深入理解 Vue Diff 算法中 `key` 属性的精确作用,以及在源码中它如何影响节点的复用和移动策略。

各位观众老爷们,大家好!今天咱们来聊聊 Vue Diff 算法里那个看似简单,实则暗藏玄机的 key 属性。这玩意儿就像武侠小说里的独门暗器,用好了能让你的 Vue 应用性能嗖嗖地往上窜,用不好嘛……就只能眼睁睁看着性能掉进茅坑里。

咱们今天就来扒一扒 key 到底是个什么鬼,以及它在 Vue 的源码里是怎么兴风作浪,影响节点复用和移动的。

一、key 的作用:身份的象征,复用的通行证

简单来说,key 的作用就是给每个虚拟 DOM 节点一个唯一的身份标识。这就像是咱们每个人都有身份证一样,Vue 在进行 Diff 算法时,会通过 key 来判断新旧节点是否是同一个节点。

没有 key 的情况下,Vue 只能通过节点的标签类型和属性来判断是否是同一个节点。这就像是警察叔叔只看你的发型和衣服来认人,很容易认错。比如,一个 <div> 变成了另一个 <div>,即使内容不一样,Vue 也可能认为它们是同一个节点,然后直接更新内容,而不是销毁旧节点,创建新节点。

而有了 key 之后,Vue 就能更准确地判断节点是否相同,从而决定是复用、更新,还是销毁、创建。这就像警察叔叔直接看你的身份证号码,绝对不会认错人。

二、key 的重要性:性能优化的关键

key 的存在,直接影响着 Vue 的性能。如果 key 使用不当,会导致不必要的 DOM 操作,降低性能。

  • 复用节点: 当新旧节点 key 相同,且标签类型也相同,Vue 会认为它们是同一个节点,直接复用旧节点,并更新属性。这可以避免不必要的 DOM 创建和销毁,提高性能。
  • 移动节点: 当新旧节点 key 相同,但位置发生了变化,Vue 会移动旧节点到新的位置,而不是销毁旧节点,创建新节点。这可以避免不必要的 DOM 创建和销毁,提高性能。
  • 正确更新: 使用正确的 key 可以确保 Vue 正确地更新节点,避免出现数据错乱等问题。

三、key 的使用场景:v-for 的好基友

key 最常见的应用场景就是 v-for 循环渲染列表的时候。Vue 强烈建议在使用 v-for 时,一定要给每个循环项绑定一个唯一的 key

<template>
  <ul>
    <li v-for="item in list" :key="item.id">{{ item.name }}</li>
  </ul>
</template>

<script>
export default {
  data() {
    return {
      list: [
        { id: 1, name: '张三' },
        { id: 2, name: '李四' },
        { id: 3, name: '王五' }
      ]
    }
  }
}
</script>

在这个例子中,我们给每个 <li> 标签绑定了一个 key,值为 item.id。这样,Vue 就能根据 id 来判断每个列表项是否是同一个节点,从而进行复用、移动或销毁。

四、key 的源码剖析:Diff 算法中的角色

咱们现在就来深入 Vue 的源码,看看 key 在 Diff 算法中到底是怎么发挥作用的。

Vue 的 Diff 算法主要是在 patch 函数中实现的。patch 函数接收两个参数:oldVnode(旧的虚拟 DOM 节点)和 vnode(新的虚拟 DOM 节点)。它的作用是将 vnode 渲染成真实的 DOM,并更新到页面上。

patch 函数中,会首先判断 oldVnodevnode 是否是同一个节点。判断的依据就是 key 和标签类型。

function sameVnode(a, b) {
  return (
    a.key === b.key &&
    a.tag === b.tag &&
    // 其他判断条件...
  )
}

如果 sameVnode 返回 true,说明 oldVnodevnode 是同一个节点,Vue 会直接复用 oldVnode,并更新属性。

如果 sameVnode 返回 false,说明 oldVnodevnode 不是同一个节点,Vue 会销毁 oldVnode,并创建新的 DOM 节点。

五、Diff 算法中的核心步骤:updateChildren

oldVnodevnode 都是元素节点,并且都有子节点时,Vue 会调用 updateChildren 函数来更新子节点。updateChildren 函数是 Diff 算法的核心,它负责比较新旧子节点列表,并进行复用、移动、添加、删除等操作。

updateChildren 函数使用了双指针的方式来比较新旧子节点列表。它会维护四个指针:

  • oldStartIdx:旧子节点列表的起始索引
  • oldEndIdx:旧子节点列表的结束索引
  • newStartIdx:新子节点列表的起始索引
  • newEndIdx:新子节点列表的结束索引

updateChildren 函数会循环比较新旧子节点列表,直到其中一个列表遍历完毕。在每次循环中,它会进行以下操作:

  1. 比较新旧子节点列表的起始节点: 如果 sameVnode(oldStartVnode, newStartVnode) 返回 true,说明新旧起始节点是同一个节点,直接复用旧节点,并更新属性。然后,oldStartIdxnewStartIdx 分别加 1。
  2. 比较新旧子节点列表的结束节点: 如果 sameVnode(oldEndVnode, newEndVnode) 返回 true,说明新旧结束节点是同一个节点,直接复用旧节点,并更新属性。然后,oldEndIdxnewEndIdx 分别减 1。
  3. 比较旧起始节点和新结束节点: 如果 sameVnode(oldStartVnode, newEndVnode) 返回 true,说明旧起始节点移动到了新结束位置,将旧起始节点移动到新结束节点之后,并更新属性。然后,oldStartIdx 加 1,newEndIdx 减 1。
  4. 比较旧结束节点和新起始节点: 如果 sameVnode(oldEndVnode, newStartVnode) 返回 true,说明旧结束节点移动到了新起始位置,将旧结束节点移动到新起始节点之前,并更新属性。然后,oldEndIdx 减 1,newStartIdx 加 1。
  5. 查找旧节点列表中是否存在与新起始节点相同的节点: 如果以上四种情况都不满足,说明新起始节点是一个新的节点,或者旧节点列表中存在与新起始节点相同的节点。Vue 会查找旧节点列表中是否存在与新起始节点相同的节点。如果找到了,说明该节点移动到了新起始位置,将该节点移动到新起始节点之前,并更新属性。然后,newStartIdx 加 1。如果没有找到,说明新起始节点是一个新的节点,创建一个新的 DOM 节点,并插入到新起始节点的位置。然后,newStartIdx 加 1。

六、key 的选择:稳定性和唯一性

选择合适的 key 非常重要。key 必须是唯一的,并且尽可能保持稳定。

  • 唯一性: key 必须在同一个父节点下是唯一的。如果 key 不唯一,会导致 Vue 无法正确地判断节点是否相同,从而导致更新错误。
  • 稳定性: key 应该尽可能保持稳定。如果 key 频繁变化,会导致 Vue 频繁地销毁旧节点,创建新节点,降低性能。

通常情况下,我们可以使用数据的 id 作为 key。如果数据没有 id,可以使用索引 index 作为 key。但是,使用 index 作为 key 可能会导致一些问题,尤其是在列表发生变化时。

七、使用 index 作为 key 的坑:列表变化的噩梦

当列表发生变化时,比如插入或删除节点,使用 index 作为 key 可能会导致 Vue 无法正确地判断节点是否相同,从而导致不必要的 DOM 操作。

举个例子,假设我们有一个列表:

[
  { name: '张三' },
  { name: '李四' },
  { name: '王五' }
]

我们使用 index 作为 key 来渲染列表:

<template>
  <ul>
    <li v-for="(item, index) in list" :key="index">{{ item.name }}</li>
  </ul>
</template>

现在,我们在列表的开头插入一个新的节点:

list.unshift({ name: '赵六' })

列表变成了:

[
  { name: '赵六' },
  { name: '张三' },
  { name: '李四' },
  { name: '王五' }
]

由于我们使用 index 作为 key,导致所有节点的 key 都发生了变化。Vue 认为所有节点都不是同一个节点,因此会销毁所有的旧节点,并创建所有的新节点。这显然是不必要的 DOM 操作,会降低性能。

八、总结:key 是性能优化的利器

key 是 Vue Diff 算法中一个非常重要的属性。它可以帮助 Vue 更准确地判断节点是否相同,从而进行复用、移动、添加、删除等操作,提高性能。

  • key 的作用: 给每个虚拟 DOM 节点一个唯一的身份标识。
  • key 的重要性: 影响 Vue 的性能,可以避免不必要的 DOM 操作。
  • key 的使用场景: v-for 循环渲染列表。
  • key 的选择: 稳定性和唯一性。尽量使用数据的 id 作为 key。避免使用 index 作为 key

九、一些小技巧:

  • 如果你的列表数据确实没有唯一的 id,而且列表的变化非常频繁,可以考虑使用 uuid 等方式生成唯一的 key
  • 如果你的列表数据变化不大,可以使用 index 作为 key,但是要注意可能会出现一些问题。
  • 在某些特殊情况下,可以省略 key。例如,当列表是静态的,不会发生变化时,可以省略 key

最后,给大家留个思考题:

如果一个列表中的数据是动态的,并且没有唯一的 id,你会如何选择 key 呢? 欢迎在评论区留言,一起探讨。

好了,今天的讲座就到这里。感谢大家的观看!下次有机会再和大家聊聊 Vue 的其他黑魔法。再见!

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