Vue3 的 SFC 编译优化之 Block 和 Block Tree

一、问题描述
在 Vue3 的编译优化中，Block 和 Block Tree 是动态节点收集的核心数据结构。它们通过编译时的静态分析，将模板划分为动态和静态区域，实现精准的靶向更新。这个机制解决了传统虚拟 DOM Diff 中全树对比的性能浪费问题。

二、核心概念解析

1. Block 的定义

   • Block 是一个特殊的虚拟节点，它包含一个动态子节点数组（dynamicChildren）
   • 只有带有结构性指令（v-if/v-for）的节点才会创建 Block
   • 每个 Block 会收集其内部所有动态后代节点（不限于直接子节点）

2. Block Tree 的层级结构

   • 根模板会形成一个根 Block
   • 嵌套的 v-if/v-for 会创建嵌套的 Block，形成树形结构
   • 父 Block 会收集子 Block 的动态节点，但不会展开子 Block 的内部结构

三、编译时静态分析过程

1. 动态标识注入

   <!-- 源代码 -->
   <div>
     <span>{{ name }}</span>
     <p :class="cls">{{ value }}</p>
   </div>
   

   编译后会在虚拟节点上标记 PatchFlag（如 TEXT/PROPS/CLASS）

2. Block 收集逻辑

   • 编译器会识别模板中的动态部分
   • 遇到 v-if/v-for 时创建新的 Block 上下文
   • 通过递归遍历，将动态节点引用存入当前 Block 的 dynamicChildren

四、运行时更新优化

1. Patch 阶段对比优化

   // 传统 Diff：全树对比
   patch(oldVNode, newVNode, container)
   
   // Block Tree 优化：仅对比动态节点
   patchBlock(oldBlock, newBlock, container)
   

2. 靶向更新流程

   • 比较时直接遍历 dynamicChildren 数组
   • 根据 PatchFlag 执行针对性更新（如只更新文本/类名）
   • 静态节点完全跳过对比

五、嵌套 Block 的处理机制

1. 树形结构维护

   <div>  <!-- 根 Block -->
     <div v-if="show">  <!-- 子 Block -->
       <span>{{ value }}</span>  <!-- 动态节点 -->
     </div>
   </div>
   

   • 根 Block 的 dynamicChildren 包含子 Block 引用
   • 子 Block 内部维护自己的动态节点列表

2. 更新时的树形遍历

   • 从根 Block 开始深度优先遍历
   • 遇到子 Block 时递归执行 patchBlock
   • 保证嵌套结构的正确更新顺序

六、性能优势体现

1. 时间复杂度优化

   • 传统 Diff：O(n³) 优化到 O(n)
   • Block Tree：动态节点数量远小于总节点数，实际复杂度 O(m)（m 为动态节点数）

2. 内存占用优化

   • 只需要缓存动态节点引用，不需要完整克隆虚拟树
   • 减少 GC 压力，提高内存使用效率

七、实际应用场景

1. 条件渲染优化

   • v-if/v-else 会创建独立的 Block
   • 切换时直接对比两个 Block 的动态节点

2. 列表渲染优化

   • v-for 每个项都会创建 Block
   • 配合 Fragment 实现最小化更新

这种设计使得 Vue3 在编译时就能确定模板的动态结构，运行时直接靶向更新，大幅提升了渲染性能。