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通俗易懂了解Vue中nextTick的内部实现原理

时间:2019-09-29 23:39:00      阅读:2620      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:应该   seve   使用   strong   type   javascrip   

1. 前言

nextTickVue 中的一个核心功能,在 Vue 内部实现中也经常用到 nextTick。在介绍 nextTick 实现原理之前,我们有必要先了解一下这个东西到底是什么,为什么要有它,它是干嘛用的。

2. nextTick到底是什么

官方文档对 nextTick 的功能如是说明:

在下次 DOM 更新循环结束之后执行延迟回调。在修改数据之后立即使用这个方法,获取更新后的 DOM

// 修改数据
vm.msg = 'Hello'
// DOM 还没有更新
Vue.nextTick(function () {
  // DOM 更新了
})

// 作为一个 Promise 使用 (2.1.0 起新增,详见接下来的提示)
Vue.nextTick()
  .then(function () {
    // DOM 更新了
  })

2.1.0 起新增:如果没有提供回调且在支持 Promise 的环境中,则返回一个 Promise。请注意 Vue 不自带 Promise 的 polyfill,所以如果你的目标浏览器不原生支持 Promise (IE:你们都看我干嘛),你得自己提供 polyfill。

从上面的官方介绍中可以看到,nextTick 的主要功能就是更新数据后让回调函数作用于更新后的DOM 。看到这句话,你可能第一反应是:呸!说了等于没说,还是不理解。那么请看下面这个例子:

<template>
<div id="example">{{message}}</div>
</template>
<script>
var vm = new Vue({
  el: '#example',
  data: {
    message: '123'
  }
})
vm.message = 'new message' // 更改数据
console.log(vm.$el.innerHTML) // '123'
Vue.nextTick(function () {
  console.log(vm.$el.innerHTML) // 'new message'
})
</script>

在上面例子中,当我们更新了message的数据后,立即获取vm.$el.innerHTML,发现此时获取到的还是更新之前的数据:123。但是当我们使用nextTick来获取vm.$el.innerHTML时,此时就可以获取到更新后的数据了。这是为什么呢?

这里就涉及到Vue中对DOM的更新策略了,Vue 在更新 DOM 时是异步执行的。只要侦听到数据变化,Vue 将开启一个事件队列,并缓冲在同一事件循环中发生的所有数据变更。如果同一个 watcher 被多次触发,只会被推入到事件队列中一次。这种在缓冲时去除重复数据对于避免不必要的计算和 DOM 操作是非常重要的。然后,在下一个的事件循环“tick”中,Vue 刷新事件队列并执行实际 (已去重的) 工作。

在上面这个例子中,当我们通过 vm.message = ‘new message‘更新数据时,此时该组件不会立即重新渲染。当刷新事件队列时,组件会在下一个事件循环“tick”中重新渲染。所以当我们更新完数据后,此时又想基于更新后的 DOM 状态来做点什么,此时我们就需要使用Vue.nextTick(callback),把基于更新后的DOM 状态所需要的操作放入回调函数callback中,这样回调函数将在 DOM 更新完成后被调用。

OK,现在大家应该对nextTick是什么、为什么要有nextTick以及怎么使用nextTick有个大概的了解了。那么问题又来了,Vue为什么要这么设计?为什么要异步更新DOM?这就涉及到另外一个知识:JS的运行机制。

3. 前置知识:JS的运行机制

我们知道 JS 执行是单线程的,它是基于事件循环的。事件循环大致分为以下几个步骤:

  1. 所有同步任务都在主线程上执行,形成一个执行栈(execution context stack)。
  2. 主线程之外,还存在一个"任务队列"(task queue)。只要异步任务有了运行结果,就在"任务队列"之中放置一个事件。
  3. 一旦"执行栈"中的所有同步任务执行完毕,系统就会读取"任务队列",看看里面有哪些事件。那些对应的异步任务,于是结束等待状态,进入执行栈,开始执行。
  4. 主线程不断重复上面的第三步。

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主线程的执行过程就是一个 tick,而所有的异步结果都是通过 “任务队列” 来调度。 消息队列中存放的是一个个的任务(task)。 规范中规定 task 分为两大类,分别是宏任务(macro task) 和微任务(micro task),并且每执行完一个个宏任务(macro task)后,都要去清空该宏任务所对应的微任务队列中所有的微任务(micro task),他们的执行顺序如下所示:

for (macroTask of macroTaskQueue) {
    // 1. 处理当前的宏任务
    handleMacroTask();
      
    // 2. 处理对应的所有微任务
    for (microTask of microTaskQueue) {
        handleMicroTask(microTask);
    }
}

在浏览器环境中,常见的

  • 宏任务(macro task) 有 setTimeoutMessageChannelpostMessagesetImmediate
  • 微任务(micro task)有MutationObseverPromise.then

OK,有了这个概念之后,接下来我们就进入本篇文章的正菜:从Vue源码角度来分析nextTick的实现原理。

4. nextTick源码分析

nextTick 的源码位于src/core/util/next-tick.js,总计118行。

nextTick源码主要分为两块:

  1. 能力检测
  2. 根据能力检测以不同方式执行回调队列

4.1 能力检测

Vue 在内部对异步队列尝试使用原生的 Promise.thenMutationObserversetImmediate,如果执行环境不支持,则会采用 setTimeout(fn, 0) 代替。

宏任务耗费的时间是大于微任务的,所以在浏览器支持的情况下,优先使用微任务。如果浏览器不支持微任务,使用宏任务;但是,各种宏任务之间也有效率的不同,需要根据浏览器的支持情况,使用不同的宏任务。

这一部分的源码如下:

let microTimerFunc
let macroTimerFunc
let useMacroTask = false

/* 对于宏任务(macro task) */
// 检测是否支持原生 setImmediate(高版本 IE 和 Edge 支持)
if (typeof setImmediate !== 'undefined' && isNative(setImmediate)) {
  macroTimerFunc = () => {
    setImmediate(flushCallbacks)
  }
} 
// 检测是否支持原生的 MessageChannel
else if (typeof MessageChannel !== 'undefined' && (
  isNative(MessageChannel) ||
  // PhantomJS
  MessageChannel.toString() === '[object MessageChannelConstructor]'
)) {
  const channel = new MessageChannel()
  const port = channel.port2
  channel.port1.onmessage = flushCallbacks
  macroTimerFunc = () => {
    port.postMessage(1)
  }
} 
// 都不支持的情况下,使用setTimeout
else {
  macroTimerFunc = () => {
    setTimeout(flushCallbacks, 0)
  }
}

/* 对于微任务(micro task) */
// 检测浏览器是否原生支持 Promise
if (typeof Promise !== 'undefined' && isNative(Promise)) {
  const p = Promise.resolve()
  microTimerFunc = () => {
    p.then(flushCallbacks)
  }
} 
// 不支持的话直接指向 macro task 的实现。
else {
  // fallback to macro
  microTimerFunc = macroTimerFunc
}

首先声明了两个变量: microTimerFuncmacroTimerFunc ,它们分别对应的是 micro task 的函数和 macro task 的函数。对于 macro task 的实现,优先检测是否支持原生 setImmediate,这是一个高版本 IEEdge 才支持的特性,不支持的话再去检测是否支持原生的 MessageChannel,如果也不支持的话就会降级为 setTimeout 0;而对于 micro task 的实现,则检测浏览器是否原生支持 Promise,不支持的话直接指向 macro task 的实现。

4.2 执行回调队列

接下来就进入了核心函数nextTick中,如下:

const callbacks = []   // 回调队列
let pending = false    // 异步锁

// 执行队列中的每一个回调
function flushCallbacks () {
  pending = false     // 重置异步锁
  // 防止出现nextTick中包含nextTick时出现问题,在执行回调函数队列前,提前复制备份并清空回调函数队列
  const copies = callbacks.slice(0)
  callbacks.length = 0
  // 执行回调函数队列
  for (let i = 0; i < copies.length; i++) {
    copies[i]()
  }
}

export function nextTick (cb?: Function, ctx?: Object) {
  let _resolve
  // 将回调函数推入回调队列
  callbacks.push(() => {
    if (cb) {
      try {
        cb.call(ctx)
      } catch (e) {
        handleError(e, ctx, 'nextTick')
      }
    } else if (_resolve) {
      _resolve(ctx)
    }
  })
  // 如果异步锁未锁上,锁上异步锁,调用异步函数,准备等同步函数执行完后,就开始执行回调函数队列
  if (!pending) {
    pending = true
    if (useMacroTask) {
      macroTimerFunc()
    } else {
      microTimerFunc()
    }
  }
  // 如果没有提供回调,并且支持Promise,返回一个Promise
  if (!cb && typeof Promise !== 'undefined') {
    return new Promise(resolve => {
      _resolve = resolve
    })
  }
}

首先,先来看 nextTick函数,该函数的主要逻辑是:先把传入的回调函数 cb 推入 回调队列callbacks 数组,同时在接收第一个回调函数时,执行能力检测中对应的异步方法(异步方法中调用了回调函数队列)。最后一次性地根据 useMacroTask 条件执行 macroTimerFunc 或者是 microTimerFunc,而它们都会在下一个 tick 执行 flushCallbacksflushCallbacks 的逻辑非常简单,对 callbacks 遍历,然后执行相应的回调函数。

nextTick 函数最后还有一段逻辑:

 if (!cb && typeof Promise !== 'undefined') {
  return new Promise(resolve => {
    _resolve = resolve
  })
}

这是当 nextTick 不传 cb 参数的时候,提供一个 Promise 化的调用,比如:

nextTick().then(() => {})

_resolve 函数执行,就会跳到 then 的逻辑中。

这里有两个问题需要注意:

  1. 如何保证只在接收第一个回调函数时执行异步方法?

    nextTick源码中使用了一个异步锁的概念,即接收第一个回调函数时,先关上锁,执行异步方法。此时,浏览器处于等待执行完同步代码就执行异步代码的情况。

  2. 执行 flushCallbacks 函数时为什么需要备份回调函数队列?执行的也是备份的回调函数队列?

    因为,会出现这么一种情况:nextTick 的回调函数中还使用 nextTick。如果 flushCallbacks 不做特殊处理,直接循环执行回调函数,会导致里面nextTick 中的回调函数会进入回调队列。

5. 总结

以上就是对 nextTick 的源码分析,我们了解到数据的变化到 DOM 的重新渲染是一个异步过程,发生在下一个 tick。当我们在实际开发中,比如从服务端接口去获取数据的时候,数据做了修改,如果我们的某些方法去依赖了数据修改后的 DOM 变化,我们就必须在 nextTick 后执行。如下:

getData(res).then(()=>{
  this.xxx = res.data
  this.$nextTick(() => {
    // 这里我们可以获取变化后的 DOM
  })
})

(完)

通俗易懂了解Vue中nextTick的内部实现原理

标签:应该   seve   使用   strong   type   javascrip   

原文:https://www.cnblogs.com/wangjiachen666/p/11610289.html

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