详解Vue的异步更新原理

上一篇《详解Vue的响应式原理》中,我们通过9张流程图,理解了Vue的渲染流程,相信大家对整个Vue的渲染流程有一定的了解,这一篇我们来重点关注一下Vue异步更新原理模块。
本文主要分析Vue从Data更新,到异步更新视图的流程,也就是下面图中橙色部分。


VUe异步更新原理1.png

我们先来回顾一下图中的几个对象:

  • Data对象:Vue中的Data方法返回的对象。
  • Dep对象:每一个Data属性都会创建一个Dep,用来搜集所有使用到这个Data的Watcher对象。
  • Watcher对象:主要用于渲染。
    接下来,我们就开始分析这个流程。

Vue异步更新DOM原理

很多同学都知道,Vue中的数据更新时异步的,意味着我们在修改完Data之后,并不能立刻获取修改后的DOM元素。
例如:

<template>
  <div>
    <span id="text">{{ message }}</span>
    <button @click="changeData">
      changeData
    </button>
  </div>
</template>

<script>
export default {
  data() {
    return {
      message: "hello",
    };
  },
  methods: {
    changeData() {
      this.message = "hello world";
      const textContent = document.getElementById("text").textContent;
      // 直接获取,不是最新的
      console.log(textContent === "hello world"); // false
            // $nextTick 回调中,是最新的
      this.$nextTick(() => {
        const textContent = document.getElementById("text").textContent;
        console.warn(textContent === "hello world"); // true
      });
    },
  },
};
</script>

什么时候我们才能获取真正的DOM元素?
答: 在Vue的nextTick中

这一点在Vue官网有详细的介绍,但你是否有想过,为什么Vue需要通过nextTick方法才能获取最新的DOM?
带着这个疑问,我们直接看一下源码。

// 当一个 Data 更新时,会依次执行以下代码
// 1. 触发 Data.set
// 2. 调用 dep.notify
// 3. Dep 会遍历所有相关的 Watcher 执行 update 方法
class Watcher {
  // 4. 执行更新操作
  update() {
    queueWatcher(this);
  }
}

const queue = [];

function queueWatcher(watcher: Watcher) {
  // 5. 将当前 Watcher 添加到异步队列
  queue.push(watcher);
  // 6. 执行异步队列,并传入回调
  nextTick(flushSchedulerQueue);
}

// 更新视图的具体方法
function flushSchedulerQueue() {
  let watcher, id;
  // 排序,先渲染父节点,再渲染子节点
  // 这样可以避免不必要的子节点渲染,如:父节点中 v-if 为 false 的子节点,就不用渲染了
  queue.sort((a, b) => a.id - b.id);
  // 遍历所有 Watcher 进行批量更新。
  for (index = 0; index < queue.length; index++) {
    watcher = queue[index];
    // 更新 DOM
    watcher.run();
  }
}

根据上面的代码,我们可以得出这样一个流程图:


Vue异步更新原理2.png

图中可以看到,Vue在调用Watcher更新视图时,并不会直接进行更新,而是把需要更新的Watcher加入到Queue队列里,然后把具体的更新方法flushSchedulerQueue传给nextTick进行调用。
接下来,我们分析一下nextTick。

const callbacks = [];
let timerFunc;

function nextTick(cb?: Function, ctx?: Object) {
  let _resolve;
  // 1.将传入的 flushSchedulerQueue 方法添加到回调数组
  callbacks.push(() => {
    cb.call(ctx);
  });
  // 2.执行异步任务
  // 此方法会根据浏览器兼容性,选用不同的异步策略
  timerFunc();
}

可以看到,nextTick函数非常简单,它只是将传入的flushSchedulerQueue添加到callbacks数组中,然后执行timerFunc方法。
接下来,我们分析一下timerFunc方法。

let timerFunc;
// 判断是否兼容 Promise
if (typeof Promise !== "undefined") {
 timerFunc = () => {
   Promise.resolve().then(flushCallbacks);
 };
 // 判断是否兼容 MutationObserver
 // https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/MutationObserver
} else if (typeof MutationObserver !== "undefined") {
 let counter = 1;
 const observer = new MutationObserver(flushCallbacks);
 const textNode = document.createTextNode(String(counter));
 observer.observe(textNode, {
   characterData: true,
 });
 timerFunc = () => {
   counter = (counter + 1) % 2;
   textNode.data = String(counter);
 };
 // 判断是否兼容 setImmediate
 // 该方法存在一些 IE 浏览器中
} else if (typeof setImmediate !== "undefined") {
 // 这是一个宏任务,但相比 setTimeout 要更好
 timerFunc = () => {
   setImmediate(flushCallbacks);
 };
} else {
 // 如果以上方法都不知道,使用 setTimeout 0
 timerFunc = () => {
   setTimeout(flushCallbacks, 0);
 };
}

// 异步执行完后,执行所有的回调方法,也就是执行 flushSchedulerQueue
function flushCallbacks() {
 for (let i = 0; i < copies.length; i++) {
   callbacks[i]();
 }
}

可以看到,timerFunc是根据浏览器兼容性创建的一个异步方法,它执行完成之后,会调用flushSchedulerQueue方法进行具体的DOM更新。
分析到这,我们就可以得到一张整体的流程图了:


Vue异步更新原理3.png

接下来,我们来完善一些判断逻辑。

  • 判断has标识,避免在一个Queue中添加相同的Watcher。
  • 判断waiting标识,让所有的Watcher都在一个tick内进行更新。
  • 判断flushing标识,处理Watcher渲染时,可能产生新的Watcher。
    如: 触发了v- if的条件,新增的Watcher渲染。
    结合以上判断,最终的流程图如下:


    Vue异步更新原理4.png

    最后,我们分析一下,为什么this.$nextTick能够获取更新后的DOM?

// 我们使用 this.$nextTick 其实就是调用 nextTick 方法
Vue.prototype.$nextTick = function (fn: Function) {
  return nextTick(fn, this);
};

可以看到,调用this.nextTick其实就是调用了图中的nextTick方法,在异步队列中执行回调函数,根据先来后到原则,修改Data触发的更新异步队列会先得到执行,执行完成后就生成了新的DOM,接下来执行this.nextTick的回调函数时,能获取到更新后的DOM元素了。
由于nextTick只是单纯通过Promise、SetTimeout等方法模拟的异步任务,所以也可以手动执行一个异步任务,来实现和this.$nextTick相同的效果。

this.message = "hello world";
// 手动执行一个异步任务,也能获取最新的 DOM
Promise.resolve().then(() => {
  const textContent = document.getElementById("text").textContent;
  console.log(textContent === "hello world"); // true
});
setTimeout(() => {
  const textContent = document.getElementById("text").textContent;
  console.log(textContent === "hello world"); // true
});

思考与总结

本文从源码角度,介绍了Vue异步更新原理,来简单回顾一下吧。
1. 修改Vue中的Data时,就会触发所有和这个Data相关的Watcher进行更新。
2. 首先,会将所有的Watcher加入队列Queue。
3. 然后,调用nextTick方法,执行异步任务。
4. 在异步任务的回调中,对Queue中的Watcher进行排序,然后执行对应的DOM更新。
最后,如果你对此有任何想法,欢迎留言评论!

转自 https://blog.csdn.net/u011192674/article/details/108048082

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