徹底揭秘keep-alive原理(小結(jié))
一、前言
原文鏈接: https://github.com/qiudongwei/blog/issues/4
本文介紹的內(nèi)容包括:
- keep-alive用法:動(dòng)態(tài)組件&vue-router
- keep-alive源碼解析
- keep-alive組件及其包裹組件的鉤子
- keep-alive組件及其包裹組件的渲染
二、keep-alive介紹與應(yīng)用
2.1 keep-alive是什么
keep-alive是一個(gè)抽象組件:它自身不會(huì)渲染一個(gè) DOM 元素,也不會(huì)出現(xiàn)在父組件鏈中;使用keep-alive包裹動(dòng)態(tài)組件時(shí),會(huì)緩存不活動(dòng)的組件實(shí)例,而不是銷(xiāo)毀它們。
2.2 一個(gè)場(chǎng)景
用戶在某個(gè)列表頁(yè)面選擇篩選條件過(guò)濾出一份數(shù)據(jù)列表,由列表頁(yè)面進(jìn)入數(shù)據(jù)詳情頁(yè)面,再返回該列表頁(yè)面,我們希望:列表頁(yè)面可以保留用戶的篩選(或選中)狀態(tài)。keep-alive就是用來(lái)解決這種場(chǎng)景。當(dāng)然keep-alive不僅僅是能夠保存頁(yè)面/組件的狀態(tài)這么簡(jiǎn)單,它還可以避免組件反復(fù)創(chuàng)建和渲染,有效提升系統(tǒng)性能。 總的來(lái)說(shuō),keep-alive用于保存組件的渲染狀態(tài)。
2.3 keep-alive用法 在動(dòng)態(tài)組件中的應(yīng)用
<keep-alive :include="whiteList" :exclude="blackList" :max="amount"> <component :is="currentComponent"></component> </keep-alive>
在vue-router中的應(yīng)用
<keep-alive :include="whiteList" :exclude="blackList" :max="amount"> <router-view></router-view> </keep-alive>
include 定義緩存白名單,keep-alive會(huì)緩存命中的組件; exclude 定義緩存黑名單,被命中的組件將不會(huì)被緩存; max 定義緩存組件上限,超出上限使用LRU的策略置換緩存數(shù)據(jù)。
三、源碼剖析
keep-alive.js 內(nèi)部另外還定義了一些工具函數(shù),我們按住不表,先看它對(duì)外暴露的對(duì)象。
// src/core/components/keep-alive.js
export default {
name: 'keep-alive',
abstract: true, // 判斷當(dāng)前組件虛擬dom是否渲染成真是dom的關(guān)鍵
props: {
include: patternTypes, // 緩存白名單
exclude: patternTypes, // 緩存黑名單
max: [String, Number] // 緩存的組件實(shí)例數(shù)量上限
},
created () {
this.cache = Object.create(null) // 緩存虛擬dom
this.keys = [] // 緩存的虛擬dom的健集合
},
destroyed () {
for (const key in this.cache) { // 刪除所有的緩存
pruneCacheEntry(this.cache, key, this.keys)
}
},
mounted () {
// 實(shí)時(shí)監(jiān)聽(tīng)黑白名單的變動(dòng)
this.$watch('include', val => {
pruneCache(this, name => matches(val, name))
})
this.$watch('exclude', val => {
pruneCache(this, name => !matches(val, name))
})
},
render () {
// 先省略...
}
}
可以看出,與我們定義組件的過(guò)程一樣,先是設(shè)置組件名為 keep-alive ,其次定義了一個(gè) abstract 屬性,值為 true 。這個(gè)屬性在vue的官方教程并未提及,卻至關(guān)重要,后面的渲染過(guò)程會(huì)用到。 props 屬性定義了keep-alive組件支持的全部參數(shù)。
keep-alive在它生命周期內(nèi)定義了三個(gè)鉤子函數(shù):
created
初始化兩個(gè)對(duì)象分別緩存VNode(虛擬DOM)和VNode對(duì)應(yīng)的健集合
destroyed
刪除 this.cache 中緩存的VNode實(shí)例。我們留意到,這里不是簡(jiǎn)單地將 this.cache 至為 null ,而是遍歷調(diào)用 pruneCacheEntry 函數(shù)刪除。
// src/core/components/keep-alive.js
function pruneCacheEntry (
cache: VNodeCache,
key: string,
keys: Array<string>,
current?: VNode
) {
const cached = cache[key]
if (cached && (!current || cached.tag !== current.tag)) {
cached.componentInstance.$destroy() // 執(zhí)行組件的destory鉤子函數(shù)
}
cache[key] = null
remove(keys, key)
}
刪除緩存VNode還要對(duì)應(yīng)執(zhí)行組件實(shí)例的 destory 鉤子函數(shù)
mounted
在 mounted 這個(gè)鉤子中對(duì) include 和 exclude 參數(shù)進(jìn)行監(jiān)聽(tīng),然后實(shí)時(shí)地更新(刪除) this.cache 對(duì)象數(shù)據(jù)。 pruneCache 函數(shù)的核心也是去調(diào)用 pruneCacheEntry 。
render
// src/core/components/keep-alive.js
render () {
const slot = this.$slots.default
const vnode: VNode = getFirstComponentChild(slot) // 找到第一個(gè)子組件對(duì)象
const componentOptions: ?VNodeComponentOptions = vnode && vnode.componentOptions
if (componentOptions) { // 存在組件參數(shù)
// check pattern
const name: ?string = getComponentName(componentOptions) // 組件名
const { include, exclude } = this
if ( // 條件匹配
// not included
(include && (!name || !matches(include, name))) ||
// excluded
(exclude && name && matches(exclude, name))
) {
return vnode
}
const { cache, keys } = this
const key: ?string = vnode.key == null // 定義組件的緩存key
// same constructor may get registered as different local components
// so cid alone is not enough (#3269)
? componentOptions.Ctor.cid + (componentOptions.tag ? `::${componentOptions.tag}` : '')
: vnode.key
if (cache[key]) { // 已經(jīng)緩存過(guò)該組件
vnode.componentInstance = cache[key].componentInstance
// make current key freshest
remove(keys, key)
keys.push(key) // 調(diào)整key排序
} else {
cache[key] = vnode // 緩存組件對(duì)象
keys.push(key)
// prune oldest entry
if (this.max && keys.length > parseInt(this.max)) { // 超過(guò)緩存數(shù)限制,將第一個(gè)刪除
pruneCacheEntry(cache, keys[0], keys, this._vnode)
}
}
vnode.data.keepAlive = true // 渲染和執(zhí)行被包裹組件的鉤子函數(shù)需要用到
}
return vnode || (slot && slot[0])
}
第一步:獲取keep-alive包裹著的第一個(gè)子組件對(duì)象及其組件名;
第二步:根據(jù)設(shè)定的黑白名單(如果有)進(jìn)行條件匹配,決定是否緩存。不匹配,直接返回組件實(shí)例(VNode),否則執(zhí)行第三步;
第三步:根據(jù)組件ID和tag生成緩存Key,并在緩存對(duì)象中查找是否已緩存過(guò)該組件實(shí)例。如果存在,直接取出緩存值并更新該 key 在 this.keys 中的位置(更新key的位置是實(shí)現(xiàn)LRU置換策略的關(guān)鍵),否則執(zhí)行第四步;
第四步:在 this.cache 對(duì)象中存儲(chǔ)該組件實(shí)例并保存 key 值,之后檢查緩存的實(shí)例數(shù)量是否超過(guò) max 的設(shè)置值,超過(guò)則根據(jù)LRU置換策略刪除最近最久未使用的實(shí)例(即是下標(biāo)為0的那個(gè)key)。
第五步:最后并且很重要,將該組件實(shí)例的 keepAlive 屬性值設(shè)置為 true 。這個(gè)在 @ 不可忽視:鉤子函數(shù) 章節(jié)會(huì)再次出場(chǎng)。
四、重頭戲:渲染
4.1 Vue的渲染過(guò)程
借一張圖看下Vue渲染的整個(gè)過(guò)程:
Vue的渲染是從圖中的 render 階段開(kāi)始的,但keep-alive的渲染是在patch階段,這是構(gòu)建組件樹(shù)(虛擬DOM樹(shù)),并將VNode轉(zhuǎn)換成真正DOM節(jié)點(diǎn)的過(guò)程。
簡(jiǎn)單描述從 render 到 patch 的過(guò)程
我們從最簡(jiǎn)單的 new Vue 開(kāi)始:
import App from './App.vue'
new Vue({
render: h => h(App),
}).$mount('#app')
- Vue在渲染的時(shí)候先調(diào)用原型上的
_render函數(shù)將組件對(duì)象轉(zhuǎn)化為一個(gè)VNode實(shí)例;而_render是通過(guò)調(diào)用createElement和createEmptyVNode兩個(gè)函數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化; createElement的轉(zhuǎn)化過(guò)程會(huì)根據(jù)不同的情形選擇new VNode或者調(diào)用createComponent函數(shù)做VNode實(shí)例化;- 完成VNode實(shí)例化后,這時(shí)候Vue調(diào)用原型上的
_update函數(shù)把VNode渲染為真實(shí)DOM,這個(gè)過(guò)程又是通過(guò)調(diào)用__patch__函數(shù)完成的(這就是pacth階段了)
用一張圖表達(dá):
4.2 keep-alive組件的渲染
我們用過(guò)keep-alive都知道,它不會(huì)生成真正的DOM節(jié)點(diǎn),這是怎么做到的?
// src/core/instance/lifecycle.js
export function initLifecycle (vm: Component) {
const options = vm.$options
// 找到第一個(gè)非abstract的父組件實(shí)例
let parent = options.parent
if (parent && !options.abstract) {
while (parent.$options.abstract && parent.$parent) {
parent = parent.$parent
}
parent.$children.push(vm)
}
vm.$parent = parent
// ...
}
Vue在初始化生命周期的時(shí)候,為組件實(shí)例建立父子關(guān)系會(huì)根據(jù) abstract 屬性決定是否忽略某個(gè)組件。在keep-alive中,設(shè)置了 abstract: true ,那Vue就會(huì)跳過(guò)該組件實(shí)例。
keep-alive包裹的組件是如何使用緩存的?
在 patch 階段,會(huì)執(zhí)行 createComponent 函數(shù):
// src/core/vdom/patch.js
function createComponent (vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm) {
let i = vnode.data
if (isDef(i)) {
const isReactivated = isDef(vnode.componentInstance) && i.keepAlive
if (isDef(i = i.hook) && isDef(i = i.init)) {
i(vnode, false /* hydrating */)
}
if (isDef(vnode.componentInstance)) {
initComponent(vnode, insertedVnodeQueue)
insert(parentElm, vnode.elm, refElm) // 將緩存的DOM(vnode.elm)插入父元素中
if (isTrue(isReactivated)) {
reactivateComponent(vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm)
}
return true
}
}
}
在首次加載被包裹組件時(shí),由 keep-alive.js 中的 render 函數(shù)可知, vnode.componentInstance 的值是 undefined , keepAlive 的值是 true ,因?yàn)閗eep-alive組件作為父組件,它的 render 函數(shù)會(huì)先于被包裹組件執(zhí)行;那么就只執(zhí)行到 i(vnode, false /* hydrating */) ,后面的邏輯不再執(zhí)行;
再次訪問(wèn)被包裹組件時(shí), vnode.componentInstance 的值就是已經(jīng)緩存的組件實(shí)例,那么會(huì)執(zhí)行 insert(parentElm, vnode.elm, refElm) 邏輯,這樣就直接把上一次的DOM插入到了父元素中。
五、不可忽視:鉤子函數(shù)
5.1 只執(zhí)行一次的鉤子
一般的組件,每一次加載都會(huì)有完整的生命周期,即生命周期里面對(duì)應(yīng)的鉤子函數(shù)都會(huì)被觸發(fā),為什么被keep-alive包裹的組件卻不是呢? 我們?cè)?@ 源碼剖析 章節(jié)分析到,被緩存的組件實(shí)例會(huì)為其設(shè)置 keepAlive = true ,而在初始化組件鉤子函數(shù)中:
// src/core/vdom/create-component.js
const componentVNodeHooks = {
init (vnode: VNodeWithData, hydrating: boolean): ?boolean {
if (
vnode.componentInstance &&
!vnode.componentInstance._isDestroyed &&
vnode.data.keepAlive
) {
// kept-alive components, treat as a patch
const mountedNode: any = vnode // work around flow
componentVNodeHooks.prepatch(mountedNode, mountedNode)
} else {
const child = vnode.componentInstance = createComponentInstanceForVnode(
vnode,
activeInstance
)
child.$mount(hydrating ? vnode.elm : undefined, hydrating)
}
}
// ...
}
可以看出,當(dāng) vnode.componentInstance 和 keepAlive 同時(shí)為truly值時(shí),不再進(jìn)入 $mount 過(guò)程,那 mounted 之前的所有鉤子函數(shù)( beforeCreate 、 created 、 mounted )都不再執(zhí)行。
5.2 可重復(fù)的activated
在 patch 的階段,最后會(huì)執(zhí)行 invokeInsertHook 函數(shù),而這個(gè)函數(shù)就是去調(diào)用組件實(shí)例(VNode)自身的 insert 鉤子:
// src/core/vdom/patch.js
function invokeInsertHook (vnode, queue, initial) {
if (isTrue(initial) && isDef(vnode.parent)) {
vnode.parent.data.pendingInsert = queue
} else {
for (let i = 0; i < queue.length; ++i) {
queue[i].data.hook.insert(queue[i]) // 調(diào)用VNode自身的insert鉤子函數(shù)
}
}
}
再看 insert 鉤子:
// src/core/vdom/create-component.js
const componentVNodeHooks = {
// init()
insert (vnode: MountedComponentVNode) {
const { context, componentInstance } = vnode
if (!componentInstance._isMounted) {
componentInstance._isMounted = true
callHook(componentInstance, 'mounted')
}
if (vnode.data.keepAlive) {
if (context._isMounted) {
queueActivatedComponent(componentInstance)
} else {
activateChildComponent(componentInstance, true /* direct */)
}
}
// ...
}
在這個(gè)鉤子里面,調(diào)用了 activateChildComponent 函數(shù)遞歸地去執(zhí)行所有子組件的 activated 鉤子函數(shù):
// src/core/instance/lifecycle.js
export function activateChildComponent (vm: Component, direct?: boolean) {
if (direct) {
vm._directInactive = false
if (isInInactiveTree(vm)) {
return
}
} else if (vm._directInactive) {
return
}
if (vm._inactive || vm._inactive === null) {
vm._inactive = false
for (let i = 0; i < vm.$children.length; i++) {
activateChildComponent(vm.$children[i])
}
callHook(vm, 'activated')
}
}
相反地, deactivated 鉤子函數(shù)也是一樣的原理,在組件實(shí)例(VNode)的 destroy 鉤子函數(shù)中調(diào)用 deactivateChildComponent 函數(shù)。
參考
以上就是本文的全部?jī)?nèi)容,希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。
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