Vue3 的 SFC 编译优化之 Block 的动态节点收集与靶向更新原理

1. 问题背景

在 Vue3 的模板编译过程中，为了减少虚拟 DOM 的比对开销，编译器会分析模板的动态性，将动态节点（如带 v-if、v-for 或插值的节点）标记为“需更新区块”（Block）。但如何高效收集这些动态节点，并实现精准的靶向更新（只更新动态部分）？

2. Block 的基本概念

• Block 定义：一个 Block 是一个虚拟 DOM 片段，其子节点可能包含动态内容。Block 会记录自身的动态子节点（通过 dynamicChildren 数组），在更新时直接对比这些节点，跳过静态节点。
• Block 的触发条件：
  • 根节点（因子节点可能动态）；
  • 带 v-if、v-for 的节点；
  • 插值表达式（{{ }}）或动态属性（如 :class）的节点。

3. 动态节点的收集过程

步骤 1：编译时静态分析

编译器遍历模板的 AST（抽象语法树），识别动态节点并分配 PatchFlag（标记节点更新类型，如 TEXT、CLASS、PROPS 等）。

示例模板：

<div>  
  <span>{{ name }}</span>  
  <p>静态文本</p>  
  <button :class="cls">按钮</button>  
</div>  

步骤 2：创建 Block 并收集动态子节点

1. 最外层的 <div> 被标记为 Block（因包含动态子节点）。
2. 编译过程中，遇到动态节点（如 <span> 和 <button>）时，将其加入当前 Block 的 dynamicChildren 数组。
3. 静态节点（如 <p>）不会被收集，更新时直接复用。

生成的 Block 结构：

const block = {  
  tag: 'div',  
  children: [/* 所有子节点 */],  
  dynamicChildren: [  
    { tag: 'span', children: name, patchFlag: 1 }, // TEXT 动态  
    { tag: 'button', props: { class: cls }, patchFlag: 2 } // CLASS 动态  
  ]  
}  

4. 靶向更新（Patch）的实现

更新流程对比：

• 传统 Diff：遍历整个虚拟 DOM 树，对比所有节点（包括静态节点）。
• Block 靶向更新：
  1. 当响应式数据变化时，触发组件的 update 方法。
  2. 直接定位到 Block 的 dynamicChildren 数组，仅对比动态节点。
  3. 根据每个动态节点的 PatchFlag 执行针对性更新（如只改文本、样式或属性）。

示例更新过程：

• 若 name 变化：
  • 对比 dynamicChildren 中的 <span> 节点，发现 patchFlag 为 1（文本动态），直接更新其文本内容。
  • 静态 <p> 和未变化的 <button> 被跳过。

5. 嵌套 Block 的处理

若动态节点内部包含其他 Block（如 v-if 分支或 v-for 列表），会形成 Block Tree：

• 父 Block 收集子 Block 作为动态节点；
• 更新时递归处理嵌套 Block 的 dynamicChildren，保持靶向更新的链式传递。

6. 优势与总结

• 性能提升：避免全树 Diff，动态节点越多，优化效果越显著。
• 精准更新：PatchFlag 与 dynamicChildren 结合，最小化更新范围。
• 编译时优化：动态性分析在编译阶段完成，无运行时开销。

通过这种设计，Vue3 实现了编译时与运行时的协同优化，将虚拟 DOM 的更新成本降至最低。