vue页面更新patch的实现示例

patch的流程

组件页面渲染时，将render返回的新vnode（新节点）和组件实例保存的vnode（旧节点）作为参数，调用patch方法，更新DOM。

判断两个节点是否相同

处理过程中，需要判断节点是否相同。相同节点需要满足以下条件：

• key相同
• 标签类型相同
• 注释节点标识相同，都是注释节点，或者都不是注释节点
• data的值状态相同，或者都有值，或者都没值

function sameVnode (a, b) {// 判断两个VNode节点是否是同一个节点
  return (
    a.key === b.key && // key相同
    (
      a.tag === b.tag && // tag相同
      a.isComment === b.isComment && // 注释节点标识相同
      isDef(a.data) === isDef(b.data) && // data值状态相同
      sameInputType(a, b) // input的type相同
    )
  )
}

patch方法

patch判断流程如下：

a) 如果新节点为空，此时旧节点存在（组件销毁时），调用旧节点destroy生命周期函数

b) 如果旧节点为空，根据新节点创建DOM

c) 其他（如果新旧节点都存在）

• a) 旧节点不是DOM(组件节点)，且新旧节点相同
  • 执行patchVnode
• b) 旧节点是DOM元素或者两个节点不相同
  • 创建新节点DOM，销毁旧节点以及DOM。

function patch (oldVnode, vnode, hydrating, removeOnly) {
  if (isUndef(vnode)) {
   if (isDef(oldVnode)) { invokeDestroyHook(oldVnode); }
   return
  }
  ...
  if (isUndef(oldVnode)) {
   isInitialPatch = true;// 组件初始加载
   createElm(vnode, insertedVnodeQueue);
  } else {
   var isRealElement = isDef(oldVnode.nodeType);
   if (!isRealElement && sameVnode(oldVnode, vnode)) {
    patchVnode(oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue, null, null, removeOnly);
   } else {
    ...
    var oldElm = oldVnode.elm;
    var parentElm = nodeOps.parentNode(oldElm);// 获取父元素
    // create new node
    createElm(
     vnode,
     insertedVnodeQueue,
     oldElm._leaveCb ? null : parentElm,
     nodeOps.nextSibling(oldElm)// 获取紧跟的弟弟元素
    );
    if (isDef(parentElm)) {
     removeVnodes(parentElm, [oldVnode], 0, 0);// 销毁旧节点以及DOM元素
    } else if (isDef(oldVnode.tag)) {
     invokeDestroyHook(oldVnode);
    }
   }
  }
  invokeInsertHook(vnode, insertedVnodeQueue, isInitialPatch);
  return vnode.elm
 }
}

patchVnode方法

当两个节点相同时，执行patchVnode方法。在处理各种情况之前，会将旧节点elm属性值赋值给新节点的elm属性，保持elm保持一致。

具体流程如下：

a）如果新旧节点完全相同（引用相同 oldVnode === vnode）

• 直接返回不处理

b) 如果新节点不是文本节点

• a)都存在子节点，新旧节点的子节点数组引用不同（oldCh !== ch）
  • updateChildren
• b)新节点有子节点，旧节点没有
  • 1）查重子节点（key）
  • 2）如果旧节点是文本节点，先清空文本
  • 3）创建子节点DOM元素
• c)旧节点有子节点，新节点没有
  • 移除子节点以及DOM
• d)旧节点是文本节点
  • 清除文本
• c)如果新节点是文本节点，并且和旧节点文本不相同
  • 则直接替换文本内容。
• d)其他（新节点是文本节点，并且和旧节点相同）
  • 不处理

function patchVnode (
  oldVnode,
  vnode,
  insertedVnodeQueue,
  ownerArray,
  index,
  removeOnly
 ) {
  if (oldVnode === vnode) {
   return
  }
  ...
  if (isUndef(vnode.text)) {
   if (isDef(oldCh) && isDef(ch)) {
    if (oldCh !== ch) { updateChildren(elm, oldCh, ch, insertedVnodeQueue, removeOnly); }
   } else if (isDef(ch)) {
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
     checkDuplicateKeys(ch);
    }
    if (isDef(oldVnode.text)) { nodeOps.setTextContent(elm, ''); }
    addVnodes(elm, null, ch, 0, ch.length - 1, insertedVnodeQueue);
   } else if (isDef(oldCh)) {
    removeVnodes(elm, oldCh, 0, oldCh.length - 1);
   } else if (isDef(oldVnode.text)) {
    nodeOps.setTextContent(elm, '');
   }
  } else if (oldVnode.text !== vnode.text) {
   nodeOps.setTextContent(elm, vnode.text);
  }
  ...
 }

updateChildren方法

updateChildren方法处理相同新旧节点的子节点。方法定义了以下变量（updateChildren的节点都表示的是子节点）：

var oldStartIdx = 0;// 表示当前正在处理的旧起始节点序号
  var newStartIdx = 0;// 表示当前正在处理的新起始节点序号
  var oldEndIdx = oldCh.length - 1;// 表示当前正在处理的旧结尾节点序号
  var oldStartVnode = oldCh[0];// 表示当前正在处理的旧起始节点
  var oldEndVnode = oldCh[oldEndIdx];// 表示当前正在处理的旧结尾节点
  var newEndIdx = newCh.length - 1;// 表示当前正在处理的新结尾节点序号
  var newStartVnode = newCh[0];// 表示当前正在处理的新起始节点
  var newEndVnode = newCh[newEndIdx];// 表示当前正在处理的新结尾节点
  var oldKeyToIdx, // 尚未处理的旧节点key值映射
    idxInOld, // 与新节点key值相同的旧节点序号
    vnodeToMove, // 与新节点key值相同的旧节点
    refElm;// 指向当前正在处理的新结尾节点的后一个节点（已处理）的DOM元素

根据新旧节点的对比结果，更新DOM元素，此过程并不改变新旧节点的排序。序号指向正在处理的节点，分别是新旧节点的起始和结尾节点。对比过程以新起始节点为主导，对比方向是由两侧向中间。优先比对新旧节点的起始节点和结尾节点，再查找与新起始节点相同的且未处理的旧节点。当旧节点全部处理完（旧起始和结尾序号重叠），此时新节点可能未处理完，就添加新节点DOM元素。当新节点全部处理完（新起始和结尾序号重叠），可能存在旧节点，就删除旧节点DOM元素。

具体流程如下：

新旧子节点的起始序号不大于结尾序号时，执行以下流程：

a)如果旧子节点两侧存在undefined节点

• 旧起始节点undefined,oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]
• 旧结尾节点undefined,oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]

b)新旧子节点的起始节点相同（前后比较）

• patchVNode更新DOM内容
• oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]
• newStartVnode = newCh[++newStartIdx]

c)新旧子节点的结尾节点相同（前后比较）

• patchVNode更新DOM内容
• oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]
• newEndVnode = newCh[--newEndIdx]

d)旧起始节点和新结尾节点相同（前后比较）

• patchVNode更新DOM内容
• 将旧起始节点DOM添加到旧结尾节点DOM前面
• oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]
• newEndVnode = newCh[--newEndIdx]

e)旧结尾节点和新起始节点相同（前后比较）

• patchVNode更新DOM内容
• 将旧结尾节点DOM添加到旧起始节点DOM前面
• oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]
• newStartVnode = newCh[++newStartIdx]

f)其他(缓存尚未处理的旧节点key值，依此判断旧节点中是否存在和新起始节点相同的节点)

• a)尚未处理的旧节点中不存在与新起始节点相同的节点
  • 创建新节点DOM并添加到旧起始节点DOM的前面
  • newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
• b)旧节点中存在与新起始节点key相同的节点
  • a)旧节点中存在与新起始节点相同的节点
    • patchVode
    • 将相同的旧节点DOM添加到旧起始节点DOM前面
    • 将相同的旧节点置为undefinedoldCh[idxInOld] = undefined
    • newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
  • b)key相同,但标签类型不同的节点
    • 创建新节点DOM并添加到旧起始节点DOM的前面
    • newStartVnode = newCh[++newStartIdx]

循环结束

a)如果旧节点遍历完（oldStartIdx > oldEndIdx）

• 把剩余未处理新节点DOM添加到上一个新结尾节点DOM前面（从新起始节点到新结尾节点，都未处理过）

b)如果新节点遍历完（newStartIdx > newEndIdx）

• 移除旧起始和结尾节点以及他们之间的节点的DOM（从旧起始节点到旧结尾节点，可能存在处理过的节点，但处理过已被置为undefined）

function updateChildren (parentElm, oldCh, newCh, insertedVnodeQueue, removeOnly) {
  var oldStartIdx = 0;// 表示当前正在处理的旧起始节点序号
  var newStartIdx = 0;// 表示当前正在处理的新起始节点序号
  var oldEndIdx = oldCh.length - 1;// 表示当前正在处理的旧结尾节点序号
  var oldStartVnode = oldCh[0];// 表示当前正在处理的旧起始节点
  var oldEndVnode = oldCh[oldEndIdx];// 表示当前正在处理的旧结尾节点
  var newEndIdx = newCh.length - 1;// 表示当前正在处理的新结尾节点序号
  var newStartVnode = newCh[0];// 表示当前正在处理的新起始节点
  var newEndVnode = newCh[newEndIdx];// 表示当前正在处理的新结尾节点
  var oldKeyToIdx, idxInOld, vnodeToMove, refElm;
  ...
  while (oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx) {
   if (isUndef(oldStartVnode)) {
    oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]; // Vnode has been moved left
   } else if (isUndef(oldEndVnode)) {
    oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx];
   } else if (sameVnode(oldStartVnode, newStartVnode)) {
    patchVnode(oldStartVnode, newStartVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newStartIdx);
    oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx];
    newStartVnode = newCh[++newStartIdx];
   } else if (sameVnode(oldEndVnode, newEndVnode)) {
    patchVnode(oldEndVnode, newEndVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newEndIdx);
    oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx];
    newEndVnode = newCh[--newEndIdx];
   } else if (sameVnode(oldStartVnode, newEndVnode)) { // Vnode moved right
    patchVnode(oldStartVnode, newEndVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newEndIdx);
    canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, oldStartVnode.elm, nodeOps.nextSibling(oldEndVnode.elm));
    oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx];
    newEndVnode = newCh[--newEndIdx];
   } else if (sameVnode(oldEndVnode, newStartVnode)) { // Vnode moved left
    patchVnode(oldEndVnode, newStartVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newStartIdx);
    canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, oldEndVnode.elm, oldStartVnode.elm);
    oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx];
    newStartVnode = newCh[++newStartIdx];
   } else {
    if (isUndef(oldKeyToIdx)) { oldKeyToIdx = createKeyToOldIdx(oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx); }// 缓存尚未处理的旧节点key值
    idxInOld = isDef(newStartVnode.key)
     ? oldKeyToIdx[newStartVnode.key]
     : findIdxInOld(newStartVnode, oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx);
    if (isUndef(idxInOld)) { // New element
     createElm(newStartVnode, insertedVnodeQueue, parentElm, oldStartVnode.elm, false, newCh, newStartIdx);
    } else {
     vnodeToMove = oldCh[idxInOld];
     if (sameVnode(vnodeToMove, newStartVnode)) {
      patchVnode(vnodeToMove, newStartVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newStartIdx);
      oldCh[idxInOld] = undefined;
      canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, vnodeToMove.elm, oldStartVnode.elm);
     } else {
      // same key but different element. treat as new element
      createElm(newStartVnode, insertedVnodeQueue, parentElm, oldStartVnode.elm, false, newCh, newStartIdx);
     }
    }
    newStartVnode = newCh[++newStartIdx];
   }
  }
  if (oldStartIdx > oldEndIdx) {
   refElm = isUndef(newCh[newEndIdx + 1]) ? null : newCh[newEndIdx + 1].elm;
   addVnodes(parentElm, refElm, newCh, newStartIdx, newEndIdx, insertedVnodeQueue);
  } else if (newStartIdx > newEndIdx) {
   removeVnodes(parentElm, oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx);
  }
 }

updateChildren的示例：

1.左边表示新旧节点，节点下面标识起始和结尾节点（即正在处理的节点）。右边表示当前的DOM。

2.新节点的起始和结尾节点与旧节点的起始和结尾节点互不相同，并且在旧节点中未找到与新起始节点(新节点f)相同的节点。
所以创建节点f的DOM并添加到旧起始节点（旧节点a）DOM的前面，然后新起始节点序号加1，表示新节点f已处理，当前正在处理新起始节点c。

3.新节点的起始和结尾节点与旧节点的起始和结尾节点互不相同，但在旧节点中找到与新起始节点(节点c)相同的节点。
所以将旧节点c的DOM添加到旧起始节点（旧节点a）DOM的前面，旧节点c置空，然后新起始节点序号加1，表示新节点c已处理，当前正在处理新起始节点e。

4.新起始节点（新节点e）和旧结尾节点(旧节点e)相同。更新旧节点e的DOM内容，并将旧节点e的DOM移动到旧起始节点（旧节点a）DOM的前面，旧结尾节点序号减1，新起始节点加1，表示新旧节点e已处理，当前正在处理的是新起始节点g和旧结尾节点d。

5.新结尾节点（新节点d）和旧结尾节点(旧节点d)相同。仅更新旧节点d的DOM内容。新结尾节点序号减1，旧结尾节点序号减1，表示新旧节点d已处理，当前正在处理的是新结尾节点g和旧结尾节点c。由于旧节点c为空，则旧结尾节点为b。

6.新节点的起始和结尾节点与旧节点的起始和结尾节点互不相同，并且在旧节点中未找到与新起始节点(新节点g)相同的节点。
所以创建节点g的DOM并添加到旧起始节点（旧节点a）DOM的前面，然后新起始节点序号加1，表示新节点g已处理，当前正在处理新起始节点d。

7.由于新起始和结尾节点序号重叠，新节点已经处理完毕，存在尚未处理的旧节点，则移除未处理的旧节点DOM。

8.结束，最终的DOM。

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