vue3虚拟dom和diff算法实现（模仿源码）

手动实现 Vue 3 的虚拟 DOM 和 Diff 算法

Vue 3 引入了许多新的改进和特性，其中之一是对虚拟 DOM (Virtual DOM) 和 Diff 算法的优化。在这篇文章中，我们将通过一个简单的示例来手动实现 Vue 3 风格的虚拟 DOM 和 Diff 算法。

虚拟 DOM 的基础

虚拟 DOM 是真实 DOM 的 JavaScript 对象表示，它允许我们以一种更高效的方式来描述和更新用户界面。当数据变化时，Vue 会先在虚拟 DOM 上应用这些变化，然后使用 Diff 算法来确定如何最有效地更新真实的 DOM。

实现虚拟 DOM 节点

首先，我们需要一个函数来创建虚拟 DOM 节点。这个函数被称为 h（代表 HyperScript），它接收节点的类型（如 div、span）、属性和子节点，并返回一个虚拟节点对象。

function h(tag, props, ...children) {return { tag, props, children };
}

渲染虚拟 DOM

接下来，我们需要一个 render 函数将虚拟 DOM 节点渲染到真实的 DOM 上。

function render(vnode, container) {if (typeof vnode === 'string') {const textNode = document.createTextNode(vnode);container.appendChild(textNode);return;}const el = document.createElement(vnode.tag);if (vnode.props) {Object.keys(vnode.props).forEach(key => {el.setAttribute(key, vnode.props[key]);});}if (vnode.children) {vnode.children.forEach(child => render(child, el));}container.appendChild(el);
}

实现 Diff 算法

Diff 算法是用来比较新旧虚拟 DOM 树的差异，并更新真实 DOM 的关键部分。以下是 Diff 算法的简化实现：

function patch(oldVnode, newVnode, container) {// 如果节点类型不同，则替换整个节点if (oldVnode.tag !== newVnode.tag) {container.replaceChild(render(newVnode), container.firstChild);return;}// 更新文本节点if (typeof newVnode === 'string') {if (oldVnode !== newVnode) {container.textContent = newVnode;}return;}// 对子节点进行 Diff 操作const oldChildren = oldVnode.children || [];const newChildren = newVnode.children || [];for (let i = 0; i < newChildren.length || i < oldChildren.length; i++) {const oldChild = oldChildren[i];const newChild = newChildren[i];if (newChild) {if (oldChild) {patch(oldChild, newChild, container.childNodes[i]);} else {render(newChild, container);}} else if (oldChild) {container.removeChild(container.childNodes[i]);}}
}

完整示例

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head><meta charset="UTF-8"><meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0"><title>Vue 3 简易虚拟 DOM 和 Diff 算法</title>
</head>
<body><div id="app"></div><script>// 创建虚拟 DOM 节点的函数function h(tag, props, ...children) {return { tag, props, children };}// 将虚拟 DOM 渲染到真实 DOM 的函数function render(vnode, container) {if (typeof vnode === 'string') {const textNode = document.createTextNode(vnode);container.appendChild(textNode);return;}const el = document.createElement(vnode.tag);if (vnode.props) {Object.keys(vnode.props).forEach(key => {el.setAttribute(key, vnode.props[key]);});}if (vnode.children) {vnode.children.forEach(child => render(child, el));}container.appendChild(el);}// Diff 算法的简化实现// 更新节点的 Diff 算法实现function patch(oldVnode, newVnode, container) {// 如果旧节点和新节点相同，无需更新if (oldVnode === newVnode) {return;}// 如果新旧节点标签不同，替换整个节点if (oldVnode.tag !== newVnode.tag) {const newEl = render(newVnode);container.replaceChild(newEl, container.firstChild);return;}// 对文本节点进行特殊处理if (typeof newVnode === 'string') {if (oldVnode !== newVnode) {container.textContent = newVnode;}return;}// 更新属性（简化处理）// 更新子节点const oldChildren = oldVnode.children || [];const newChildren = newVnode.children || [];// 遍历新的子节点newChildren.forEach((newChild, i) => {const oldChild = oldChildren[i];if (oldChild) {patch(oldChild, newChild, container.childNodes[i]);} else {render(newChild, container);}});// 移除不存在的旧子节点if (oldChildren.length > newChildren.length) {oldChildren.slice(newChildren.length).forEach((child, i) => {container.removeChild(container.childNodes[newChildren.length + i]);});}}// 创建并渲染初始虚拟 DOMconst vnode = h('div', { id: 'app' },h('h1', null, 'Hello, Virtual DOM'),h('p', null, 'This is a paragraph'));const container = document.getElementById('app');render(vnode, container);// 创建新的虚拟 DOM 用于更新const newVnode = h('div', { id: 'app' },h('h1', null, 'Hello, Updated Virtual DOM'),h('p', null, 'This is an updated paragraph'));// 使用 patch 函数更新组件setTimeout(() => {patch(vnode, newVnode, container);}, 3000);</script>
</body>
</html>