虚拟dom通过javaScript对象模拟真实DOM,利用Diff算法比较新旧节点差异,实现最小化更新。其核心是避免频繁操作耗性能的真实DOM,采用同层比较、类型变化重建、key优化列表等策略,将复杂度降至O(n),并通过批量更新提升渲染效率。

虚拟DOM(Virtual DOM)是javascript中用于提升ui渲染性能的一种技术,尤其在react等现代前端框架中被广泛使用。它的核心思想是用一个轻量的JavaScript对象来模拟真实DOM结构,在状态变化时通过算法比对新旧虚拟DOM的差异,再将最小修改应用到真实DOM上,避免不必要的重绘与回流。
什么是虚拟DOM
真实DOM操作非常耗性能,每次修改都会触发浏览器的布局、绘制等流程。虚拟DOM是一个用普通JavaScript对象表示的DOM节点树,例如:
{ type: 'div', props: { className: 'container' }, children: [ { type: 'h1', props: {}, children: ['Hello'] } ] }
这个对象描述了一个DOM结构,但不涉及实际的页面渲染。当数据变化时,生成新的虚拟DOM树,然后与旧的进行比较,找出需要更新的部分。
Diff算法的核心原理
虚拟DOM的高效依赖于Diff算法,它决定如何快速找出两棵树之间的差异。主流实现采用以下策略:
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- 只比较同一层级节点:不同层级的节点不会被复用,直接替换整棵子树,这样可以将时间复杂度从O(n³)降到O(n)
- 类型不同的节点生成全新子树:如果节点类型(如div变为span)或组件类型改变,则删除原节点及其子节点,创建新节点
- 通过key优化列表渲染:在处理列表时,为每个元素添加唯一key,帮助算法识别哪些元素被移动、新增或删除,而不是盲目重建
如何实现一个简易的Diff过程
基本流程包括三个步骤:构建虚拟DOM、比较差异、打补丁更新真实DOM。
示例说明:
- 用
createElement函数创建虚拟节点(vnode) - 用
render函数把vnode转为真实DOM - 状态更新后生成newVnode,调用
patch(oldVnode, newVnode)递归对比 - 发现文本节点则直接替换内容;发现元素节点则更新属性,并遍历子节点进行比对
- 遇到列表时根据key做映射匹配,减少无效操作
为什么虚拟DOM能提升性能
虽然虚拟DOM本身也需要计算开销,但它把昂贵的DOM操作转移到了内存中的JavaScript运算。由于js执行速度快,加上Diff算法的优化,最终批量更新真实DOM的次数大大减少。
特别是在复杂视图频繁更新的场景下,手动操作DOM极易出错且难以维护,而虚拟DOM提供了一种声明式、可预测的更新机制。
基本上就这些,理解虚拟DOM的关键在于掌握“状态驱动视图”和“最小化真实DOM变更”的设计思想。


