vuejs 设计与实现 - 双端diff算法

我们介绍了简单 Diff 算法的实现原理。简单 Diff 算法利用虚拟节点的 key 属性，尽可能地复用 DOM元素，并通过移动 DOM的方式来完成更新，从而减少不断地创建和销毁 DOM 元素带来的性能开销。但是，简单 Diff 算法仍然存在很多缺陷，这些缺陷可以通过本章将要介绍的双端 Diff 算法解决。

1.双端比较的原理

双端 Diff 算法是一种同时对新旧两组子节点的两个端点进行比较的算法。因此，我们需要四个索引值，分别指向新旧两组子节点的端点.如下图：

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双端比较的方式：

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在双端比较中，每一轮比较都分为四个步骤，如图 10-5 中的连线所示。
比较的过程如下描述：
第一步: 比较旧的一组子节点中的第一个子节点 p-1 与新的一组子节点中的第一个子节点 p-4，看看它们是否相同。由于两者的key 值不同，因此不相同，不可复用，于是什么都不做。

第二步:比较旧的一组子节点中的最后一个子节点 p-4 与新的一组子节点中的最后一个子节点 p-3，看看它们是否相同。由于两者的 key 值不同，因此不相同，不可复用，于是什么都不做。

第三步:比较旧的一组子节点中的第一个子节点 p-1 与新的一组子节点中的最后一个子节点 p-3，看看它们是否相同。由于两者的 key 值不同，因此不相同，不可复用，于是什么都不做。

第四步:比较旧的一组子节点中的最后一个子节点 p-4 与新的一组子节点中的第一个子节点 p-4。由于它们的 key 值相同，因此可以进行 DOM 复用。
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 function patchChildren(n1, n2, container) {patchKeyedChildren(n1, n2, container)
}function patchKeyedChildren(n1, n2, container){const oldChildren = n1.children const newChildren = n2.children// 四个索引值let oldStartIdx = 0let oldEndIdx = oldChildren.length - 1let newStartIdx = 0let newEndIdx = newChildren.length - 1// 四个索引指向的 vnode 节点let oldStartVNode = oldChildren[oldStartIdx]let oldEndVNode = oldChildren[oldEndIdx]let newStartVNode = newChildren[newStartIdx]let newEndVNode = newChildren[newEndIdx]if (oldStartVNode.key === newStartVNode.key) {// 步骤一:oldStartVNode 和 newStartVNode 比较} else if (oldEndVNode.key === newEndVNode.key) {// 步骤二:oldEndVNode 和 newEndVNode 比较} else if(oldStartVNode.key === newEndVNode.key) {// 步骤三:oldStartVNode 和 newEndVNode 比较} else if (oldEndVNode.key === newStartVNode.key) {// 我们找到了具有相同 key 值的节点。这说明，原来处于尾部的节点在新的顺序中应该处于头部。// 于是，我们只需要以头部元素oldStartVNode.el 作为锚点，将尾部元素 oldEndVNode.el 移动到锚点前面即可。// 但需要注意的是，在进行 DOM 的移动操作之前，仍然需要调用 patch 函数在新旧虚拟节点之间打补丁。// 第四步:oldEndVNode 和 newStartVNode 比较// 仍然需要调用 patch 函数进行打补丁patch(oldEndVNode, newStartVNode, container)// 移动dom操作  oldEndVNode.el 移动到 oldStartVNode.el 前面insert(oldEndVNode.el, container, oldStartVNode.el)// 移动 DOM 完成后，更新索引值，指向下一个位置oldEndVNode = oldChildren[--oldEndIdx]newStartVNode = newChildren[++newStartIdx]}}

第一轮 DOM 移动操作完成 态状的点节后，新旧两组子节点以及真实 DOM 节点的状态如下：
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此时，真实 DOM 节点顺序为 p-4、p-1、p-2、p-3，这与新的 一组子节点顺序不一致。这是因为diff算法还没结束，还需要进行下一轮更新。因此，我们需要将更新逻辑封装到一个 while 循环中，

function patchChildren(n1, n2, container) {patchKeyedChildren(n1, n2, container)}function patchKeyedChildren(n1, n2, container){const oldChildren = n1.children const newChildren = n2.children// 四个索引值let oldStartIdx = 0let oldEndIdx = oldChildren.length - 1let newStartIdx = 0let newEndIdx = newChildren.length - 1// 四个索引指向的 vnode 节点let oldStartVNode = oldChildren[oldStartIdx]let oldEndVNode = oldChildren[oldEndIdx]let newStartVNode = newChildren[newStartIdx]let newEndVNode = newChildren[newEndIdx]+           while (oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx) {if (oldStartVNode.key === newStartVNode.key) {// 步骤一:oldStartVNode 和 newStartVNode 比较} else if (oldEndVNode.key === newEndVNode.key) {// 步骤二:oldEndVNode 和 newEndVNode 比较} else if(oldStartVNode.key === newEndVNode.key) {// 步骤三:oldStartVNode 和 newEndVNode 比较} else if (oldEndVNode.key === newStartVNode.key) {// 我们找到了具有相同 key 值的节点。这说明，原来处于尾部的节点在新的顺序中应该处于头部。// 于是，我们只需要以头部元素oldStartVNode.el 作为锚点，将尾部元素 oldEndVNode.el 移动到锚点前面即可。// 但需要注意的是，在进行 DOM 的移动操作之前，仍然需要调用 patch 函数在新旧虚拟节点之间打补丁。// 第四步:oldEndVNode 和 newStartVNode 比较// 仍然需要调用 patch 函数进行打补丁patch(oldEndVNode, newStartVNode, container)// 移动dom操作  oldEndVNode.el 移动到 oldStartVNode.el 前面insert(oldEndVNode.el, container, oldStartVNode.el)// 移动 DOM 完成后，更新索引值，指向下一个位置oldEndVNode = oldChildren[--oldEndIdx]newStartVNode = newChildren[++newStartIdx]}+           }}

由于在每一轮更新完成之后，紧接着都会更新四个索引中与当前更新轮次相关联的索引，所以整个 while 循环执行的条件是:头部索引值要小于等于尾部索引值。

在第一轮更新结束后循环条件仍然成立，因此需要进行下一轮的比较：

第一步:比较旧的一组子节点中的头部节点 p-1 与新的一组子节点中的头部节点 p-2，看看它们是否相同。由于两者的 key 值不
同，不可复用，所以什么都不做。

这里，我们使用了新的名词: 。它指的是头部索引oldStartIdx 和 newStartIdx 所指向的节点。

第二步:比较旧的一组子节点中的尾部节点 p-3 与新的一组子节点中的尾部节点 p-3，两者的 key 值相同，可以复用。另外，由于两者都处于尾部，因此不需要对真实 DOM 进行移动操作，只需要打补丁即可:


function patchChildren(n1, n2, container) {patchKeyedChildren(n1, n2, container)}function patchKeyedChildren(n1, n2, container){const oldChildren = n1.children const newChildren = n2.children// 四个索引值let oldStartIdx = 0let oldEndIdx = oldChildren.length - 1let newStartIdx = 0let newEndIdx = newChildren.length - 1// 四个索引指向的 vnode 节点let oldStartVNode = oldChildren[oldStartIdx]let oldEndVNode = oldChildren[oldEndIdx]let newStartVNode = newChildren[newStartIdx]let newEndVNode = newChildren[newEndIdx]while (oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx) {if (oldStartVNode.key === newStartVNode.key) {// 步骤一:oldStartVNode 和 newStartVNode 比较} else if (oldEndVNode.key === newEndVNode.key) {// 步骤二:oldEndVNode 和 newEndVNode 比较// 节点在新的顺序中仍然处于尾部，不需要移动，但仍需打补丁+              patch(oldEndVNode, newEndVNode, container)// 更新索引和头尾部节点变量+             oldEndVNode = oldChildren[--oldEndIdx]+             newEndVNode = newChildren[--newEndIdx]} else if(oldStartVNode.key === newEndVNode.key) {// 步骤三:oldStartVNode 和 newEndVNode 比较} else if (oldEndVNode.key === newStartVNode.key) {// 我们找到了具有相同 key 值的节点。这说明，原来处于尾部的节点在新的顺序中应该处于头部。// 于是，我们只需要以头部元素oldStartVNode.el 作为锚点，将尾部元素 oldEndVNode.el 移动到锚点前面即可。// 但需要注意的是，在进行 DOM 的移动操作之前，仍然需要调用 patch 函数在新旧虚拟节点之间打补丁。// 第四步:oldEndVNode 和 newStartVNode 比较// 仍然需要调用 patch 函数进行打补丁patch(oldEndVNode, newStartVNode, container)// 移动dom操作  oldEndVNode.el 移动到 oldStartVNode.el 前面insert(oldEndVNode.el, container, oldStartVNode.el)// 移动 DOM 完成后，更新索引值，指向下一个位置oldEndVNode = oldChildren[--oldEndIdx]newStartVNode = newChildren[++newStartIdx]}}}

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真实 DOM 的顺序相比上一轮没有变化，因为在这一轮的比较中没有对 DOM 节点进行移动，只是对 p-3 节点打补丁。接下来，我们再根据图 上图所示的状态执行下一轮的比较：

第一步:比较旧的一组子节点中的头部节点 p-1 与新的一组子节点中的头部节点 p-2，看看它们是否相同。由于两者的 key 值不
同，不可复用，因此什么都不做。

第二步:比较旧的一组子节点中的尾部节点 p-2 与新的一组子节点中的尾部节点 p-1，看看它们是否相同，由于两者的 key 值不
同，不可复用，因此什么都不做。

第三步:比较旧的一组子节点中的头部节点 p-1 与新的一组子节点中的尾部节点 p-1。两者的 key 值相同，可以复用。

在第三步的比较中，我们找到了相同的节点，这说明: p-1原本是头部节点，但是在新的顺序中，它变成了尾部节点。因此，我们需要将节点p-1对应的真实 DOM 移动到旧的一组子节点的尾部节点 p-2 所对应的真实 DOM 后面，同时还需要更新相应的索引到下一个位置，如图 下图所示：
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function patchChildren(n1, n2, container) {patchKeyedChildren(n1, n2, container)}function patchKeyedChildren(n1, n2, container){const oldChildren = n1.children const newChildren = n2.children// 四个索引值let oldStartIdx = 0let oldEndIdx = oldChildren.length - 1let newStartIdx = 0let newEndIdx = newChildren.length - 1// 四个索引指向的 vnode 节点let oldStartVNode = oldChildren[oldStartIdx]let oldEndVNode = oldChildren[oldEndIdx]let newStartVNode = newChildren[newStartIdx]let newEndVNode = newChildren[newEndIdx]while (oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx) {if (oldStartVNode.key === newStartVNode.key) {// 步骤一:oldStartVNode 和 newStartVNode 比较// 调用 patch 函数在 oldStartVNode 与 newStartVNode 之间打补丁} else if (oldEndVNode.key === newEndVNode.key) {// 步骤二:oldEndVNode 和 newEndVNode 比较// 节点在新的顺序中仍然处于尾部，不需要移动，但仍需打补丁patch(oldEndVNode, newEndVNode, container)// 更新索引和头尾部节点变量oldEndVNode = oldChildren[--oldEndIdx]newEndVNode = newChildren[--newEndIdx]} else if(oldStartVNode.key === newEndVNode.key) {// 步骤三:oldStartVNode 和 newEndVNode 比较+             patch(oldStartVNode, newEndVNode, container)+             insert(oldStartVNode.el, container, oldEndVNode.el.nextSibling)+             oldStartVNode = oldChildren[++oldStartIdx]+             newEndVNode = newChildren[--newEndIdx]} else if (oldEndVNode.key === newStartVNode.key) {// 我们找到了具有相同 key 值的节点。这说明，原来处于尾部的节点在新的顺序中应该处于头部。// 于是，我们只需要以头部元素oldStartVNode.el 作为锚点，将尾部元素 oldEndVNode.el 移动到锚点前面即可。// 但需要注意的是，在进行 DOM 的移动操作之前，仍然需要调用 patch 函数在新旧虚拟节点之间打补丁。// 第四步:oldEndVNode 和 newStartVNode 比较// 仍然需要调用 patch 函数进行打补丁patch(oldEndVNode, newStartVNode, container)// 移动dom操作  oldEndVNode.el 移动到 oldStartVNode.el 前面insert(oldEndVNode.el, container, oldStartVNode.el)// 移动 DOM 完成后，更新索引值，指向下一个位置oldEndVNode = oldChildren[--oldEndIdx]newStartVNode = newChildren[++newStartIdx]}}}

下一轮循环：
第一步:比较旧的一组子节点中的头部节点 p-2 与新的一组 子节点中的头部节点 p-2。发现两者 key 值相同，可以复用。但 两者在新旧两组子节点中都是头部节点，因此不需要移动，只需 要调用 patch 函数进行打补丁即可。

function patchChildren(n1, n2, container) {patchKeyedChildren(n1, n2, container)}function patchKeyedChildren(n1, n2, container){const oldChildren = n1.children const newChildren = n2.children// 四个索引值let oldStartIdx = 0let oldEndIdx = oldChildren.length - 1let newStartIdx = 0let newEndIdx = newChildren.length - 1// 四个索引指向的 vnode 节点let oldStartVNode = oldChildren[oldStartIdx]let oldEndVNode = oldChildren[oldEndIdx]let newStartVNode = newChildren[newStartIdx]let newEndVNode = newChildren[newEndIdx]while (oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx) {if (oldStartVNode.key === newStartVNode.key) {// 步骤一:oldStartVNode 和 newStartVNode 比较// 调用 patch 函数在 oldStartVNode 与 newStartVNode 之间打补丁+                 patch(oldStartVNode, newStartVNode, container)// 更新相关索引，指向下一个位置+                 oldStartVNode = oldChildren[++oldStartIdx]+                 newStartVNode = newChildren[++newStartIdx]} else if (oldEndVNode.key === newEndVNode.key) {// 步骤二:oldEndVNode 和 newEndVNode 比较// 节点在新的顺序中仍然处于尾部，不需要移动，但仍需打补丁patch(oldEndVNode, newEndVNode, container)// 更新索引和头尾部节点变量oldEndVNode = oldChildren[--oldEndIdx]newEndVNode = newChildren[--newEndIdx]} else if(oldStartVNode.key === newEndVNode.key) {// 步骤三:oldStartVNode 和 newEndVNode 比较patch(oldStartVNode, newEndVNode, container)insert(oldStartVNode.el, container, oldEndVNode.el.nextSibling)oldStartVNode = oldChildren[++oldStartIdx]newEndVNode = newChildren[--newEndIdx]} else if (oldEndVNode.key === newStartVNode.key) {// 我们找到了具有相同 key 值的节点。这说明，原来处于尾部的节点在新的顺序中应该处于头部。// 于是，我们只需要以头部元素oldStartVNode.el 作为锚点，将尾部元素 oldEndVNode.el 移动到锚点前面即可。// 但需要注意的是，在进行 DOM 的移动操作之前，仍然需要调用 patch 函数在新旧虚拟节点之间打补丁。// 第四步:oldEndVNode 和 newStartVNode 比较// 仍然需要调用 patch 函数进行打补丁patch(oldEndVNode, newStartVNode, container)// 移动dom操作  oldEndVNode.el 移动到 oldStartVNode.el 前面insert(oldEndVNode.el, container, oldStartVNode.el)// 移动 DOM 完成后，更新索引值，指向下一个位置oldEndVNode = oldChildren[--oldEndIdx]newStartVNode = newChildren[++newStartIdx]}}}

在这一轮更新之后，新旧两组子节点与真实 DOM 节点的状态如图下图 10-10 所示。

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双端比较的优势

优势：减少移动操作。

案例分析：如下图的新旧两组子节点：
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简单diff：移动两次
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双端diff：移动一次

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非理想状态的处理方式

第一轮都无法命中：

  • 旧的一组子节点:p-1、p-2、p-3、p-4。
  • 新的一组子节点:p-2、p-4、p-1、p-3。

当我们尝试按照双端 Diff 算法的思路进行第一轮比较时，会发现无法命中四个步骤中的任何一步。这个时候怎么办呢？这时，我们只能通过增加额外的处理步骤来处理这种非理想情况。既然两个头部和两个尾部的四个节点中都没有可复用的节点，那么我们就尝试看看非头部、非尾部的节点能否复用。具体做法是，拿新的一组子节点中的头部节点去旧的一组子节点中寻找：如下面的代码：

while (oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx) {if (oldStartVNode.key === newStartVNode.key) {// 步骤一:oldStartVNode 和 newStartVNode 比较// 调用 patch 函数在 oldStartVNode 与 newStartVNode 之间打补丁patch(oldStartVNode, newStartVNode, container)// 更新相关索引，指向下一个位置oldStartVNode = oldChildren[++oldStartIdx]newStartVNode = newChildren[++newStartIdx]} else if (oldEndVNode.key === newEndVNode.key) {// 步骤二:oldEndVNode 和 newEndVNode 比较// 节点在新的顺序中仍然处于尾部，不需要移动，但仍需打补丁patch(oldEndVNode, newEndVNode, container)// 更新索引和头尾部节点变量oldEndVNode = oldChildren[--oldEndIdx]newEndVNode = newChildren[--newEndIdx]} else if(oldStartVNode.key === newEndVNode.key) {// 步骤三:oldStartVNode 和 newEndVNode 比较patch(oldStartVNode, newEndVNode, container)insert(oldStartVNode.el, container, oldEndVNode.el.nextSibling)oldStartVNode = oldChildren[++oldStartIdx]newEndVNode = newChildren[--newEndIdx]} else if (oldEndVNode.key === newStartVNode.key) {// 我们找到了具有相同 key 值的节点。这说明，原来处于尾部的节点在新的顺序中应该处于头部。// 于是，我们只需要以头部元素oldStartVNode.el 作为锚点，将尾部元素 oldEndVNode.el 移动到锚点前面即可。// 但需要注意的是，在进行 DOM 的移动操作之前，仍然需要调用 patch 函数在新旧虚拟节点之间打补丁。// 第四步:oldEndVNode 和 newStartVNode 比较// 仍然需要调用 patch 函数进行打补丁patch(oldEndVNode, newStartVNode, container)// 移动dom操作  oldEndVNode.el 移动到 oldStartVNode.el 前面insert(oldEndVNode.el, container, oldStartVNode.el)// 移动 DOM 完成后，更新索引值，指向下一个位置oldEndVNode = oldChildren[--oldEndIdx]newStartVNode = newChildren[++newStartIdx]} else {
+					// 处理非理想情况// 在旧的一 组子节点中，找到与新的一组子节点的头部节点具有相同 key 值的节点// 遍历旧的一组子节点，试图寻找与 newStartVNode 拥有相同 key 值的节点// idxInOld 就是新的一组子节点的头部节点在旧的一组子节点中的索引+                   const idxInOld = oldChildren.findIndex(node => node.key === newStartVNode.key)}}

如下图在旧子节点中寻找可复用节点：
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function patchChildren(n1, n2, container) {patchKeyedChildren(n1, n2, container)}function patchKeyedChildren(n1, n2, container){const oldChildren = n1.children const newChildren = n2.children// 四个索引值let oldStartIdx = 0let oldEndIdx = oldChildren.length - 1let newStartIdx = 0let newEndIdx = newChildren.length - 1// 四个索引指向的 vnode 节点let oldStartVNode = oldChildren[oldStartIdx]let oldEndVNode = oldChildren[oldEndIdx]let newStartVNode = newChildren[newStartIdx]let newEndVNode = newChildren[newEndIdx]while (oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx) {if (oldStartVNode.key === newStartVNode.key) {// 步骤一:oldStartVNode 和 newStartVNode 比较// 调用 patch 函数在 oldStartVNode 与 newStartVNode 之间打补丁patch(oldStartVNode, newStartVNode, container)// 更新相关索引，指向下一个位置oldStartVNode = oldChildren[++oldStartIdx]newStartVNode = newChildren[++newStartIdx]} else if (oldEndVNode.key === newEndVNode.key) {// 步骤二:oldEndVNode 和 newEndVNode 比较// 节点在新的顺序中仍然处于尾部，不需要移动，但仍需打补丁patch(oldEndVNode, newEndVNode, container)// 更新索引和头尾部节点变量oldEndVNode = oldChildren[--oldEndIdx]newEndVNode = newChildren[--newEndIdx]} else if(oldStartVNode.key === newEndVNode.key) {// 步骤三:oldStartVNode 和 newEndVNode 比较patch(oldStartVNode, newEndVNode, container)insert(oldStartVNode.el, container, oldEndVNode.el.nextSibling)oldStartVNode = oldChildren[++oldStartIdx]newEndVNode = newChildren[--newEndIdx]} else if (oldEndVNode.key === newStartVNode.key) {// 我们找到了具有相同 key 值的节点。这说明，原来处于尾部的节点在新的顺序中应该处于头部。// 于是，我们只需要以头部元素oldStartVNode.el 作为锚点，将尾部元素 oldEndVNode.el 移动到锚点前面即可。// 但需要注意的是，在进行 DOM 的移动操作之前，仍然需要调用 patch 函数在新旧虚拟节点之间打补丁。// 第四步:oldEndVNode 和 newStartVNode 比较// 仍然需要调用 patch 函数进行打补丁patch(oldEndVNode, newStartVNode, container)// 移动dom操作  oldEndVNode.el 移动到 oldStartVNode.el 前面insert(oldEndVNode.el, container, oldStartVNode.el)// 移动 DOM 完成后，更新索引值，指向下一个位置oldEndVNode = oldChildren[--oldEndIdx]newStartVNode = newChildren[++newStartIdx]}  else {// 处理非理想情况// 在旧的一 组子节点中，找到与新的一组子节点的头部节点具有相同 key 值的节点// 遍历旧的一组子节点，试图寻找与 newStartVNode 拥有相同 key 值的节点// idxInOld 就是新的一组子节点的头部节点在旧的一组子节点中的索引const idxInOld = oldChildren.findIndex(node => node.key === newStartVNode.key)// idxInOld 大于 0，说明找到了可复用的节点，并且需要将其对应的真实DOM 移动到头部+                   if(idxInOld > 0) {+                       // idxInOld 位置对应的 vnode 就是需要移动的节点const vnodeToMove = oldChildren[idxInOld]// 不要忘记除移动操作外还应该打补丁+                       patch(vnodeToMove, newStartVNode, container)// 将 vnodeToMove.el 移动到头部节点 oldStartVNode.el 之前，因此使用后者作为锚点
+                        insert(vnodeToMove.el, container, oldStartVNode.el)// 由于位置 idxInOld 处的节点所对应的真实 DOM 已经移动到了别处，因此将其设置为 undefined+                       oldChildren[idxInOld] = undefined// 最后更新 newStartIdx 到下一个位置+                       newStartVNode = newChildren[++newStartIdx]}}}}

在上面这段代码中，首先判断 idxInOld 是否大于 0。如果条件 成立，则说明找到了可复用的节点，然后将该节点对应的真实 DOM 移 动到头部。为此，我们先要获取需要移动的节点，这里的 oldChildren[idxInOld] 所指向的节点就是需要移动的节点。在移 动节点之前，不要忘记调用 patch 函数进行打补丁。接着，调用 insert 函数，并以现在的头部节点对应的真实 DOM 节点 oldStartVNode.el 作为锚点参数来完成节点的移动操作。当节点移 动完成后，还有两步工作需要做：

    1. 由于处于 idxInOld 处的节点已经处理过了(对应的真实 DOM 移到了别处)，因此我们应该将 oldChildren[idxInOld] 设 置为undefined。
    1. 新的一组子节点中的头部节点已经处理完毕，因此将 newStartIdx 前进到下一个位置。

经过上述两个步骤的操作后，新旧两组子节点以及真实 DOM 节点 的状态如图 下图所示：
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此时，真实 DOM 的顺序为:p-2、p-1、p-3、p-4。接着，双端 Diff 算法会继续进行。如下图所示：
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第一步:比较旧的一组子节点中的头部节点 p-1 与新的一组子节点中的头部节点 p-4，两者 key 值不同，不可复用。
第二步:比较旧的一组子节点中的尾部节点 p-4 与新的一组子节点中的尾部节点 p-3，两者 key 值不同，不可复用。
第三步:比较旧的一组子节点中的头部节点 p-1 与新的一组子节点中的尾部节点 p-3，两者 key 值不同，不可复用。
第四步:比较旧的一组子节点中的尾部节点 p-4 与新的一组子节点中的头部节点 p-4，两者的 key 值相同，可以复用。

在这一轮比较的第四步中，我们找到了可复用的节点。因此，按照双端 Diff 算法的逻辑移动真实 DOM，即把节点 p-4 对应的真实DOM 移动到旧的一组子节点中头部节点 p-1 所对应的真实 DOM 前面，如图 下图 所示：

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此时，真实 DOM 节点的顺序是:p-2、p-4、p-1、p-3。接着，开始下一轮的比较：
第一步:比较旧的一组子节点中的头部节点 p-1 与新的一组子节点中的头部节点 p-1，两者的 key 值相同，可以复用。

在这一轮比较中，第一步就找到了可复用的节点。由于两者都处于头部，所以不需要对真实 DOM 进行移动，只需要打补丁即可。在这一步操作过后，新旧两组子节点与真实 DOM 节点的状态如图 下图 所示：
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此时，真实 DOM 节点的顺序是:p-2、p-4、p-1、p-3。接着，进行下一轮的比较。需要注意的一点是，此时旧的一组子节点的
头部节点是 undefined。这说明该节点已经被处理过了，因此不需要再处理它了，直接跳过即可。为此，我们需要补充这部分逻辑的代码，具体实现如下:

while (oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx) {// 增加两个判断分支，如果头尾部节点为 undefined，则说明该节点已经被处理过了，直接跳到下一个位置+ if (!oldStartVNode) {+     oldStartVNode = oldChildren[++oldStartIdx]+ } else if (!oldEndVNode) {+ 	 oldEndVNode = oldChildren[--oldEndIdx]+ }else if (oldStartVNode.key === newStartVNode.key) {// 步骤一:oldStartVNode 和 newStartVNode 比较// 调用 patch 函数在 oldStartVNode 与 newStartVNode 之间打补丁patch(oldStartVNode, newStartVNode, container)// 更新相关索引，指向下一个位置oldStartVNode = oldChildren[++oldStartIdx]newStartVNode = newChildren[++newStartIdx]} else if (oldEndVNode.key === newEndVNode.key) {// 步骤二:oldEndVNode 和 newEndVNode 比较// 节点在新的顺序中仍然处于尾部，不需要移动，但仍需打补丁patch(oldEndVNode, newEndVNode, container)// 更新索引和头尾部节点变量oldEndVNode = oldChildren[--oldEndIdx]newEndVNode = newChildren[--newEndIdx]} else if(oldStartVNode.key === newEndVNode.key) {// 步骤三:oldStartVNode 和 newEndVNode 比较patch(oldStartVNode, newEndVNode, container)insert(oldStartVNode.el, container, oldEndVNode.el.nextSibling)oldStartVNode = oldChildren[++oldStartIdx]newEndVNode = newChildren[--newEndIdx]} else if (oldEndVNode.key === newStartVNode.key) {// 我们找到了具有相同 key 值的节点。这说明，原来处于尾部的节点在新的顺序中应该处于头部。// 于是，我们只需要以头部元素oldStartVNode.el 作为锚点，将尾部元素 oldEndVNode.el 移动到锚点前面即可。// 但需要注意的是，在进行 DOM 的移动操作之前，仍然需要调用 patch 函数在新旧虚拟节点之间打补丁。// 第四步:oldEndVNode 和 newStartVNode 比较// 仍然需要调用 patch 函数进行打补丁patch(oldEndVNode, newStartVNode, container)// 移动dom操作  oldEndVNode.el 移动到 oldStartVNode.el 前面insert(oldEndVNode.el, container, oldStartVNode.el)// 移动 DOM 完成后，更新索引值，指向下一个位置oldEndVNode = oldChildren[--oldEndIdx]newStartVNode = newChildren[++newStartIdx]}  else {// 处理非理想情况// 在旧的一 组子节点中，找到与新的一组子节点的头部节点具有相同 key 值的节点// 遍历旧的一组子节点，试图寻找与 newStartVNode 拥有相同 key 值的节点// idxInOld 就是新的一组子节点的头部节点在旧的一组子节点中的索引const idxInOld = oldChildren.findIndex(node => node.key === newStartVNode.key)// idxInOld 大于 0，说明找到了可复用的节点，并且需要将其对应的真实DOM 移动到头部if(idxInOld > 0) {// idxInOld 位置对应的 vnode 就是需要移动的节点const vnodeToMove = oldChildren[idxInOld]// 不要忘记除移动操作外还应该打补丁patch(vnodeToMove, newStartVNode, container)// 将 vnodeToMove.el 移动到头部节点 oldStartVNode.el 之前，因此使用后者作为锚点insert(vnodeToMove.el, container, oldStartVNode.el)// 由于位置 idxInOld 处的节点所对应的真实 DOM 已经移动到了别处，因此将其设置为 undefinedoldChildren[idxInOld] = undefined// 最后更新 newStartIdx 到下一个位置newStartVNode = newChildren[++newStartIdx]}}
}

观察上面的代码，在循环开始时，我们优先判断头部节点和尾部节点是否存在。如果不存在，则说明它们已经被处理过了，直接跳到下一个位置即可。在这一轮比较过后，新旧两组子节点与真实 DOM 节点的状态如图 下图 所示：
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现在，四个步骤又重合了，接着进行最后一轮的比较：
第一步:比较旧的一组子节点中的头部节点 p-3 与新的一组子节点中的头部节点 p-3，两者的 key 值相同，可以复用。在第一步中找到了可复用的节点。由于两者都是头部节点，因此不需要进行 DOM 移动操作，直接打补丁即可。在这一轮比较过后，最终状态如图 下图 所示：
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这时，满足循环停止的条件，于是更新完成。最终，真实 DOM 节点的顺序与新的一组子节点的顺序一致，都是:p-2、p-4、p-1、p-3。

添加新元素

添加新元素的时机：1.四个步骤的比较中都找不到可复用的节点 。 2.尝试拿新的一组子节点中的头部节点 p-4 去旧的一组子节点中寻找具有相同 key 值的节点，但在旧的一组子节点中根本就没有 p-4 节点。这说明节点 p-4 是一个新增节点。

案例1如下：

  • 旧的一组子节点:p-1、p-2、p-3。
  • 新的一组子节点:p-4、p-1、p-3、p-2。
    请添加图片描述

代码如下：

while (oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx) {if (!oldStartVNode) {oldStartVNode = oldChildren[++oldStartIdx]} else if (oldStartVNode.key === newStartVNode.key) {// 步骤一:oldStartVNode 和 newStartVNode 比较// 调用 patch 函数在 oldStartVNode 与 newStartVNode 之间打补丁patch(oldStartVNode, newStartVNode, container)// 更新相关索引，指向下一个位置oldStartVNode = oldChildren[++oldStartIdx]newStartVNode = newChildren[++newStartIdx]} else if (oldEndVNode.key === newEndVNode.key) {// 步骤二:oldEndVNode 和 newEndVNode 比较// 节点在新的顺序中仍然处于尾部，不需要移动，但仍需打补丁patch(oldEndVNode, newEndVNode, container)// 更新索引和头尾部节点变量oldEndVNode = oldChildren[--oldEndIdx]newEndVNode = newChildren[--newEndIdx]} else if(oldStartVNode.key === newEndVNode.key) {// 步骤三:oldStartVNode 和 newEndVNode 比较patch(oldStartVNode, newEndVNode, container)insert(oldStartVNode.el, container, oldEndVNode.el.nextSibling)oldStartVNode = oldChildren[++oldStartIdx]newEndVNode = newChildren[--newEndIdx]} else if (oldEndVNode.key === newStartVNode.key) {// 我们找到了具有相同 key 值的节点。这说明，原来处于尾部的节点在新的顺序中应该处于头部。// 于是，我们只需要以头部元素oldStartVNode.el 作为锚点，将尾部元素 oldEndVNode.el 移动到锚点前面即可。// 但需要注意的是，在进行 DOM 的移动操作之前，仍然需要调用 patch 函数在新旧虚拟节点之间打补丁。// 第四步:oldEndVNode 和 newStartVNode 比较// 仍然需要调用 patch 函数进行打补丁patch(oldEndVNode, newStartVNode, container)// 移动dom操作  oldEndVNode.el 移动到 oldStartVNode.el 前面insert(oldEndVNode.el, container, oldStartVNode.el)// 移动 DOM 完成后，更新索引值，指向下一个位置oldEndVNode = oldChildren[--oldEndIdx]newStartVNode = newChildren[++newStartIdx]}  else {// 处理非理想情况// 在旧的一 组子节点中，找到与新的一组子节点的头部节点具有相同 key 值的节点// 遍历旧的一组子节点，试图寻找与 newStartVNode 拥有相同 key 值的节点// idxInOld 就是新的一组子节点的头部节点在旧的一组子节点中的索引const idxInOld = oldChildren.findIndex(node => node.key === newStartVNode.key)// idxInOld 大于 0，说明找到了可复用的节点，并且需要将其对应的真实DOM 移动到头部if(idxInOld > 0) {// idxInOld 位置对应的 vnode 就是需要移动的节点const vnodeToMove = oldChildren[idxInOld]// 不要忘记除移动操作外还应该打补丁patch(vnodeToMove, newStartVNode, container)// 将 vnodeToMove.el 移动到头部节点 oldStartVNode.el 之前，因此使用后者作为锚点insert(vnodeToMove.el, container, oldStartVNode.el)// 由于位置 idxInOld 处的节点所对应的真实 DOM 已经移动到了别处，因此将其设置为 undefinedoldChildren[idxInOld] = undefined// 最后更新 newStartIdx 到下一个位置newStartVNode = newChildren[++newStartIdx]} else {+          				// 新增节点
+           			// 将 newStartVNode 作为新节点挂载到头部，使用当前头部节点oldStartVNode.el 作为锚点
+           			patch(null, newStartVNode, container, oldStartVNode.el)}}}

当条件idxInOld > 0不成立时，说明 newStartVNode 节点是全新的节点。又由于 newStartVNode 节点 是头部节点，因此我们应该将其作为新的头部节点进行挂载。所以， 在调用 patch 函数挂载节点时，我们使用 oldStartVNode.el 作为 锚点。在这一步操作完成之后，新旧两组子节点以及真实 DOM 节点的 状态如下图所示：
请添加图片描述

案例2

  • 旧的一组子节点:p-1、p-2、p-3。
  • 新的一组子节点:p-4、p-1、p-2、p-3。
    第一步:比较旧的一组子节点中的头部节点 p-1 与新的一组子节点中的头部节点 p-4，两者的 key 值不同，不可以复用。
    第二步:比较旧的一组子节点中的尾部节点 p-3 与新的一组子节点中的尾部节点 p-3，两者的 key 值相同，可以复用。
    在第二步中找到了可复用的节点，因此进行更新。更新后的新旧两组子节点以及真实 DOM 节点的状态如图下图 所示：
    请添加图片描述
    接着进行下一轮的比较：
    第一步:比较旧的一组子节点中的头部节点 p-1 与新的一组子节点中的头部节点 p-4，两者的 key 值不同，不可以复用。
    第二步:比较旧的一组子节点中的尾部节点 p-2 与新的一组子节点中的尾部节点 p-2，两者的 key 值相同，可以复用。
    我们又在第二步找到了可复用的节点，于是再次进行更新。更新后的新旧两组子节点以及真实 DOM 节点的状态如图 下图 所示：

请添加图片描述
接着，进行下一轮的更新：
第一步:比较旧的一组子节点中的头部节点 p-1 与新的一组子节点中的头部节点 p-4，两者的 key 值不同，不可以复用。
第二步:比较旧的一组子节点中的尾部节点 p-1 与新的一组子节点中的尾部节点 p-1，两者的 key 值相同，可以复用。

还是在第二步找到了可复用的节点，再次进行更新。更新后的新旧两组子节点以及真实 DOM 节点的状态如图 下图 所示：
请添加图片描述

当这一轮更新完毕后，由于变量 oldStartIdx 的值大于oldEndIdx 的值，满足更新停止的条件，因此更新停止。但通过观察可知，节点 p-4 在整个更新过程中被遗漏了，没有得到任何处理，这说明我们的算法是有缺陷的。为了弥补这个缺陷，我们需要添加额外的处理代码：

 while (oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx) { // 省略部分代码}// 循环结束后检查索引值的情况，
+  if (oldEndIdx < oldStartIdx && newStartIdx <= newEndIdx) {
+ 	// 如果满足条件，则说明有新的节点遗留，需要挂载它们
+ for (let i = newStartIdx; i <= newEndIdx; i++) {
+      patch(null, newChildren[i], container, oldStartVNode.el)+  }}

我们在 while 循环结束后增加了一个 if 条件语句，检查四个索引值的情况。根据图上图可知，如果条件oldEndIdx <oldStartIdx && newStartIdx <= newEndIdx成立，说明新的一组子节点中有遗留的节点需要作为新节点挂载。哪些节点是新节点呢?索引值位于 newStartIdx 和 newEndIdx 这个区间内的节点都是新节点。``于是我们开启一个 for 循环来遍历这个区间内的节点并逐一挂载。挂载时的锚点仍然使用当前的头部节点oldStartVNode.el，这样就完成了对新增元素的处理。

移除不存在的元素

案例如下：

  • 旧的一组子节点:p-1、p-2、p-3。
  • 新的一组子节点:p-1、p-3。
    请添加图片描述

可以看到，在新的一组子节点中 p-2 节点已经不存在了。为了搞清楚应该如何处理节点被移除的情况，我们还是按照双端 Diff 算法的思路执行更新。
第一步:比较旧的一组子节点中的头部节点 p-1 与新的一组子节点中的头部节点 p-1，两者的 key 值相同，可以复用。
在第一步的比较中找到了可复用的节点，于是执行更新。在这一轮比较过后，新旧两组子节点以及真实 DOM 节点的状态如图下图所示：
请添加图片描述
接着，执行下一轮更新：
第一步:比较旧的一组子节点中的头部节点 p-2 与新的一组子节点中的头部节点 p-3，两者的 key 值不同，不可以复用。
第二步:比较旧的一组子节点中的尾部节点 p-3 与新的一组子节点中的尾部节点 p-3，两者的 key 值相同，可以复用。

在第二步中找到了可复用的节点，于是进行更新。更新后的新旧两组子节点以及真实 DOM 节点的状态如图 下图所示：
请添加图片描述
此时变量 newStartIdx 的值大于变量 newEndIdx 的值，满足更新停止的条件，于是更新结束。但观察图 10-34 可知，旧的一组子节点中存在未被处理的节点，应该将其移除。因此，我们需要增加额外的代码来处理它，如下所示:

while (oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx) { // 省略部分代码}// 循环结束后检查索引值的情况，
if (oldEndIdx < oldStartIdx && newStartIdx <= newEndIdx) {// 如果满足条件，则说明有新的节点遗留，需要挂载它们for (let i = newStartIdx; i <= newEndIdx; i++) {patch(null, newChildren[i], container, oldStartVNode.el)}
+ } else if (newEndIdx < newStartIdx && oldStartIdx <= oldEndIdx) {
+ 	 for (let i = oldStartIdx; i <= oldEndIdx; i++) {
+		unmount(oldChildren[i])
+	}}

与处理新增节点类似，我们在 while 循环结束后又增加了一个else…if 分支，用于卸载已经不存在的节点。由图 上图 可知，索引值位于 oldStartIdx 和 oldEndIdx 这个区间内的节点都应该被卸载，于是我们开启一个 for 循环将它们逐一卸载。

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