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  • Vue

    • 从源码解读Vue生命周期
    • 组件的本质
    • 有状态组件的设计
    • 设计 VNode
    • 辅助创建 VNode 的 h 函数
    • 自定义渲染器和异步渲染
    • 渲染器之挂载
    • 渲染器的核心 Diff 算法
    • 渲染器之patch
    • 图解 Vue 响应式原理
    • 图解 Vue 异步更新
    • 剖析 Vue 内部运行机制
    • vue响应式原理模拟
    • vue状态管理之vuex
    • 理解Vue的设计思想及实现Vue
    • diff算法深入
    • vue router vuex原理分析
    • Vue3初探响应式原理.
    • vue2源码分析
    • vue组件化实践
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30 秒速记

  • 数据赋值与页面更新不是同一时刻
  • 同轮更新入队并去重,减少重复渲染
  • 调度顺序考虑父子与新增任务
  • 修改后 await nextTick() 等待本轮刷新
  • 页面已更新不代表浏览器一定已绘制

异步更新是先把数据变化记下来,再集中刷新页面,避免每次赋值都重复渲染。 同一轮里多次修改同一组件相关数据,调度器可以去重并按合适顺序处理。需要读取更新后的节点时,在修改之后等待 nextTick。它等待框架的刷新边界,不是通用定时器,也不保证图片、网络或浏览器绘制已经完成,等待对象要与业务需求一致。

版本校准: 本文出现 Object.defineProperty、Dep、Watcher 和双端 Diff 时,主要描述 Vue 2 实现;Vue 3 使用 Proxy、effect 与新的渲染器路径。Vue 2 已于 2023-12-31 结束维护,新项目应以 Vue 3 为基线,旧项目参考 Vue 2 EOL 官方说明 制定迁移与安全策略。

本文主要分析 Vue 从 Data 更新,到通知 Watcher 异步更新视图的流程,也就是下图中的橙色部分。

我们先来回顾一下图中的几个对象:

  • Data 对象:Vue 中的 data 方法中返回的对象。
  • 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 DOM。

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 中的数据更新是异步的,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。

<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>
@前端进阶之旅: 代码已经复制到剪贴板

什么时候我们才能获取到真正的 DOM 元素?

答:在 Vue 的 nextTick 回调中。

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();
  }
}
@前端进阶之旅: 代码已经复制到剪贴板

根据上面的代码,我们可以得出这样一个流程图:

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();
}
@前端进阶之旅: 代码已经复制到剪贴板

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,然后执行了 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]();
  }
}
@前端进阶之旅: 代码已经复制到剪贴板

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。

分析到这里,我们就可以得到一张整体的流程图了。

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,可能产生的新 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:

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
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    • 自定义渲染器和异步渲染
    • 渲染器之挂载
    • 渲染器的核心 Diff 算法
    • 渲染器之patch
    • 图解 Vue 响应式原理
    • 图解 Vue 异步更新
      • Vue 异步更新 DOM 原理
      • 总结
    • 剖析 Vue 内部运行机制
    • vue响应式原理模拟
    • vue状态管理之vuex
    • 理解Vue的设计思想及实现Vue
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    • Vue3初探响应式原理.
    • vue2源码分析
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完整面试题地址:
作者:程序员poetry
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图解 Vue 异步更新|原理篇

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30 秒速记

  • 数据赋值与页面更新不是同一时刻
  • 同轮更新入队并去重,减少重复渲染
  • 调度顺序考虑父子与新增任务
  • 修改后 await nextTick() 等待本轮刷新
  • 页面已更新不代表浏览器一定已绘制

异步更新是先把数据变化记下来,再集中刷新页面,避免每次赋值都重复渲染。 同一轮里多次修改同一组件相关数据,调度器可以去重并按合适顺序处理。需要读取更新后的节点时,在修改之后等待 nextTick。它等待框架的刷新边界,不是通用定时器,也不保证图片、网络或浏览器绘制已经完成,等待对象要与业务需求一致。

版本校准: 本文出现 Object.defineProperty、Dep、Watcher 和双端 Diff 时,主要描述 Vue 2 实现;Vue 3 使用 Proxy、effect 与新的渲染器路径。Vue 2 已于 2023-12-31 结束维护,新项目应以 Vue 3 为基线,旧项目参考 Vue 2 EOL 官方说明 制定迁移与安全策略。

本文主要分析 Vue 从 Data 更新,到通知 Watcher 异步更新视图的流程,也就是下图中的橙色部分。

我们先来回顾一下图中的几个对象:

  • Data 对象:Vue 中的 data 方法中返回的对象。
  • 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 DOM。

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 中的数据更新是异步的,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。

<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>
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什么时候我们才能获取到真正的 DOM 元素?

答:在 Vue 的 nextTick 回调中。

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();
  }
}
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根据上面的代码,我们可以得出这样一个流程图:

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();
}
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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,然后执行了 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
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} 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]();
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分析到这里,我们就可以得到一张整体的流程图了。

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。
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结合以上判断,最终的流程图如下:

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);
};
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  • 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
});
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# 总结

本文从源码的角度,介绍了 Vue 异步更新的原理,来简单回顾一下吧。

  • 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。
  • 首先,会将所有的 Watcher 加入队列 Queue。
  • 然后,调用 nextTick 方法,执行异步任务。
  • 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。

← 图解 Vue 响应式原理剖析 Vue 内部运行机制 →

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