本文将按照以下顺序讲解koa，通过初读到精读的方式，一步一步讲解koa涉及的相关知识。 通过阅读完本文，你将了解以下内容： koa框架核心 类继承在koa中的应用 co的实现原理，是如何将generator转为async函数的 洋葱模型中间件实现原理 koa的统一错误处理机制 委托模式在koa中的应用 一、koa是什么 koa是一个精简的node框架，它主要做了以下事情： 基于node原生req和res为request和response对象赋能，并基于它们封装成一个context对象。 基于async/await（generator）的中间件洋葱模型机制。 koa1和koa2在源码上的区别主要是于对异步中间件的支持方式的不同。 koa1是使用generator、yield)的模式。 koa2使用的是async/await+Promise的模式。下文主要是针对koa2版本源码上的讲解。 二、初读koa源码 如果你看了koa的源码，会发现koa源码其实很简单，共4个文件。 [代码]── lib ├── application.js ├── context.js ├── request.js └── response.js [代码] 这4个文件其实也对应了koa的4个对象： [代码]── lib ├── new Koa() || ctx.app ├── ctx ├── ctx.req || ctx.request └── ctx.res || ctx.response [代码] 下面，我们先初步了解koa的源码内容，读懂它们，可以对koa有一个初步的了解。 2.1 application.js application.js是koa的入口（从koa文件夹下的package.json的main字段（lib/application.js）中可以得知此文件是入口文件），也是核心部分。 下面对核心代码进行了注释。 [代码]/** * 依赖模块，包括但不止于下面的，只列出核心需要关注的内容 */ const response = require('./response'); const compose = require('koa-compose'); const context = require('./context'); const request = require('./request'); const Emitter = require('events'); const convert = require('koa-convert'); /** * 继承Emitter，很重要，说明Application有异步事件的处理能力 */ module.exports = class Application extends Emitter { constructor() { super(); this.middleware = []; // 该数组存放所有通过use函数的引入的中间件函数 this.subdomainOffset = 2; // 需要忽略的域名个数 this.env = process.env.NODE_ENV || 'development'; // 通过context.js、request.js、response.js创建对应的context、request、response。为什么用Object.create下面会讲解 this.context = Object.create(context); this.request = Object.create(request); this.response = Object.create(response); } // 创建服务器 listen(...args) { debug('listen'); const server = http.createServer(this.callback()); //this.callback()是需要重点关注的部分，其实对应了http.createServer的参数(req, res)=> {} return server.listen(...args); } /* 通过调用koa应用实例的use函数，形如： app.use(async (ctx, next) => { await next(); }); 来加入中间件 */ use(fn) { if (isGeneratorFunction(fn)) { fn = convert(fn); // 兼容koa1的generator写法，下文会讲解转换原理 } this.middleware.push(fn); // 将传入的函数存放到middleware数组中 return this; } // 返回一个类似(req, res) => {}的函数，该函数会作为参数传递给上文的listen函数中的http.createServer函数，作为请求处理的函数 callback() { // 将所有传入use的函数通过koa-compose组合一下 const fn = compose(this.middleware); const handleRequest = (req, res) => { // 基于req、res封装出更强大的ctx，下文会详细讲解 const ctx = this.createContext(req, res); // 调用app实例上的handleRequest，注意区分本函数handleRequest return this.handleRequest(ctx, fn); }; return handleRequest; } // 处理请求 handleRequest(ctx, fnMiddleware) { // 省略，见下文 } // 基于req、res封装出更强大的ctx createContext(req, res) { // 省略，见下文 } }; [代码] 从上面代码中，我们可以总结出application.js核心其实处理了这4个事情： 1. 启动框架 2. 实现洋葱模型中间件机制 3. 封装高内聚的context 4. 实现异步函数的统一错误处理机制 2.2 context.js [代码]const util = require('util'); const createError = require('http-errors'); const httpAssert = require('http-assert'); const delegate = require('delegates'); const proto = module.exports = { // 省略了一些不甚重要的函数 onerror(err) { // 触发application实例的error事件 this.app.emit('error', err, this); }, }; /* 在application.createContext函数中， 被创建的context对象会挂载基于request.js实现的request对象和基于response.js实现的response对象。 下面2个delegate的作用是让context对象代理request和response的部分属性和方法 */ delegate(proto, 'response') .method('attachment') ... .access('status') ... .getter('writable') ...; delegate(proto, 'request') .method('acceptsLanguages') ... .access('querystring') ... .getter('origin') ...; [代码] 从上面代码中，我们可以总结出context.js核心其实处理了这2个事情： 1. 错误事件处理 2. 代理response对象和request对象的部分属性和方法 2.3 request.js [代码]module.exports = { // 在application.js的createContext函数中，会把node原生的req作为request对象(即request.js封装的对象)的属性 // request对象会基于req封装很多便利的属性和方法 get header() { return this.req.headers; }, set header(val) { this.req.headers = val; }, // 省略了大量类似的工具属性和方法 }; [代码] request对象基于node原生req封装了一系列便利属性和方法，供处理请求时调用。 所以当你访问ctx.request.xxx的时候，实际上是在访问request对象上的赋值器（setter）和取值器（getter）。 2.4 response.js [代码]module.exports = { // 在application.js的createContext函数中，会把node原生的res作为response对象（即response.js封装的对象）的属性 // response对象与request对象类似，基于res封装了一系列便利的属性和方法 get body() { return this._body; }, set body(val) { // 支持string if ('string' == typeof val) { } // 支持buffer if (Buffer.isBuffer(val)) { } // 支持stream if ('function' == typeof val.pipe) { } // 支持json this.remove('Content-Length'); this.type = 'json'; }, } [代码] response对象与request对象类似，就不再赘述。 值得注意的是，返回的body支持Buffer、Stream、String以及最常见的json，如上示例所示。 三、深入理解koa源码 通过上面的阅读，相信对koa有了一个初步认识，但毕竟是走马观花，本着追根问底的学术精神，还需要对大量细节进行揣摩，下文会从初始化、启动应用、处理请求等的角度，来对这过程中比较重要的细节进行讲解及延伸，如果彻底弄懂，会对koa以及ES6、generator、async/await、co、异步中间件等有更深一步的了解。 3.1 初始化 koa实例化： [代码]const Koa = require('koa'); const app = new Koa(); [代码] koa执行源码： [代码]module.exports = class Application extends Emitter { constructor() { super(); this.proxy = false; this.middleware = []; this.subdomainOffset = 2; this.env = process.env.NODE_ENV || 'development'; this.context = Object.create(context); //为什么要使用Object.create？ 见下面原因 this.request = Object.create(request); this.response = Object.create(response); if (util.inspect.custom) { this[util.inspect.custom] = this.inspect; } } } [代码] 当实例化koa的时候，koa做了以下2件事： 继承Emitter，具备处理异步事件的能力。然而koa是如何处理，现在还不得而知，这里打个问号。 在创建实例过程中，有三个对象作为实例的属性被初始化，分别是context、request、response。还有我们熟悉的存放中间件的数组mddleware。这里需要注意，是使用Object.create(xxx)对this.xxx进行赋值。 Object.create(xxx)作用： 根据xxx创建一个新对象，并且将xxx的属性和方法作为新的对象的proto。 举个例子，代码在demo02： [代码]const a = { name: 'rose', getName: function(){ return 'rose' } }; const b = Object.create(a); console.log('a is ', a); console.log('b is ', b); [代码] 结果如下： [图片] 可以看到，a的属性和方法已经挂载在b的原型（proto）下了。 所以，当执行完 [代码]this.context = Object.create(context); this.request = Object.create(request); this.response = Object.create(response); [代码] 的时候，以context为例，其实是创建一个新对象，使用context对象来提供新创建对象的proto，并且将这个对象赋值给this.context，实现了类继承的作用。为什么不直接用this.context=context呢？我的理解是，这样会导致两者指向同一片内存，而不是实现继承的目的。 3.2 启动应用及处理请求 在实例化koa之后，接下来，使用app.use传入中间件函数， [代码]app.use(async (ctx,next) => { await next(); }); [代码] koa对应执行源码： [代码] use(fn) { if (isGeneratorFunction(fn)) { fn = convert(fn); } this.middleware.push(fn); return this; } [代码] 当我们执行app.use的时候，koa做了这2件事情： 判断是否是generator函数，如果是，使用koa-convert做转换（koa3将不再支持generator）。 所有传入use的方法，会被push到middleware中。 这里做下延伸讲解，如何将generator函数转为类async函数。 如何将generator函数转为类async函数 koa2处于对koa1版本的兼容，中间件函数如果是generator函数的话，会使用koa-convert进行转换为“类async函数”。（不过到第三个版本，该兼容会取消）。 那么究竟是怎么转换的呢？ 我们先来想想generator和async有什么区别？ 唯一的区别就是async会自动执行，而generator每次都要调用next函数。 所以问题变为，如何让generator自动执行next函数？ 回忆一下generator的知识：每次执行generator的next函数时，它会返回一个对象： [代码]{ value: xxx, done: false } [代码] 返回这个对象后，如果能再次执行next，就可以达到自动执行的目的了。 看下面的例子： [代码]function * gen(){ yield new Promise((resolve,reject){ //异步函数1 if（成功）{ resolve（） }else{ reject(); } }); yield new Promise((resolve,reject){ //异步函数2 if（成功）{ resolve（） }else{ reject(); } }) } let g = gen(); let ret = g.next(); [代码] 此时ret = { value: Promise实例; done: false}；value已经拿到了Promise对象，那就可以自己定义成功/失败的回调函数了。如： [代码]ret.value.then(()=>{ g.next(); }) [代码] 现在就大功告成啦。我们只要找到一个合适的方法让g.next()一直持续下去就可以自动执行了。 所以问题的关键在于yield的value必须是一个Promise。那么我们来看看co是如何把这些都东西都转化为Promise的： [代码]function co(gen) { var ctx = this; // 把上下文转换为当前调用co的对象 var args = slice.call(arguments, 1) // 获取参数 // we wrap everything in a promise to avoid promise chaining, // 不管你的gen是什么，都先用Promise包裹起来 return new Promise(function(resolve, reject) { // 如果gen是函数，则修改gen的this为co中的this对象并执行gen if (typeof gen === 'function') gen = gen.apply(ctx, args); // 因为执行了gen，所以gen现在是一个有next和value的对象，如果gen不存在、或者不是函数则直接返回gen if (!gen || typeof gen.next !== 'function') return resolve(gen); // 执行类似上面示例g.next()的代码 onFulfilled(); function onFulfilled(res) { var ret; try { ret = gen.next(res); // 执行每一个gen.next() } catch (e) { return reject(e); } next(ret); //把执行得到的返回值传入到next函数中，next函数是自动执行的关键 } function onRejected(err) { var ret; try { ret = gen.throw(err); } catch (e) { return reject(e); } next(ret); } /** * Get the next value in the generator, * return a promise. */ function next(ret) { // 如果ret.done=true说明迭代已经完毕，返回最后一次迭代的value if (ret.done) return resolve(ret.value); // 无论ret.value是什么，都转换为Promise，并且把上下文指向ctx var value = toPromise.call(ctx, ret.value); // 如果value是一个Promise，则继续在then中调用onFulfilled。相当于从头开始！！ if (value && isPromise(value)) return value.then(onFulfilled, onRejected); return onRejected(new TypeError('You may only yield a function, promise, generator, array, or object, ' + 'but the following object was passed: "' + String(ret.value) + '"')); } }); } [代码] 请留意上面代码的注释。 从上面代码可以得到这样的结论，co的思想其实就是： 把一个generator封装在一个Promise对象中，然后再这个Promise对象中再次把它的gen.next()也封装出Promise对象，相当于这个子Promise对象完成的时候也重复调用gen.next()。当所有迭代完成时，把父Promise对象resolve掉。这就成了一个类async函数了。 以上就是如何把generator函数转为类async的内容。 好啦，我们继续回来看koa的源码。 当执行完app.use时，服务还没启动，只有当执行到app.listen(3000)时，程序才真正启动。 koa源码： [代码]listen(...args) { const server = http.createServer(this.callback()); return server.listen(...args); } [代码] 这里使用了node原生http.createServer创建服务器，并把this.callback()作为参数传递进去。可以知道，this.callback()返回的一定是这种形式：(req, res) => {}。继续看下this.callback代码。 [代码]callback() { // compose处理所有中间件函数。洋葱模型实现核心 const fn = compose(this.middleware); // 每次请求执行函数(req, res) => {} const handleRequest = (req, res) => { // 基于req和res封装ctx const ctx = this.createContext(req, res); // 调用handleRequest处理请求 return this.handleRequest(ctx, fn); }; return handleRequest; } handleRequest(ctx, fnMiddleware) { const res = ctx.res; res.statusCode = 404; // 调用context.js的onerror函数 const onerror = err => ctx.onerror(err); // 处理响应内容 const handleResponse = () => respond(ctx); // 确保一个流在关闭、完成和报错时都会执行响应的回调函数 onFinished(res, onerror); // 中间件执行、统一错误处理机制的关键 return fnMiddleware(ctx).then(handleResponse).catch(onerror); } [代码] 从上面源码可以看到，有这几个细节很关键： 1. compose(this.middleware)做了什么事情（使用了koa-compose包）。 2. 如何实现洋葱式调用的？ 3. context是如何处理的？createContext的作用是什么？ 4. koa的统一错误处理机制是如何实现的？ 下面，来进行一一讲解。 koa-compose和洋葱式调用 先看第一、二个问题。 看看koa-compose的精简源码： [代码]module.exports = compose function compose(middleware) { return function (context, next) { //略 } } [代码] compose函数接收middleware数组作为参数，middleware中每个对象都是async函数，返回一个以context和next作为入参的函数，我们跟源码一样，称其为fnMiddleware。 在外部调用this.handleRequest的最后一行，运行了中间件： [代码]fnMiddleware(ctx).then(handleResponse).catch(onerror); [代码] 我们来看下fnMiddleware究竟是怎么实现的： [代码]function compose (middleware) { return function (context, next) { let index = -1 return dispatch(0) function dispatch (i) { if (i <= index) return Promise.reject(new Error('next() called multiple times')) index = i let fn = middleware[i] if (i === middleware.length) fn = next if (!fn) return Promise.resolve() try { return Promise.resolve(fn(context, dispatch.bind(null, i + 1))); } catch (err) { return Promise.reject(err) } } } } [代码] 解释之前，我们通过一个例子来理解，假设加入了两个中间件。源码在demo01： [代码]const Koa = require('koa'); const app = new Koa(); app.use(async (ctx,next) => { console.log("1-start"); await next(); console.log("1-end"); }); app.use(async (ctx, next) => { console.log("2-start"); await next(); console.log("2-end"); }); app.listen(3000); [代码] 我们逐步执行， 0：fnMiddleware(ctx)运行； 0：执行dispatch(0)； 0：进入dispatch函数，下图是各个参数对应的值。 [图片] 从参数的值可以得知，最终会执行这段代码： [代码]return Promise.resolve(fn(context, function next() { return dispatch(i + 1) })) [代码] 此时，fn就是第一个中间件，它是一个async函数，async函数会返回一个Promise对象，Promise.resolve()中若传入一个Promise对象的话，那么Promise.resolve将原封不动地返回这个Promise对象。 0：进入到第一个中间件代码内部，先执行“console.log(“1-start”)” 0：然后执行“await next()”，并开始等待next执行返回 1：进入到next函数后，执行的是dispatch(1)，于是老的dispatch(0)压栈，开始从头执行dispatch(1)，即把第二个中间件函数交给fn，然后开始执行，这就完成了程序的控制权从第一个中间件到第二个中间件的转移。下图是执行dispatch(1)时函数内变量的值： [图片] 1：进入到第二个中间件代码内部，先执行“console.log(“2-start”)”。然后执行“await next()”并等待next执行返回 2：进入next函数后，主要执行dispatch(2)，于是老的dispatch(1)压栈，从头开始执行dispatch(2)。下图是执行dispatch(2)时函数内变量的值： [图片] 所以返回Promise.resolve()，此时第二个中间件的next函数返回了。 2：所以接下来执行“console.log(“2-end”)” 1：由此第二个中间件执行完成，把程序控制权交给第一个中间件。第一个中间件执行“console.log(“1-end”)” 0：终于完成了所有中间件的执行，如果中间没有异常，则返回Promise.resolve()，执行handleResponse回调；如有异常，则返回Promies.reject(err)，执行onerror回调。 建议用上面例子进行调试源码来理解，会更加清晰。 至此，回答了上面提到的2个问题： compose(this.middleware)做了什么事情（使用了koa-compose包）。 如何实现洋葱式调用的？ 单一context原则 接下来，我们再来看第3个问题context是如何处理的？createContext的作用是什么？ context使用node原生的http监听回调函数中的req、res来进一步封装，意味着对于每一个http请求，koa都会创建一个context并共享给所有的全局中间件使用，当所有的中间件执行完后，会将所有的数据统一交给res进行返回。所以，在每个中间件中我们才能取得req的数据进行处理，最后ctx再把要返回的body给res进行返回。 请记住句话：每一个请求都有唯一一个context对象，所有的关于请求和响应的东西都放在其里面。 下面来看context（即ctx）是怎么封装的： [代码]// 单一context原则 createContext(req, res) { const context = Object.create(this.context); // 创建一个对象，使之拥有context的原型方法，后面以此类推 const request = context.request = Object.create(this.request); const response = context.response = Object.create(this.response); context.app = request.app = response.app = this; context.req = request.req = response.req = req; context.res = request.res = response.res = res; request.ctx = response.ctx = context; request.response = response; response.request = request; context.originalUrl = request.originalUrl = req.url; context.state = {}; return context; } [代码] 本着一个请求一个context的原则，context必须作为一个临时对象存在，所有的东西都必须放进一个对象，因此，从上面源码可以看到，app、req、res属性就此诞生。 请留意以上代码，为什么app、req、res、ctx也存放在了request、和response对象中呢？ 使它们同时共享一个app、req、res、ctx，是为了将处理职责进行转移，当用户访问时，只需要ctx就可以获取koa提供的所有数据和方法，而koa会继续将这些职责进行划分，比如request是进一步封装req的，response是进一步封装res的，这样职责得到了分散，降低了耦合度，同时共享所有资源使context具有高内聚的性质，内部元素互相能访问到。 在createContext中，还有这样一行代码： [代码]context.state = {}; [代码] 这里的state是专门负责保存单个请求状态的空对象，可以根据需要来管理内部内容。 异步函数的统一错误处理机制 接下来，我们再来看第四个问题：koa的统一错误处理机制是如何实现的？ 回忆一下我们如何在koa中统一处理错误，只需要让koa实例监听onerror事件就可以了。则所有的中间件逻辑错误都会在这里被捕获并处理。如下所示： [代码]app.on('error', err => { log.error('server error', err) }); [代码] 这是怎么做到的呢？核心代码如下（在上面提到的application.js的handleRequest函数中）： [代码]handleRequest(ctx, fnMiddleware) { const res = ctx.res; res.statusCode = 404; // application.js也有onerror函数，但这里使用了context的onerror， const onerror = err => ctx.onerror(err); const handleResponse = () => respond(ctx); onFinished(res, onerror); // 这里是中间件如果执行出错的话，都能执行到onerror的关键！！！ return fnMiddleware(ctx).then(handleResponse).catch(onerror); } [代码] 这里其实会有2个疑问： 1.出错执行的回调函数是context.js的onerror函数，为什么在app上监听onerror事件，就能处理所有中间件的错误呢？ 请看下context.js的onerror： [代码]onerror(err) { this.app.emit('error', err, this); } [代码] 这里的this.app是对application的引用，当context.js调用onerror时，其实是触发application实例的error事件 。该事件是基于“Application类继承自EventEmitter”这一事实。 2.如何做到集中处理所有中间件的错误？ 我们再来回顾一下洋葱模型的中间件实现源码： [代码]function compose (middleware) { return function (context, next) { let index = -1 return dispatch(0) function dispatch (i) { if (i <= index) return Promise.reject(new Error('next() called multiple times')) index = i let fn = middleware[i] if (i === middleware.length) fn = next if (!fn) return Promise.resolve() try { return Promise.resolve(fn(context, dispatch.bind(null, i + 1))); } catch (err) { return Promise.reject(err) } } } } [代码] 还有外部处理： [代码]// 这里是中间件如果执行出错的话，都能执行到onerror的关键！！！ return fnMiddleware(ctx).then(handleResponse).catch(onerror); [代码] 主要涉及这几个知识点： async函数返回一个Promise对象 async函数内部抛出错误，会导致Promise对象变为reject状态。抛出的错误会被catch的回调函数(上面为onerror)捕获到。 await命令后面的Promise对象如果变为reject状态，reject的参数也可以被catch的回调函数(上面为onerror)捕获到。 这样就可以理解为什么koa能实现异步函数的统一错误处理了。 委托模式 最后讲一下koa中使用的设计模式——委托模式。 当我们在使用context对象时，往往会这样使用： ctx.header 获取请求头 ctx.method 获取请求方法 ctx.url 获取请求url 这些对请求参数的获取都得益于context.request的许多属性都被委托在context上了 [代码]delegate(proto, 'request') .method('acceptsLanguages') ... .access('method') ... .getter('URL') .getter('header') ...; [代码] 又比如， ctx.body 设置响应体 ctx.status 设置响应状态码 ctx.redirect() 请求重定向 这些对响应参数的设置都得益于koa中的context.response的许多方法都被委托在context对象上了： [代码]delegate(proto, 'response') .method('redirect') ... .access('status') .access('body') ...; [代码] 至于delegate的使用和源码就不展开了，有兴趣的同学可以看这里 以上就是对koa源码所涉及的所有知识点的解析啦，初次看可能会有点晕，建议结合源码和例子一起多看几次，就会领会到koa框架的简洁和优雅之美所在了~ 参考文章： https://koajs.com https://zhuanlan.zhihu.com/p/34797505 https://zhuanlan.zhihu.com/p/24559011 https://juejin.im/entry/59e747f0f265da431c6f668e https://www.jianshu.com/p/45ec555a6c83 https://juejin.im/post/5b9339136fb9a05d3634ba13 https://www.jianshu.com/p/feb98591a1e5

一、前言 目前最流行的两大前端框架，React 和 Vue，都不约而同的借助 Virtual DOM 技术提高页面的渲染效率。那么，什么是 Virtual DOM ？它是通过什么方式去提升页面渲染效率的呢？本系列文章会详细讲解 Virtual DOM 的创建过程，并实现一个简单的 Diff 算法来更新页面。本文的内容脱离于任何的前端框架，只讲最纯粹的 Virtual DOM 。敲单词太累了，下文 Virtual DOM 一律用 VD 表示。 这是 VD 系列文章的第二篇，以下是本系列其它文章的传送门： 你不知道的Virtual DOM（一）：Virtual Dom介绍 本文将会实现一个简单的 VD Diff 算法，计算出差异并反映到真实的 DOM 上去。 二、思路 使用 VD 的框架，一般的设计思路都是页面等于页面状态的映射，即UI = render(state)。当需要更新页面的时候，无需关心 DOM 具体的变换方式，只需要改变state即可，剩下的事情（render）将由框架代劳。我们考虑最简单的情况，当 state 发生变化时，我们重新生成整个 VD ，触发比较的操作。上述过程分为以下四步： - state 变化，生成新的 VD - 比较 VD 与之前 VD 的异同 - 生成差异对象（patch） - 遍历差异对象并更新 DOM 差异对象的数据结构是下面这个样子，与每一个 VDOM 元素一一对应： [代码]{ type, vdom, props: [{ type, key, value }] children } [代码] 最外层的 type 对应的是 DOM 元素的变化类型，有 4 种：新建、删除、替换和更新。props 变化的 type 只有2种：更新和删除。枚举值如下： [代码]const nodePatchTypes = { CREATE: 'create node', REMOVE: 'remove node', REPLACE: 'replace node', UPDATE: 'update node' } const propPatchTypes = { REMOVE: 'remove prop', UPDATE: 'update prop' } [代码] 三、代码实现 我们做一个定时器，500 毫秒运行一次，每次对 state 加 1。页面的li元素的数量随着 state 而变。 [代码]let state = { num: 5 }; let timer; let preVDom; function render(element) { // 初始化的 VD const vdom = view(); preVDom = vdom; const dom = createElement(vdom); element.appendChild(dom); timer = setInterval(() => { state.num += 1; tick(element); }, 500); } function tick(element) { if (state.num > 20) { clearTimeout(timer); return; } const newVDom = view(); } function view() { return ( <div> Hello World <ul> { // 生成元素为0到n-1的数组 [...Array(state.num).keys()] .map( i => ( <li id={i} class={`li-${i}`}> 第{i * state.num} </li> )) } </ul> </div> ); } [代码] 接下来，通过对比 2 个 VD，生成差异对象。 [代码]function tick(element) { if (state.num > 20) { clearTimeout(timer); return; } const newVDom = view(); // 生成差异对象 const patchObj = diff(preVDom, newVDom); } function diff(oldVDom, newVDom) { // 新建 node if (oldVDom == undefined) { return { type: nodePatchTypes.CREATE, vdom: newVDom } } // 删除 node if (newVDom == undefined) { return { type: nodePatchTypes.REMOVE } } // 替换 node if ( typeof oldVDom !== typeof newVDom || ((typeof oldVDom === 'string' || typeof oldVDom === 'number') && oldVDom !== newVDom) || oldVDom.tag !== newVDom.tag ) { return { type: nodePatchTypes.REPLACE, vdom: newVDom } } // 更新 node if (oldVDom.tag) { // 比较 props 的变化 const propsDiff = diffProps(oldVDom, newVDom); // 比较 children 的变化 const childrenDiff = diffChildren(oldVDom, newVDom); // 如果 props 或者 children 有变化，才需要更新 if (propsDiff.length > 0 || childrenDiff.some( patchObj => (patchObj !== undefined) )) { return { type: nodePatchTypes.UPDATE, props: propsDiff, children: childrenDiff } } } } // 比较 props 的变化 function diffProps(oldVDom, newVDom) { const patches = []; const allProps = {...oldVDom.props, ...newVDom.props}; // 获取新旧所有属性名后，再逐一判断新旧属性值 Object.keys(allProps).forEach((key) => { const oldValue = oldVDom.props[key]; const newValue = newVDom.props[key]; // 删除属性 if (newValue == undefined) { patches.push({ type: propPatchTypes.REMOVE, key }); } // 更新属性 else if (oldValue == undefined || oldValue !== newValue) { patches.push({ type: propPatchTypes.UPDATE, key, value: newValue }); } } ) return patches; } // 比较 children 的变化 function diffChildren(oldVDom, newVDom) { const patches = []; // 获取子元素最大长度 const childLength = Math.max(oldVDom.children.length, newVDom.children.length); // 遍历并diff子元素 for (let i = 0; i < childLength; i++) { patches.push(diff(oldVDom.children[i], newVDom.children[i])); } return patches; } [代码] 计算得出的差异对象是这个样子的： [代码]{ type: "update node", props: [], children: [ null, { type: "update node", props: [], children: [ null, { type: "update node", props: [], children: [ null, { type: "replace node", vdom: 6 } ] } ] }, { type: "create node", vdom: { tag: "li", props: { id: 5, class: "li-5" }, children: ["第", 30] } } ] } [代码] 下一步就是遍历差异对象并更新 DOM 了： [代码]function tick(element) { if (state.num > 20) { clearTimeout(timer); return; } const newVDom = view(); // 生成差异对象 const patchObj = diff(preVDom, newVDom); preVDom = newVDom; // 给 DOM 打个补丁 patch(element, patchObj); } // 给 DOM 打个补丁 function patch(parent, patchObj, index=0) { if (!patchObj) { return; } // 新建元素 if (patchObj.type === nodePatchTypes.CREATE) { return parent.appendChild(createElement(patchObj.vdom)); } const element = parent.childNodes[index]; // 删除元素 if (patchObj.type === nodePatchTypes.REMOVE) { return parent.removeChild(element); } // 替换元素 if (patchObj.type === nodePatchTypes.REPLACE) { return parent.replaceChild(createElement(patchObj.vdom), element); } // 更新元素 if (patchObj.type === nodePatchTypes.UPDATE) { const {props, children} = patchObj; // 更新属性 patchProps(element, props); // 更新子元素 children.forEach( (patchObj, i) => { // 更新子元素时，需要将子元素的序号传入 patch(element, patchObj, i) }); } } // 更新属性 function patchProps(element, props) { if (!props) { return; } props.forEach( patchObj => { // 删除属性 if (patchObj.type === propPatchTypes.REMOVE) { element.removeAttribute(patchObj.key); } // 更新或新建属性 else if (patchObj.type === propPatchTypes.UPDATE) { element.setAttribute(patchObj.key, patchObj.value); } }) } [代码] 到此为止，整个更新的流程就执行完了。可以看到页面跟我们预期的一样，每 500 毫秒刷新一次，构造渲染树和绘制页面花的时间也非常少。 [图片] 作为对比，如果我们在生成新的 VD 后，不经过比较，而是直接重新渲染整个 DOM 的时候，会怎样呢？我们修改一下代码： [代码]function tick(element) { if (state.num > 20) { clearTimeout(timer); return; } const newVDom = view(); newDom = createElement(newVDom); element.replaceChild(newDom, dom); dom = newDom; /* // 生成差异对象 const patchObj = diff(preVDom, newVDom); preVDom = newVDom; // 给 DOM 打个补丁 patch(element, patchObj); */ } [代码] 效果如下： [图片] 可以看到，构造渲染树（Rendering）和绘制页面（Painting）的时间要多一些。但另一方面花在 JS 计算（Scripting）的时间要少一些，因为不需要比较节点的变化。如果算总时间的话，重新渲染整个 DOM 花费的时间反而更少，这是为什么呢？ 其实原因很简单，因为我们的 DOM 树太简单了！节点很少，使用到的 css 也很少，所以构造渲染树和绘制页面就花不了多少时间。VD 真正的效果还是要在真实的项目中才体现得出来。 四、总结 本文详细介绍如何实现一个简单的 VD Diff 算法，再根据计算出的差异去更新真实的 DOM 。然后对性能做了一个简单的分析，得出使用 VD 在减少渲染时间的同时增加了 JS 计算时间的结论。基于当前这个版本的代码还能做怎样的优化呢，请期待下一篇的内容：你不知道的Virtual DOM（三）：Virtual DOM 更新优化