
  _createVNode("p", null, "'HelloWorld'"),
  _createVNode("p", null, _toDisplayString(_ctx.msg), 1 /* TEXT */)
 
 ]))
}

这里的_createVNode(“p”, null, _toDisplayString(_ctx.msg), 1 /* TEXT */)就是对变量节点进行标记。

总结：「Vue3.0对于不参与更新的元素，做静态标记并提示，只会被创建一次，在渲染时直接复用。」

其实diff算法对比的是虚拟Dom，而虚拟Dom是呈树状的，所以我们可以发现，diff算法中充满了递归。总结起来，其实diff算法就是一个 patch —> patchVnode —> updateChildren —> patchVnode —> updateChildren —> patchVnode这样的一个循环递归的过程。

循环中 我们经常用到key，key的主要作用其实就是对比两个虚拟节点时，判断其是否为相同节点。加了key以后，我们可以更为明确的判断两个节点是否为同一个虚拟节点，是的话判断子节点是否有变更（有变更更新真实Dom），不是的话继续比。如果不加key的话，如果两个不同节点的标签名恰好相同，那么就会被判定为同一个节点（key都为undefined），结果一对比这两个节点的子节点发现不一样，这样会凭空增加很多对真实Dom的操作，从而导致页面更频繁得进行重绘和回流。

所以合理利用key可以有效减少真实Dom的变动，从而减少页面重绘和回流的频率，进而提高页面更新的效率。