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每日一题之 Vue 的异步更新实现原理是怎样的?

作者:bb_xiaxia1998
  • 2022-10-28
    浙江
  • 本文字数:3072 字

    阅读完需:约 10 分钟

最近面试总是会被问到这么一个问题:在使用 vue 的时候,将for循环中声明的变量i从 1 增加到 100,然后将i展示到页面上,页面上的i是从 1 跳到 100,还是会怎样?答案当然是只会显示 100,并不会有跳转的过程。


怎么可以让页面上有从 1 到 100 显示的过程呢,就是用setTimeout或者Promise.then等方法去模拟。


讲道理,如果不在 vue 里,单独运行这段程序的话,输出一定是从 1 到 100,但是为什么在 vue 中就不一样了呢?


for(let i=1; i<=100; i++){    console.log(i);}
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这就涉及到 Vue 底层的异步更新原理,也要说一说nextTick的实现。不过在说nextTick之前,有必要先介绍一下 JS 的事件运行机制。

JS 运行机制

众所周知,JS 是基于事件循环的单线程的语言。执行的步骤大致是:


  1. 当代码执行时,所有同步的任务都在主线程上执行,形成一个执行栈

  2. 在主线程之外还有一个任务队列(task queue),只要异步任务有了运行结果就在任务队列中放置一个事件;

  3. 一旦执行栈中所有同步任务执行完毕(主线程代码执行完毕),此时主线程不会空闲而是去读取任务队列。此时,异步的任务就结束等待的状态被执行。

  4. 主线程不断重复以上的步骤。

  5. 我们把主线程执行一次的过程叫一个tick,所以nextTick就是下一个tick的意思,也就是说用nextTick的场景就是我们想在下一个tick做一些事的时候。


所有的异步任务结果都是通过任务队列来调度的。而任务分为两类:宏任务(macro task)和微任务(micro task)。它们之间的执行规则就是每个宏任务结束后都要将所有微任务清空。常见的宏任务有setTimeout/MessageChannel/postMessage/setImmediate,微任务有MutationObsever/Promise.then

nextTick 原理

派发更新

大家都知道 vue 的响应式的靠依赖收集和派发更新来实现的。在修改数据之后的派发更新过程,会触发setter的逻辑,执行dep.notify()


// src/core/observer/watcher.jsclass Dep {    notify() {        //subs是Watcher的实例数组        const subs = this.subs.slice()        for(let i=0, l=subs.length; i<l; i++){            subs[i].update()        }    }}
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遍历subs里每一个Watcher实例,然后调用实例的update方法,下面我们来看看update是怎么去更新的:


class Watcher {    update() {        ...        //各种情况判断之后        else{            queueWatcher(this)        }    }}
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update执行后又走到了queueWatcher,那就继续去看看queueWatcher干啥了(希望不要继续套娃了:


//queueWatcher 定义在 src/core/observer/scheduler.jsconst queue: Array<Watcher> = []let has: { [key: number]: ?true } = {}let waiting = falselet flushing = falselet index = 0
export function queueWatcher(watcher: Watcher) { const id = watcher.id //根据id是否重复做优化 if(has[id] == null){ has[id] = true if(!flushing){ queue.push(watcher) }else{ let i=queue.length - 1 while(i > index && queue[i].id > watcher.id){ i-- } queue.splice(i + 1, 0, watcher) }
if(!waiting){ waiting = true //flushSchedulerQueue函数: Flush both queues and run the watchers nextTick(flushSchedulerQueue) } }}
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这里queue在 pushwatcher时是根据idflushing做了一些优化的,并不会每次数据改变都触发watcher的回调,而是把这些watcher先添加到⼀个队列⾥,然后在nextTick后执⾏flushSchedulerQueue


flushSchedulerQueue函数是保存更新事件的queue的一些加工,让更新可以满足 Vue 更新的生命周期。


这里也解释了为什么 for 循环不能导致页面更新,因为for是主线程的代码,在一开始执行数据改变就会将它 push 到queue里,等到for里的代码执行完毕后i的值已经变化为 100 时,这时 vue 才走到nextTick(flushSchedulerQueue)这一步。

nextTick 源码

接着打开 vue2.x 的源码,目录core/util/next-tick.js,代码量很小,加上注释才 110 行,是比较好理解的。


const callbacks = []let pending = false
export function nextTick (cb?: Function, ctx?: Object) { let _resolve callbacks.push(() => { if (cb) { try { cb.call(ctx) } catch (e) { handleError(e, ctx, 'nextTick') } } else if (_resolve) { _resolve(ctx) } }) if (!pending) { pending = true timerFunc() }
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首先将传入的回调函数cb(上节的flushSchedulerQueue)压入callbacks数组,最后通过timerFunc函数一次性解决。参考 前端vue面试题详细解答


let timerFunc
if (typeof Promise !== 'undefined' && isNative(Promise)) { const p = Promise.resolve() timerFunc = () => { p.then(flushCallbacks) if (isIOS) setTimeout(noop) } isUsingMicroTask = true} else if (!isIE && typeof MutationObserver !== 'undefined' && ( isNative(MutationObserver) || // PhantomJS and iOS 7.x MutationObserver.toString() === '[object MutationObserverConstructor]')) { 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) } isUsingMicroTask = true} else if (typeof setImmediate !== 'undefined' && isNative(setImmediate)) { timerFunc = () => { setImmediate(flushCallbacks) }} else { timerFunc = () => { setTimeout(flushCallbacks, 0) }}
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timerFunc下面一大片if else是在判断不同的设备和不同情况下选用哪种特性去实现异步任务:优先检测是否原生⽀持Promise,不⽀持的话再去检测是否⽀持MutationObserver,如果都不行就只能尝试宏任务实现,首先是setImmediate,这是⼀个⾼版本 IE 和 Edge 才⽀持的特性,如果都不⽀持的话最后就会降级为 setTimeout 0。


这⾥使⽤callbacks⽽不是直接在nextTick中执⾏回调函数的原因是保证在同⼀个 tick 内多次执⾏nextTick,不会开启多个异步任务,⽽把这些异步任务都压成⼀个同步任务,在下⼀个 tick 执⾏完毕。

nextTick 使用

nextTick不仅是 vue 的源码文件,更是 vue 的一个全局 API。下面来看看怎么使用吧。


当设置 vm.someData = 'new value',该组件不会立即重新渲染。当刷新队列时,组件会在下一个事件循环 tick 中更新。多数情况我们不需要关心这个过程,但是如果你想基于更新后的 DOM 状态来做点什么,这就可能会有些棘手。虽然 Vue.js 通常鼓励开发人员使用数据驱动的方式思考,避免直接接触 DOM,但是有时我们必须要这么做。为了在数据变化之后等待 Vue 完成更新 DOM,可以在数据变化之后立即使用Vue.nextTick(callback)。这样回调函数将在 DOM 更新完成后被调用。


官网用例:


<div id="example">{{message}}</div>
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var vm = new Vue({  el: '#example',  data: {    message: '123'  }})vm.message = 'new message' // 更改数据
vm.$el.textContent === 'new message' // falseVue.nextTick(function () { vm.$el.textContent === 'new message' // true})
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并且因为$nextTick() 返回一个 Promise 对象,所以也可以使用async/await 语法去处理事件,非常方便。


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