大家好，今天咱们聊聊 Vue 3 的 Block Tree，这可是个让渲染器跑得飞快的秘密武器！
先问大家一个问题：Vue 更新的时候，是不是傻乎乎地把所有 VNode 都重新比对一遍？如果真是那样，那 Vue 3 也没啥好炫耀的了。真相当然不是这样！Vue 3 聪明多了，它引入了一个叫做 Block Tree 的概念，让它在更新的时候可以“跳过”很多不必要的 VNode 比较，从而大幅提升性能。
今天，咱们就来扒一扒 Block Tree 的底裤，看看它到底是怎么工作的。
1. 什么是 Block Tree？
要理解 Block Tree，首先要了解什么是 Block。你可以把 Block 想象成一个代码块，这个代码块内部的 DOM 结构是相对稳定的。Vue 在编译模板的时候，会尽可能地将模板划分成多个 Block。
那么 Block Tree 呢？它其实就是一个树状结构，树的每个节点都是一个 Block。整个组件的 VNode 树会被划分成多个 Block，然后形成一个树状结构。
举个例子，假设我们有这样一个模板：
<template>
<div class="container">
<h1>{{ title }}</h1>
<p>{{ description }}</p>
<button @click="increment">Increment</button>
<ul v-if="showList">
<li v-for="item in items" :key="item.id">{{ item.name }}</li>
</ul>
</div>
</template>
<script>
export default {
data() {
return {
title: 'Hello Vue 3',
description: 'A simple example',
count: 0,
showList: true,
items: [
{ id: 1, name: 'Item 1' },
{ id: 2, name: 'Item 2' },
],
};
},
methods: {
increment() {
this.count++;
},
},
};
</script>在这个例子中，Vue 编译器可能会将这个模板划分成以下几个 Block：
- Block 1:
div.container及其内部的h1、p和button元素。 这些元素相对稳定，只有title和description可能会改变。 - Block 2:
ul及其内部的li元素。这个Block的内容会根据items数组的变化而变化。
然后，这些 Block 会形成一个 Block Tree，大致如下所示：
Container (Block 1)
└── List (Block 2, v-if="showList")可以看到，List 这个 Block 是 Container 这个 Block 的子节点。
2. Block Tree 的作用：跳过不必要的 VNode 比较
Block Tree 的核心作用就是在更新的时候，帮助渲染器跳过不必要的 VNode 比较。
想象一下，如果没有 Block Tree，每次数据更新，Vue 都会遍历整个 VNode 树，然后一个一个地比较 VNode 的属性，判断是否需要更新。这简直就是一场灾难！
但是有了 Block Tree，情况就大不一样了。当数据更新的时候，Vue 可以先判断哪个 Block 发生了变化。如果没有发生变化，那么整个 Block 及其子 Block 都可以直接跳过，不需要进行任何比较。
举个例子，假设我们只更新了 title 这个数据。那么，Vue 只需要更新 Block 1 中的 h1 元素即可。Block 2 因为没有发生任何变化，所以可以直接跳过。
这种机制可以大幅提升更新性能，尤其是在大型组件中，效果更加明显。
3. 静态提升 (Static Hoisting) 和 Block Tree 的关系
静态提升 是 Vue 编译器做的另一个优化，它和 Block Tree 密切相关。静态提升 的作用是将那些永远不会改变的 VNode 提取到组件外部，然后在渲染的时候直接复用。
例如，在上面的例子中，div.container 元素本身不会改变，所以 Vue 编译器可能会将它提升到组件外部。这样，每次渲染的时候，就不需要重新创建这个 VNode 了，直接复用即可。
静态提升 可以减少 VNode 的创建和销毁，从而提升性能。
Block Tree 和 静态提升 结合起来，可以达到更好的优化效果。静态提升 将静态的 VNode 提取出来，Block Tree 则将动态的 VNode 划分成多个 Block，然后在更新的时候只更新那些发生变化的 Block。
4. 深入源码：Block 的创建和更新
接下来，咱们来深入源码，看看 Block 是如何创建和更新的。
4.1 Block 的创建
Block 的创建主要发生在编译阶段。Vue 编译器会分析模板，然后根据模板的结构和动态性，将模板划分成多个 Block。
这个过程比较复杂，涉及到词法分析、语法分析、语义分析等多个步骤。咱们这里就不深入讨论了，重点关注 Block 的创建过程。
在运行时，Block 会被表示为一个特殊的 VNode，它的 type 属性是一个 Symbol，叫做 Fragment。Fragment VNode 可以包含多个子 VNode，这些子 VNode 就是 Block 的内容。
以下代码展示了 Block VNode 的创建过程（简化版）：
function createBlock(children, patchFlag) {
return createVNode(Fragment, null, children, patchFlag);
}
// Fragment 是一个 Symbol
const Fragment = Symbol('Fragment');
// 创建 VNode 的函数 (简化版)
function createVNode(type, props, children, patchFlag) {
const vnode = {
type,
props,
children,
patchFlag,
// ... 其他属性
};
return vnode;
}可以看到，createBlock 函数实际上是创建了一个 Fragment VNode，然后将 Block 的内容作为 Fragment VNode 的子节点。patchFlag 是一个标志，用于指示 Block 内部哪些部分是动态的，需要在更新的时候进行比较。
4.2 Block 的更新
Block 的更新发生在 patch 阶段。当数据更新的时候，patch 函数会遍历 VNode 树，然后根据 patchFlag 的值，判断是否需要更新 Block。
如果 Block 的 patchFlag 为 0，表示 Block 内部没有任何动态内容，可以直接跳过。如果 patchFlag 不为 0，表示 Block 内部有动态内容，需要进行比较和更新。
以下代码展示了 Block 的更新过程（简化版）：
function patch(n1, n2, container) {
const { type, patchFlag } = n2;
switch (type) {
case Fragment:
// 处理 Block (Fragment)
patchBlockChildren(n1, n2, container);
break;
// ... 其他类型的 VNode
}
}
function patchBlockChildren(n1, n2, container) {
// 获取新旧 Block 的子节点
const oldChildren = n1.children;
const newChildren = n2.children;
// 根据 patchFlag 的值，判断是否需要更新子节点
if (n2.patchFlag & PatchFlags.DYNAMIC_CHILDREN) {
// 如果 patchFlag 包含 DYNAMIC_CHILDREN 标志，表示子节点是动态的
// 需要进行比较和更新
patchKeyedChildren(oldChildren, newChildren, container);
} else {
// 否则，子节点是静态的，可以直接跳过
// 只需要更新 Block 本身即可
// (例如，更新 Block 的 props)
patchElement(n1, n2, container);
}
}
// PatchFlags 是一个枚举，定义了各种 patch 标志
const PatchFlags = {
TEXT: 1, // 文本节点
CLASS: 2, // class 属性
STYLE: 4, // style 属性
PROPS: 8, // 其他属性
FULL_PROPS: 16, // 带有 key 的属性
EVENT: 32, // 事件监听器
DYNAMIC_SLOTS: 64, // 动态插槽
DYNAMIC_CHILDREN: 128, // 动态子节点
BAIL: -1, // 强制退出优化
};可以看到，patchBlockChildren 函数会根据 patchFlag 的值，判断是否需要更新 Block 的子节点。如果 patchFlag 包含 DYNAMIC_CHILDREN 标志，表示子节点是动态的，需要进行比较和更新。否则，子节点是静态的，可以直接跳过。
patchKeyedChildren 函数用于比较和更新带有 key 的子节点，它会使用一种叫做 Diff 算法来找出需要更新的节点，然后进行更新。这个过程比较复杂，咱们这里就不深入讨论了。
5. Block Tree 的优势和局限性
Block Tree 机制带来了很多优势：
- 提升更新性能： 可以跳过不必要的 VNode 比较，大幅提升更新性能。
- 减少内存占用： 可以复用静态 VNode，减少内存占用。
- 简化渲染逻辑： 可以将组件划分成多个独立的
Block，简化渲染逻辑。
但是，Block Tree 机制也存在一些局限性：
- 编译复杂度增加： 需要在编译阶段进行
Block的划分，增加了编译复杂度。 - 过度优化可能导致性能下降： 如果
Block划分得不合理，可能会导致过度优化，反而降低性能。 - 不适用于所有场景： 对于一些高度动态的组件，
Block Tree机制可能无法发挥作用。
6. 一些注意事项
- 合理使用
key： 在使用v-for的时候，一定要提供唯一的key属性。key属性可以帮助 Vue 更好地识别 VNode，从而提升更新性能。 - 避免过度使用
v-if和v-show： 过度使用v-if和v-show可能会导致Block的频繁创建和销毁，从而降低性能。 - 尽量保持组件的结构稳定： 尽量避免在组件中动态地添加或删除 DOM 元素，这可能会导致
Block的重新划分。
7. 总结
Block Tree 是 Vue 3 中一项重要的性能优化技术。它通过将组件划分成多个 Block，然后在更新的时候只更新那些发生变化的 Block，从而大幅提升更新性能。
希望今天的讲解能够帮助大家更好地理解 Block Tree 的概念和作用。记住，理解这些底层的优化机制，能让你写出更高效的 Vue 代码！
总而言之，Block Tree 就是 Vue 3 性能提升的一大法宝。理解它，你就能更好地理解 Vue 3 的渲染机制，写出更高效的 Vue 代码。希望今天的讲解对你有所帮助！感谢大家！