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圖解Vue異步更新原理

本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)「 前端日志」，作者 前端日志。轉(zhuǎn)載本文請(qǐng)聯(lián)系 前端日志公眾號(hào)。

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 本文主要分析 Vue 從 Data 更新，到通知 Watcher 異步更新視圖的流程，也就是下圖中的橙色部分。

我們先來(lái)回顧一下圖中的幾個(gè)對(duì)象：

  • Data 對(duì)象：Vue 中的 data 方法中返回的對(duì)象。
  • Dep 對(duì)象：每一個(gè) Data 屬性都會(huì)創(chuàng)建一個(gè) Dep，用來(lái)搜集所有使用到這個(gè) Data 的 Watcher 對(duì)象。
  • Watcher 對(duì)象：主要用于渲染 DOM。

接下來(lái)，我們就開(kāi)始分析這個(gè)流程。

Vue 異步更新 DOM 原理

很多同學(xué)都知道，Vue 中的數(shù)據(jù)更新是異步的，意味著我們?cè)谛薷耐?Data 之后，并不能立刻獲取修改后的 DOM 元素。

例如：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1.  
    2. 
  
  
  
  
  2.  
    3. 
  
  
  
  
  3.  
    4.

什么時(shí)候我們才能獲取到真正的 DOM 元素?

答：在 Vue 的 nextTick 回調(diào)中。

這一點(diǎn)在 Vue 官網(wǎng)有詳細(xì)的介紹，但你是否有想過(guò)，為什么 Vue 需要通過(guò) nextTick 方法才能獲取最新的 DOM?

帶著這個(gè)疑問(wèn)，我們直接看一下源碼。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. // 當(dāng)一個(gè) Data 更新時(shí)，會(huì)依次執(zhí)行以下代碼 
    2. 
  
  
  
  
  2. // 1. 觸發(fā) Data.set 
    3. 
  
  
  
  
  3. // 2. 調(diào)用 dep.notify 
    4. 
  
  
  
  
  4. // 3. Dep 會(huì)遍歷所有相關(guān)的 Watcher 執(zhí)行 update 方法 
    5. 
  
  
  
  
  5. class Watcher { 
    6. 
  
  
  
  
  6.   // 4. 執(zhí)行更新操作 
    7. 
  
  
  
  
  7.   update() { 
    8. 
  
  
  
  
  8.     queueWatcher(this); 
    9. 
  
  
  
  
  9.   } 
    10. 
  
  
  
  
  10. } 
    11. 
  
  
  
  
  11.  
    12. 
  
  
  
  
  12. const queue = []; 
    13. 
  
  
  
  
  13.  
    14. 
  
  
  
  
  14. function queueWatcher(watcher: Watcher) { 
    15. 
  
  
  
  
  15.   // 5. 將當(dāng)前 Watcher 添加到異步隊(duì)列 
    16. 
  
  
  
  
  16.   queue.push(watcher); 
    17. 
  
  
  
  
  17.   // 6. 執(zhí)行異步隊(duì)列，并傳入回調(diào) 
    18. 
  
  
  
  
  18.   nextTick(flushSchedulerQueue); 
    19. 
  
  
  
  
  19. } 
    20. 
  
  
  
  
  20.  
    21. 
  
  
  
  
  21. // 更新視圖的具體方法 
    22. 
  
  
  
  
  22. function flushSchedulerQueue() { 
    23. 
  
  
  
  
  23.   let watcher, id; 
    24. 
  
  
  
  
  24.   // 排序，先渲染父節(jié)點(diǎn)，再渲染子節(jié)點(diǎn) 
    25. 
  
  
  
  
  25.   // 這樣可以避免不必要的子節(jié)點(diǎn)渲染，如：父節(jié)點(diǎn)中 v-if 為 false 的子節(jié)點(diǎn)，就不用渲染了 
    26. 
  
  
  
  
  26.   queue.sort((a, b) => a.id - b.id); 
    27. 
  
  
  
  
  27.   // 遍歷所有 Watcher 進(jìn)行批量更新。 
    28. 
  
  
  
  
  28.   for (index = 0; index < queue.length; index++) { 
    29. 
  
  
  
  
  29.     watcher = queue[index]; 
    30. 
  
  
  
  
  30.     // 更新 DOM 
    31. 
  
  
  
  
  31.     watcher.run(); 
    32. 
  
  
  
  
  32.   } 
    33. 
  
  
  
  
  33. } 
    34.

根據(jù)上面的代碼，我們可以得出這樣一個(gè)流程圖：

圖中可以看到，Vue 在調(diào)用 Watcher 更新視圖時(shí)，并不會(huì)直接進(jìn)行更新，而是把需要更新的 Watcher 加入到 Queue 隊(duì)列里，然后把具體的更新方法 flushSchedulerQueue 傳給 nextTick 進(jìn)行調(diào)用。

接下來(lái)，我們分析一下 nextTick。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. const callbacks = []; 
    2. 
  
  
  
  
  2. let timerFunc; 
    3. 
  
  
  
  
  3.  
    4. 
  
  
  
  
  4. function nextTick(cb?: Function, ctx?: Object) { 
    5. 
  
  
  
  
  5.   let _resolve; 
    6. 
  
  
  
  
  6.   // 1.將傳入的 flushSchedulerQueue 方法添加到回調(diào)數(shù)組 
    7. 
  
  
  
  
  7.   callbacks.push(() => { 
    8. 
  
  
  
  
  8.     cb.call(ctx); 
    9. 
  
  
  
  
  9.   }); 
    10. 
  
  
  
  
  10.   // 2.執(zhí)行異步任務(wù) 
    11. 
  
  
  
  
  11.   // 此方法會(huì)根據(jù)瀏覽器兼容性，選用不同的異步策略 
    12. 
  
  
  
  
  12.   timerFunc(); 
    13. 
  
  
  
  
  13. } 
    14.

可以看到，nextTick 函數(shù)非常簡(jiǎn)單，它只是將傳入的 flushSchedulerQueue 添加到 callbacks 數(shù)組中，然后執(zhí)行了 timerFunc 方法。

接下來(lái)，我們分析一下 timerFunc 方法。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. let timerFunc; 
    2. 
  
  
  
  
  2. // 判斷是否兼容 Promise 
    3. 
  
  
  
  
  3. if (typeof Promise !== "undefined") { 
    4. 
  
  
  
  
  4.   timerFunc = () => { 
    5. 
  
  
  
  
  5.     Promise.resolve().then(flushCallbacks); 
    6. 
  
  
  
  
  6.   }; 
    7. 
  
  
  
  
  7.   // 判斷是否兼容 MutationObserver 
    8. 
  
  
  
  
  8.   // https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/MutationObserver 
    9. 
  
  
  
  
  9. } else if (typeof MutationObserver !== "undefined") { 
    10. 
  
  
  
  
  10.   let counter = 1; 
    11. 
  
  
  
  
  11.   const observer = new MutationObserver(flushCallbacks); 
    12. 
  
  
  
  
  12.   const textNode = document.createTextNode(String(counter)); 
    13. 
  
  
  
  
  13.   observer.observe(textNode, { 
    14. 
  
  
  
  
  14.     characterData: true, 
    15. 
  
  
  
  
  15.   }); 
    16. 
  
  
  
  
  16.   timerFunc = () => { 
    17. 
  
  
  
  
  17.     counter = (counter + 1) % 2; 
    18. 
  
  
  
  
  18.     textNode.data = String(counter); 
    19. 
  
  
  
  
  19.   }; 
    20. 
  
  
  
  
  20.   // 判斷是否兼容 setImmediate 
    21. 
  
  
  
  
  21.   // 該方法存在一些 IE 瀏覽器中 
    22. 
  
  
  
  
  22. } else if (typeof setImmediate !== "undefined") { 
    23. 
  
  
  
  
  23.   // 這是一個(gè)宏任務(wù)，但相比 setTimeout 要更好 
    24. 
  
  
  
  
  24.   timerFunc = () => { 
    25. 
  
  
  
  
  25.     setImmediate(flushCallbacks); 
    26. 
  
  
  
  
  26.   }; 
    27. 
  
  
  
  
  27. } else { 
    28. 
  
  
  
  
  28.   // 如果以上方法都不知道，使用 setTimeout 0 
    29. 
  
  
  
  
  29.   timerFunc = () => { 
    30. 
  
  
  
  
  30.     setTimeout(flushCallbacks, 0); 
    31. 
  
  
  
  
  31.   }; 
    32. 
  
  
  
  
  32. } 
    33. 
  
  
  
  
  33.  
    34. 
  
  
  
  
  34. // 異步執(zhí)行完后，執(zhí)行所有的回調(diào)方法，也就是執(zhí)行 flushSchedulerQueue 
    35. 
  
  
  
  
  35. function flushCallbacks() { 
    36. 
  
  
  
  
  36.   for (let i = 0; i < copies.length; i++) { 
    37. 
  
  
  
  
  37.     callbacks[i](); 
    38. 
  
  
  
  
  38.   } 
    39. 
  
  
  
  
  39. } 
    40.

可以看到，timerFunc 是根據(jù)瀏覽器兼容性創(chuàng)建的一個(gè)異步方法，它執(zhí)行完成之后，會(huì)調(diào)用 flushSchedulerQueue 方法進(jìn)行具體的 DOM 更新。

分析到這里，我們就可以得到一張整體的流程圖了。

接下來(lái)，我們來(lái)完善一些判斷邏輯。

  • 判斷 has 標(biāo)識(shí)，避免在一個(gè) Queue 中添加相同的 Watcher。
  • 判斷 waiting 標(biāo)識(shí)，讓所有的 Watcher 都在一個(gè) tick 內(nèi)進(jìn)行更新。
  • 判斷 flushing 標(biāo)識(shí)，處理 Watcher 渲染時(shí)，可能產(chǎn)生的新 Watcher。

如：觸發(fā)了 v-if 的條件，新增的 Watcher 渲染。

結(jié)合以上判斷，最終的流程圖如下：

最后，我們分析一下，為什么 this.$nextTick 能夠獲取更新后的 DOM?

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. // 我們使用 this.$nextTick 其實(shí)就是調(diào)用 nextTick 方法 
    2. 
  
  
  
  
  2. Vue.prototype.$nextTick = function (fn: Function) { 
    3. 
  
  
  
  
  3.   return nextTick(fn, this); 
    4. 
  
  
  
  
  4. }; 
    5.

可以看到，調(diào)用 this.$nextTick 其實(shí)就是調(diào)用了圖中的 nextTick 方法，在異步隊(duì)列中執(zhí)行回調(diào)函數(shù)。根據(jù)先來(lái)后到原則，修改 Data 觸發(fā)的更新異步隊(duì)列會(huì)先得到執(zhí)行，執(zhí)行完成后就生成了新的 DOM ，接下來(lái)執(zhí)行 this.$nextTick 的回調(diào)函數(shù)時(shí)，能獲取到更新后的 DOM 元素了。

由于 nextTick 只是單純通過(guò) Promise 、SetTimeout 等方法模擬的異步任務(wù)，所以也可以手動(dòng)執(zhí)行一個(gè)異步任務(wù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)和 this.$nextTick 相同的效果。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. this.message = "hello world"; 
    2. 
  
  
  
  
  2. // 手動(dòng)執(zhí)行一個(gè)異步任務(wù)，也能獲取最新的 DOM 
    3. 
  
  
  
  
  3. Promise.resolve().then(() => { 
    4. 
  
  
  
  
  4.   const textContent = document.getElementById("text").textContent; 
    5. 
  
  
  
  
  5.   console.log(textContent === "hello world"); // true 
    6. 
  
  
  
  
  6. }); 
    7. 
  
  
  
  
  7. setTimeout(() => { 
    8. 
  
  
  
  
  8.   const textContent = document.getElementById("text").textContent; 
    9. 
  
  
  
  
  9.   console.log(textContent === "hello world"); // true 
    10. 
  
  
  
  
  10. }); 
    11.

思考與總結(jié)

本文從源碼的角度，介紹了 Vue 異步更新的原理，來(lái)簡(jiǎn)單回顧一下吧。

修改 Vue 中的 Data 時(shí)，就會(huì)觸發(fā)所有和這個(gè) Data 相關(guān)的 Watcher 進(jìn)行更新。

首先，會(huì)將所有的 Watcher 加入隊(duì)列 Queue。

然后，調(diào)用 nextTick 方法，執(zhí)行異步任務(wù)。

在異步任務(wù)的回調(diào)中，對(duì) Queue 中的 Watcher 進(jìn)行排序，然后執(zhí)行對(duì)應(yīng)的 DOM 更新。


本文名稱：圖解Vue異步更新原理
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