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Vue Diff算法概述

Vue 的 Diff 算法是一种高效的虚拟 DOM 更新机制，用于最小化真实 DOM 的操作开销。它通过比较新旧 Virtual DOM 树中的差异，仅更新那些实际发生改变的部分，从而提升性能。

定义

Diff 算法的核心目标是在 MVVM 开发模式下，通过对虚拟 DOM 进行增量式的更新，减少对真实 DOM 的频繁操作。这种策略显著提高了应用的响应速度和效率。

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工作方式

Diff 算法采用一种自顶向下的单层遍历方法，逐层对比新旧 Virtual DOM 节点。以下是其主要工作流程：

1. 同层级比较
   只有在同一层级上的节点才会被比较，不会跨越层级进行深度优先搜索。这意味着如果父节点不一致，则直接跳过子节点的进一步比较。

2. 节点复用逻辑
   判断两个节点是否可以复用的关键在于 sameVnode 函数。该函数基于以下几个条件决定是否认为两个节点是相同的：

   • key 属性相等；
   • 标签名 (tag) 相等；
   • 是否为注释节点 (isComment) 一致；
   • 数据属性 (data) 存在状态一致；
   • 如果是 <input> 类型的标签，还需要验证 type 是否相同。

3. 四种匹配情况
   在同一级节点中可能存在以下几种匹配关系：

   • Same Node: 新旧节点完全一致，无需任何改动。
   • Reorder Nodes: 需要重新排列现有节点的位置。
   • Add New Nodes: 插入全新的节点。
   • Remove Old Nodes: 删除不再存在的节点。

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原理分析

Diff 算法遵循 “最大相似度原则”，即尽可能多地保留原有节点并重用它们，而不是简单地销毁整个树再重建。其实现过程分为三个阶段：

1. Patch Phase
   对比根节点及其子节点列表，调用相应的更新函数（如 patchVnode 或者创建/删除节点的操作）。

2. Child List Comparison
   使用双端队列的方式快速定位可复用的节点位置，降低时间复杂度至 O(n)，而非暴力求解带来的 O(n²)。

3. Key Optimization
   提供唯一的 key 属性可以帮助框架更快找到对应的真实 DOM 元素，避免不必要的移动或移除动作。因此合理设置 key 是非常重要的优化手段之一。

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示例代码讲解

下面是一个简单的例子展示如何触发 Vue 的 Diff 算法，并观察它的行为表现：

<template><ul><!-- ❌ 错误示范 --><li v-for="(item, index) in items" :key="index">{{ item }}</li><!-- ✅ 正确示范 --><li v-for="item in items" :key="item.id">{{ item.name }}</li></ul>
</template><script>
export default {data() {return {items: [{ id: 1, name: 'Apple' },{ id: 2, name: 'Banana' }]};},methods: {addItem() {this.items.push({ id: Math.random(), name: 'Orange' });}}
};
</script>

在这个案例中，当数组 items 发生变动时，Vue 将运行 Diff 算法来检测哪些部分需要更新。如果没有指定合适的 key，可能会导致错误的 DOM 操作顺序或者性能下降。

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