React/Vue项目为什么要在列表组件中写key

key 的特殊属性主要用在 Vue 的虚拟 DOM 算法，在新旧 nodes 对比时辨识 VNodes。如果不使用 key，Vue 会使用一种最大限度减少动态元素并且尽可能的尝试修复/再利用相同类型元素的算法。使用 key，它会基于 key 的变化重新排列元素顺序，并且会移除 key 不存在的元素。

有相同父元素的子元素必须有独特的 key。重复的 key 会造成渲染错误。

更新 --------------------------
受楼下答案的一些特殊情况影响，导致很多人都认为key不能"提高"diff速度。在此继续重新梳理一下答案。

在楼下的答案中，部分讨论都是基于没有key的情况diff速度会更快。确实，这种观点并没有错。没有绑定key的情况下，并且在遍历模板简单的情况下，会导致虚拟新旧节点对比更快，节点也会复用。而这种复用是就地复用，一种鸭子辩型的复用。以下为简单的例子:

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<div id="app">
    <div v-for="i in dataList">{{ i }}</div>
</div>
var vm = new Vue({
  el: '#app',
  data: {
    dataList: [1, 2, 3, 4, 5]
  }
})

以上的例子，v-for的内容会生成以下的dom节点数组，我们给每一个节点标记一个身份id：

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[
  '<div>1</div>', // id： A
  '<div>2</div>', // id:  B
  '<div>3</div>', // id:  C
  '<div>4</div>', // id:  D
  '<div>5</div>'  // id:  E
]

改变dataList数据，进行数据位置替换，对比改变后的数据

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vm.dataList = [4, 1, 3, 5, 2] // 数据位置替换

// 没有key的情况， 节点位置不变，但是节点innerText内容更新了
 [
   '<div>4</div>', // id： A
   '<div>1</div>', // id:  B
   '<div>3</div>', // id:  C
   '<div>5</div>', // id:  D
   '<div>2</div>'  // id:  E
 ]

 // 有key的情况，dom节点位置进行了交换，但是内容没有更新
 // <div v-for="i in dataList" :key='i'>{{ i }}</div>
 [
   '<div>4</div>', // id： D
   '<div>1</div>', // id:  A
   '<div>3</div>', // id:  C
   '<div>5</div>', // id:  E
   '<div>2</div>'  // id:  B
 ]

增删dataList列表项

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vm.dataList = [3, 4, 5, 6, 7] // 数据进行增删

// 1. 没有key的情况， 节点位置不变，内容也更新了
[
  '<div>3</div>', // id： A
  '<div>4</div>', // id:  B
  '<div>5</div>', // id:  C
  '<div>6</div>', // id:  D
  '<div>7</div>'  // id:  E
]

// 2. 有key的情况， 节点删除了 A, B 节点，新增了 F, G 节点
// <div v-for="i in dataList" :key='i'>{{ i }}</div>
[
  '<div>3</div>', // id： C
  '<div>4</div>', // id:  D
  '<div>5</div>', // id:  E
  '<div>6</div>', // id:  F
  '<div>7</div>'  // id:  G
]

从以上来看，不带有key，并且使用简单的模板，基于这个前提下，可以更有效的复用节点，diff速度来看也是不带key更加快速的，因为带key在增删节点上有耗时。这就是vue文档所说的默认模式。但是这个并不是key作用，而是没有key的情况下可以对节点就地复用，提高性能。

这种模式会带来一些隐藏的副作用，比如可能不会产生过渡效果，或者在某些节点有绑定数据（表单）状态，会出现状态错位。VUE文档也说明了 这个默认的模式是高效的，但是只适用于不依赖子组件状态或临时 DOM 状态 (例如：表单输入值) 的列表渲染输出

楼下 @yeild 也提到，在不带key的情况下，对于简单列表页渲染来说diff节点更快是没有错误的。但是这并不是key的作用呀。

但是key的作用是什么？
我重新梳理了一下文字，可能这样子会更好理解一些。

key是给每一个vnode的唯一id,可以依靠key,更准确, 更快的拿到oldVnode中对应的vnode节点。

  1. 更准确
    因为带key就不是就地复用了，在sameNode函数 a.key === b.key对比中可以避免就地复用的情况。所以会更加准确。

  2. 更快
    利用key的唯一性生成map对象来获取对应节点，比遍历方式更快。(这个观点，就是我最初的那个观点。从这个角度看，map会比遍历更快。)

原答案 -----------------------
vue和react都是采用diff算法来对比新旧虚拟节点，从而更新节点。在vue的diff函数中（建议先了解一下diff算法过程）。
在交叉对比中，当新节点跟旧节点头尾交叉对比没有结果时，会根据新节点的key去对比旧节点数组中的key，从而找到相应旧节点（这里对应的是一个key => index 的map映射）。如果没找到就认为是一个新增节点。而如果没有key，那么就会采用遍历查找的方式去找到对应的旧节点。一种一个map映射，另一种是遍历查找。相比而言。map映射的速度更快。
vue部分源码如下：

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// vue项目  src/core/vdom/patch.js  -488行
// 以下是为了阅读性进行格式化后的代码

// oldCh 是一个旧虚拟节点数组
if (isUndef(oldKeyToIdx)) {
  oldKeyToIdx = createKeyToOldIdx(oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx)
}
if(isDef(newStartVnode.key)) {
  // map 方式获取
  idxInOld = oldKeyToIdx[newStartVnode.key]
} else {
  // 遍历方式获取
  idxInOld = findIdxInOld(newStartVnode, oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx)
}
创建map函数

function createKeyToOldIdx (children, beginIdx, endIdx) {
  let i, key
  const map = {}
  for (i = beginIdx; i <= endIdx; ++i) {
    key = children[i].key
    if (isDef(key)) map[key] = i
  }
  return map
}
遍历寻找

// sameVnode 是对比新旧节点是否相同的函数
 function findIdxInOld (node, oldCh, start, end) {
    for (let i = start; i < end; i++) {
      const c = oldCh[i]
      
      if (isDef(c) && sameVnode(node, c)) return i
    }
  }