vue2.0的虚拟DOM渲染

2018-08-10 11:21:21来源：博客园阅读 ()

1、为什么需要虚拟DOM

前面我们从零开始写了一个简单的类Vue框架（文章链接），其中的模板解析和渲染是通过Compile函数来完成的，采用了文档碎片代替了直接对页面中DOM元素的操作，在完成数据的更改后通过appendChild函数将真实的DOM插入到页面。

虽然采用的是文档碎片，但是操作的还是真实的DOM。

而我们知道操作DOM的代价是昂贵的，所以vue2.0采用了虚拟DOM来代替对真实DOM的操作，最后通过某种机制来完成对真实DOM的更新，渲染视图。

所谓的虚拟DOM，其实就是用JS来模拟DOM结构，把DOM的变化操作放在JS层来做，尽量减少对DOM的操作（个人认为主要是因为操作JS比操作DOM快了不知道多少倍，JS运行效率高）。然后对比前后两次的虚拟DOM的变化，只重新渲染变化了的部分，而没有变化的部分则不会重新渲染。

比如我们有如下的DOM结构。

<ul id="list">
      <li class="item1">Item 1</li>
      <li class="item2">Item 2</li>
</ul>

我们完全可以用JS对象模拟上面的DOM结构，模拟后就会变成下面的这种结构。

var vdom = {
    tag: 'ul',
    attr: {
        id: 'list',
    },
    children: [
        {
            tag: 'li',
            attrs: {
                className: 'item',
                children: ['Item 1']
            },
        },
        {
            tag: 'li',
            attrs: {
                className: 'item',
                children: ['Item 2']
            }
        }
    ]

}

必须要注意一点的是：JS模拟的DOM结构并没有模拟所有DOM节点上的属性、方法（因为DOM节点本身的属性非常多，这也是DOM操作耗性能的一个点），而是只模拟了一部分和数据操作相关的属性和方法。

2、怎么使用虚拟DOM

Vue在2.0版本引入了vdom。其vdom是基于snabbdom库所做的修改。snabbdom是一个开源的vdom库。

snabbdom的主要作用就是将传入的JS模拟的DOM结构转换成虚拟的DOM节点。

先通过其中的h函数将JS模拟的DOM结构转换成虚拟DOM之后，再通过其中的patch函数将虚拟DOM转换成真实的DOM渲染到页面中。

为了保证页面的最小化渲染，snabbdom引入了Diff算法，通过Diff算法找出前后两个虚拟DOM之间的差异，只更新改变了的DOM节点，而不重新渲染为改变的DOM节点。

在这里我不打算分析snabbdom的源码来解释到底snabbdom是怎么干成这件事的（主要是现阶段没到那个水平，哈哈。再者已经有很多同学做过类似的分析，相关链接附在文章末尾）。

我会从snabbdom的使用角度来看Vue中的虚拟DOM是如何完成视图渲染的。

我们先看一下snabbdom中两个核心API的功能。

h()函数：将传入的JS模拟的DOM结构模板转换成vnode。（vnode是一个纯JS对象）
patch()函数：将虚拟的DOM节点渲染到页面中。

我们提供一个实例来看一下snabbdom的实际作用。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
    <title>Document</title>
</head>
<body>
    <div id="container"></div>
    <button id="btn-change">change</button>
    <!-- 引入snabbdom库，先不必纠结为什么这样引入，以及每个文件的作用。本篇文章只是介绍一下虚拟DOM的工作方式，并不涉及原理解析
    主要是因为博主目前功力尚浅，有兴趣的小伙伴可以另行研究 -->
    <script src="https://cdn.bootcss.com/snabbdom/0.7.1/snabbdom.js"></script>
    <script src="https://cdn.bootcss.com/snabbdom/0.7.1/snabbdom-class.js"></script>
    <script src="https://cdn.bootcss.com/snabbdom/0.7.1/snabbdom-props.js"></script>
    <script src="https://cdn.bootcss.com/snabbdom/0.7.1/snabbdom-style.js"></script>
    <script src="https://cdn.bootcss.com/snabbdom/0.7.1/snabbdom-eventlisteners.js"></script>
    <script src="https://cdn.bootcss.com/snabbdom/0.7.1/h.js"></script>
    <script>
        //定义patch函数
        var patch = snabbdom.init([
            snabbdom_class,
            snabbdom_props,
            snabbdom_style,
            snabbdom_eventlisteners
        ])
        //定义h函数
        var h = snabbdom.h;

        //生成一个vnode
        var vnode = h('ul#list',{},[
            h('li.item',{},['Item 1']),
            h('li.item',{},['Item 2']),
        ])
　　　　　//console.log(vnode);
        //获取container
        var container = document.getElementById('container');
        patch(container,vnode);//初次渲染

        var btn = document.getElementById('btn-change');
        btn.onclick = function() {
            var newVnode = h('ul#list',{},[
                h('li.item',{},['Item 1']),
                h('li.item',{},['Item B']),
                h('li.item',{},['Item 3']),
            ])
            patch(vnode,newVnode);//再次渲染
　　　　　　　vnode = newVnode;//将修改后的newVnode赋值给vnode
　　　　　　        }
    </script>
</body>
</html>

思路分析：

我们先通过h函数创建一个虚拟DOM节点，通过patch函数将虚拟DOM渲染到页面。
点击btn按钮时，更新ul#list列表的数据，改变了第二个li元素的值并且新增了一个li元素，第一个li元素的值并没有改变。我们再次通过patch函数将更新后的数据渲染到页面上。可以看到只有第二个和第三个li发生了更新，而第一个li由于没有改变，并没有重新渲染。

vue中的模板解析和渲染的核心就是：通过类似snabbdom的h()和patch()的函数，先将模板解析成vnode，如果是初次渲染，则通过patch(container,vnode)将vnode渲染至页面，如果是二次渲染，则通过patch(vnode,newVnode)，先通过Diff算法比较原vnode和newVnode的差异，以最小的代价重新渲染页面。