每日一题之 Vue 的异步更新实现原理是怎样的？

作者：bb_xiaxia1998

2022 年 10 月 06 日
浙江
本文字数：3071 字
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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：

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；
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；
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。
主线程不断重复以上的步骤。
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id和flushing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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