React Diffing 算法完整指南(示例详解)

 更新时间:2024年12月27日 10:51:13   作者:傻小胖  
Diffing 算法是 React 用于比较两棵虚拟 DOM 树差异的算法,用来确定需要更新的部分,从而最小化 DOM 操作,这篇文章主要介绍了React Diffing 算法完整指南,需要的朋友可以参考下

React Diffing 算法完整指南

1. Diffing 算法概述

1.1 什么是 Diffing

Diffing 算法是 React 用于比较两棵虚拟 DOM 树差异的算法,用来确定需要更新的部分,从而最小化 DOM 操作。

1.2 基本原则

  • 不同类型的元素会产生不同的树
  • 通过 key 属性标识哪些子元素在不同渲染中保持稳定
  • 采用同层比较策略

2. Diffing 策略详解

2.1 元素类型比较

// 不同类型元素比较
// 旧树
<div>
  <Counter />
</div>
// 新树
<span>
  <Counter />
</span>
// React 会完全删除旧树,重建新树

2.2 同类型元素比较

// 同类型DOM元素比较
// 旧树
<div className="old" title="old">
  Hello
</div>
// 新树
<div className="new" title="new">
  World
</div>
// React 只会更新变化的属性

2.3 组件比较

class MyComponent extends React.Component {
  render() {
    // 更新时只比较渲染结果
    return (
      <div>
        <h1>{this.props.title}</h1>
        <p>{this.props.content}</p>
      </div>
    );
  }
}

3. 列表 Diffing

3.1 无 key 的情况

// 效率较低的列表渲染
function ListWithoutKeys() {
  return (
    <ul>
      <li>Item 1</li>
      <li>Item 2</li>
      <li>Item 3</li>
    </ul>
  );
}
// 当列表项变化时,React 需要重新渲染所有项

3.2 使用 key 的优化

// 使用 key 的列表渲染
function ListWithKeys() {
  const items = [
    { id: 1, text: 'Item 1' },
    { id: 2, text: 'Item 2' },
    { id: 3, text: 'Item 3' }
  ];
  return (
    <ul>
      {items.map(item => (
        <li key={item.id}>{item.text}</li>
      ))}
    </ul>
  );
}
// React 可以通过 key 识别哪些元素保持不变

3.3 key 的最佳实践

// 不推荐:使用索引作为 key
const BadList = () => (
  <ul>
    {items.map((item, index) => (
      <li key={index}>{item.text}</li>
    ))}
  </ul>
);
// 推荐:使用稳定的唯一标识作为 key
const GoodList = () => (
  <ul>
    {items.map(item => (
      <li key={item.id}>{item.text}</li>
    ))}
  </ul>
);

4. Diffing 算法实现原理

4.1 树的遍历策略

function diffTree(oldTree, newTree) {
  if (oldTree === null) {
    // 插入新节点
    return createNode(newTree);
  }
  if (newTree === null) {
    // 删除旧节点
    return null;
  }
  if (oldTree.type !== newTree.type) {
    // 替换节点
    return createNode(newTree);
  }
  // 更新现有节点
  updateNode(oldTree, newTree);
  // 递归处理子节点
  diffChildren(oldTree.children, newTree.children);
}

4.2 子节点比较算法

function diffChildren(oldChildren, newChildren) {
  // 第一轮:处理更新的节点
  for (let i = 0; i < Math.min(oldChildren.length, newChildren.length); i++) {
    diff(oldChildren[i], newChildren[i]);
  }
  // 处理新增的节点
  if (newChildren.length > oldChildren.length) {
    newChildren.slice(oldChildren.length).forEach(child => {
      create(child);
    });
  }
  // 处理删除的节点
  if (oldChildren.length > newChildren.length) {
    oldChildren.slice(newChildren.length).forEach(child => {
      remove(child);
    });
  }
}

5. 性能优化策略

5.1 避免不必要的渲染

class OptimizedComponent extends React.Component {
  shouldComponentUpdate(nextProps, nextState) {
    // 只在必要时更新
    return this.props.value !== nextProps.value;
  }
  render() {
    return <div>{this.props.value}</div>;
  }
}
// 使用 React.memo 优化函数组件
const MemoizedComponent = React.memo(function MyComponent(props) {
  return <div>{props.value}</div>;
});

5.2 列表优化

// 使用 key 和 memo 优化列表渲染
const OptimizedListItem = React.memo(({ item }) => (
  <li>{item.text}</li>
));
function OptimizedList({ items }) {
  return (
    <ul>
      {items.map(item => (
        <OptimizedListItem 
          key={item.id} 
          item={item}
        />
      ))}
    </ul>
  );
}

5.3 大型列表虚拟化

import { FixedSizeList } from 'react-window';
function VirtualizedList({ items }) {
  const Row = ({ index, style }) => (
    <div style={style}>
      {items[index].text}
    </div>
  );
  return (
    <FixedSizeList
      height={400}
      width={300}
      itemCount={items.length}
      itemSize={35}
    >
      {Row}
    </FixedSizeList>
  );
}

6. 常见问题和解决方案

6.1 key 相关问题

// 问题:key 不稳定导致的重新渲染
const ProblematicList = () => (
  <ul>
    {items.map((item, i) => (
      <li key={Math.random()}>{item.text}</li> // 不要这样做
    ))}
  </ul>
);
// 解决方案:使用稳定的唯一标识
const FixedList = () => (
  <ul>
    {items.map(item => (
      <li key={item.id}>{item.text}</li>
    ))}
  </ul>
);

6.2 不必要的重渲染

// 问题:父组件更新导致子组件不必要的重渲染
const Parent = () => {
  const [count, setCount] = useState(0);
  return (
    <div>
      <button onClick={() => setCount(count + 1)}>
        Count: {count}
      </button>
      <Child data={data} /> // 即使 data 没变,Child 也会重渲染
    </div>
  );
};
// 解决方案:使用 useMemo 或 React.memo
const Parent = () => {
  const [count, setCount] = useState(0);
  const memoizedData = useMemo(() => data, [data]);
  return (
    <div>
      <button onClick={() => setCount(count + 1)}>
        Count: {count}
      </button>
      <Child data={memoizedData} />
    </div>
  );
};

7. 总结

7.1 Diffing 算法要点

  • 采用同层比较策略
  • 不同类型元素产生不同树
  • key 属性的重要性
  • 组件的稳定性

7.2 优化建议

  • 合理使用 key
  • 避免不必要的嵌套
  • 使用不可变数据结构
  • 适当使用 memo 和 useMemo
  • 大列表考虑虚拟化

7.3 最佳实践

  • 保持组件的纯粹性
  • 合理拆分组件
  • 正确使用 key
  • 避免深层组件树
  • 及时进行性能优化

8. 经典面试题

1.react/vue中的key有什么作用? (key的内部原理是什么?)
2.为什么遍历列表时,key最好不要用index?
1. 虚拟DOM中key的作用:
简单的说:key是虚拟DOM对象的标识,在更新显示时key起着极其重要的作用。
详细的说:当状态中的数据发生变化时,react会根据【新数据]生成[新的虚拟DOM], 随后React进行【新虚拟DOM]与【旧虚拟DOM]的diff 比较,比较规则如下:
a,旧虚拟DOM中找到了与新虚拟DOM相同的key:
(1).若虚拟DOM中内容没变,直接使用之前的真实DOM
(2).若虚拟DOM中内容变了,则生成新的真实DOM,随后替换掉页面中之前的真实DOM
b.旧虚拟DOM中未找到与新虚拟DOM相同的key 根据数据创建新的真实DOM,随后渲染到到页面
2.用indexf作 key可能会引发的问题:

1.若对数据进行:逆序添加,逆序删除等破坏顺序操作: 会产生没有必要的真实DOM更新 ==>界面效果没问题,但效半低。
2.如果结构中还包含输入类的DOM: 会产生错误DOM更新 ==>界面有问题。
3.注意!如果不存在对数据的逆序添加、逆序删除等破坏顺序操作,仅用于渲染列表用于展示,使用index作为key是没有问题的。 

3.开发中如何选择key?:

1.最好使用每条数据的唯一标识作为key,比如id、手机号、身份证号、学号等唯一值。
2.如果确定只是简单的展示数据,用index也是可以的。

到此这篇关于React Diffing 算法完整指南的文章就介绍到这了,更多相关React Diffing 算法内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

相关文章

  • React组件通信实现方式详解

    React组件通信实现方式详解

    这篇文章主要介绍了React组件通信,在开发中组件通信是React中的一个重要的知识点,本文通过实例代码给大家讲解react中常用的父子、跨组件通信的方法,需要的朋友可以参考下
    2023-03-03
  • react中引入less并支持antd主题换肤方式

    react中引入less并支持antd主题换肤方式

    这篇文章主要介绍了react中引入less并支持antd主题换肤方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教
    2024-01-01
  • React-router v6在Class组件和非组件代码中的正确使用

    React-router v6在Class组件和非组件代码中的正确使用

    这篇文章主要介绍了React-router v6在Class组件和非组件代码中的正确使用方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教
    2024-03-03
  • react native基于FlatList下拉刷新上拉加载实现代码示例

    react native基于FlatList下拉刷新上拉加载实现代码示例

    这篇文章主要介绍了react native基于FlatList下拉刷新上拉加载实现代码示例
    2018-09-09
  • 使用React-Router实现前端路由鉴权的示例代码

    使用React-Router实现前端路由鉴权的示例代码

    这篇文章主要介绍了使用React-Router实现前端路由鉴权的示例代码,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
    2020-07-07
  • ReactNative Image组件使用详解

    ReactNative Image组件使用详解

    本篇文章主要介绍了ReactNative Image组件使用详解,小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧
    2017-08-08
  • React Hook 父子组件相互调用函数方式

    React Hook 父子组件相互调用函数方式

    这篇文章主要介绍了React Hook 父子组件相互调用函数方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教
    2022-09-09
  • React18+TS通用后台管理系统解决方案落地实战示例

    React18+TS通用后台管理系统解决方案落地实战示例

    这篇文章主要为大家介绍了React18+TS通用后台管理系统解决方案落地实战示例详解,有需要的朋友可以借鉴参考下,希望能够有所帮助,祝大家多多进步,早日升职加薪
    2023-08-08
  • React手写一个手风琴组件示例

    React手写一个手风琴组件示例

    这篇文章主要为大家介绍了React手写一个手风琴组件示例详解,有需要的朋友可以借鉴参考下,希望能够有所帮助,祝大家多多进步,早日升职加薪
    2022-07-07
  • React Native中原生实现动态导入的示例详解

    React Native中原生实现动态导入的示例详解

    在React Native社区中,原生动态导入一直是期待已久的功能,在这篇文章中,我们将比较静态和动态导入,学习如何原生地处理动态导入,以及有效实施的最佳实践,希望对大家有所帮助
    2024-02-02

最新评论