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介紹與應用
2.1 keep-alive是什么
keep-alive是一個抽象組件:它自身不會渲染一個 DOM 元素,也不會出現(xiàn)在父組件鏈中;使用keep-alive包裹動態(tài)組件時,會緩存不活動的組件實例,而不是銷毀它們。
2.2 一個場景
用戶在某個列表頁面選擇篩選條件過濾出一份數(shù)據(jù)列表,由列表頁面進入數(shù)據(jù)詳情頁面,再返回該列表頁面,我們希望:列表頁面可以保留用戶的篩選(或選中)狀態(tài)。keep-alive就是用來解決這種場景。當然keep-alive不僅僅是能夠保存頁面/組件的狀態(tài)這么簡單,它還可以避免組件反復創(chuàng)建和渲染,有效提升系統(tǒng)性能。 總的來說,keep-alive用于保存組件的渲染狀態(tài)。
2.3 keep-alive用法 在動態(tài)組件中的應用
<keep-alive :include="whiteList" :exclude="blackList" :max="amount"> <component :is="currentComponent"></component> </keep-alive>
在vue-router中的應用
<keep-alive :include="whiteList" :exclude="blackList" :max="amount"> <router-view></router-view> </keep-alive>
include
定義緩存白名單,keep-alive會緩存命中的組件; exclude
定義緩存黑名單,被命中的組件將不會被緩存; 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,先看它對外暴露的對象。
// src/core/components/keep-alive.js export default { name: 'keep-alive', abstract: true, // 判斷當前組件虛擬dom是否渲染成真是dom的關鍵 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 () { // 實時監(jiān)聽黑白名單的變動 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程一樣,先是設置組件名為 keep-alive
,其次定義了一個 abstract
屬性,值為 true
。這個屬性在vue的官方教程并未提及,卻至關重要,后面的渲染過程會用到。 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)定義了三個鉤子函數(shù):
created
初始化兩個對象分別緩存VNode(虛擬DOM)和VNode對應的健集合
destroyed
刪除 this.cache
中緩存的VNode實例。我們留意到,這里不是簡單地將 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.$destroy() // 執(zhí)行組件的destory鉤子函數(shù) } cache[key] = null remove(keys, key) }
刪除緩存VNode還要對應執(zhí)行組件實例的 destory
鉤子函數(shù)
mounted
在 mounted
這個鉤子中對 include
和 exclude
參數(shù)進行監(jiān)聽,然后實時地更新(刪除) this.cache
對象數(shù)據(jù)。 pruneCache
函數(shù)的核心也是去調(diào)用 pruneCacheEntry
。
render
// src/core/components/keep-alive.js render () { const slot = this.$slots.default const vnode: VNode = getFirstComponentChild(slot) // 找到第一個子組件對象 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 ? `::${componentOptions.tag}` : '') : vnode.key if (cache[key]) { // 已經(jīng)緩存過該組件 vnode.componentInstance = cache[key].componentInstance // make current key freshest remove(keys, key) keys.push(key) // 調(diào)整key排序 } else { cache[key] = vnode // 緩存組件對象 keys.push(key) // prune oldest entry if (this.max && keys.length > parseInt(this.max)) { // 超過緩存數(shù)限制,將第一個刪除 pruneCacheEntry(cache, keys[0], keys, this._vnode) } } vnode.data.keepAlive = true // 渲染和執(zhí)行被包裹組件的鉤子函數(shù)需要用到 } return vnode || (slot && slot[0]) }
第一步:獲取keep-alive包裹著的第一個子組件對象及其組件名;
第二步:根據(jù)設定的黑白名單(如果有)進行條件匹配,決定是否緩存。不匹配,直接返回組件實例(VNode),否則執(zhí)行第三步;
第三步:根據(jù)組件ID和tag生成緩存Key,并在緩存對象中查找是否已緩存過該組件實例。如果存在,直接取出緩存值并更新該 key
在 this.keys
中的位置(更新key的位置是實現(xiàn)LRU置換策略的關鍵),否則執(zhí)行第四步;
第四步:在 this.cache
對象中存儲該組件實例并保存 key
值,之后檢查緩存的實例數(shù)量是否超過 max
的設置值,超過則根據(jù)LRU置換策略刪除最近最久未使用的實例(即是下標為0的那個key)。
第五步:最后并且很重要,將該組件實例的 keepAlive
屬性值設置為 true
。這個在 @ 不可忽視:鉤子函數(shù) 章節(jié)會再次出場。
四、重頭戲:渲染
4.1 Vue的渲染過程
借一張圖看下Vue渲染的整個過程:
Vue的渲染是從圖中的 render
階段開始的,但keep-alive的渲染是在patch階段,這是構建組件樹(虛擬DOM樹),并將VNode轉(zhuǎn)換成真正DOM節(jié)點的過程。
簡單描述從 render
到 patch
的過程
我們從最簡單的 new Vue
開始:
import App from './App.vue' new Vue({ render: h => h(App), }).$mount('#app')
- Vue在渲染的時候先調(diào)用原型上的
_render
函數(shù)將組件對象轉(zhuǎn)化為一個VNode實例;而_render
是通過調(diào)用createElement
和createEmptyVNode
兩個函數(shù)進行轉(zhuǎn)化; createElement
的轉(zhuǎn)化過程會根據(jù)不同的情形選擇new VNode
或者調(diào)用createComponent
函數(shù)做VNode實例化;- 完成VNode實例化后,這時候Vue調(diào)用原型上的
_update
函數(shù)把VNode渲染為真實DOM,這個過程又是通過調(diào)用__patch__
函數(shù)完成的(這就是pacth階段了)
用一張圖表達:
4.2 keep-alive組件的渲染
我們用過keep-alive都知道,它不會生成真正的DOM節(jié)點,這是怎么做到的?
// src/core/instance/lifecycle.js export function initLifecycle (vm: Component) { const options = vm.$options // 找到第一個非abstract的父組件實例 let parent = options.parent if (parent && !options.abstract) { while (parent.$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候,為組件實例建立父子關系會根據(jù) abstract
屬性決定是否忽略某個組件。在keep-alive中,設置了 abstract: true
,那Vue就會跳過該組件實例。
keep-alive包裹的組件是如何使用緩存的?
在 patch
階段,會執(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,由 keep-alive.js
中的 render
函數(shù)可知, vnode.componentInstance
的值是 undefined
, keepAlive
的值是 true
,因為keep-alive組件作為父組件,它的 render
函數(shù)會先于被包裹組件執(zhí)行;那么就只執(zhí)行到 i(vnode, false /* hydrating */)
,后面的邏輯不再執(zhí)行;
再次訪問被包裹組件時, vnode.componentInstance
的值就是已經(jīng)緩存的組件實例,那么會執(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,每一次加載都會有完整的生命周期,即生命周期里面對應的鉤子函數(shù)都會被觸發(fā),為什么被keep-alive包裹的組件卻不是呢? 我們在 @ 源碼剖析 章節(jié)分析到,被緩存的組件實例會為其設置 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 vnode.componentInstance
和 keepAlive
同時為truly值時,不再進入 $mount
過程,那 mounted
之前的所有鉤子函數(shù)( beforeCreate
、 created
、 mounted
)都不再執(zhí)行。
5.2 可重復的activated
在 patch
的階段,最后會執(zhí)行 invokeInsertHook
函數(shù),而這個函數(shù)就是去調(diào)用組件實例(VNode)自身的 insert
鉤子:
// src/core/vdom/patch.js function invokeInsertHook (vnode, queue, initial) { if (isTrue(initial) && isDef(vnode.parent)) { vnode.parent.data.pendingInsert = queue } else { for (let i = 0; i < queue.length; ++i) { queue[i].data.hook.insert(queue[i]) // 調(diào)用VNode自身的insert鉤子函數(shù) } } }
再看 insert
鉤子:
// src/core/vdom/create-component.js const componentVNodeHooks = { // init() insert (vnode: MountedComponentVNode) { const { context, componentInstance } = vnode if (!componentInstance._isMounted) { componentInstance._isMounted = true callHook(componentInstance, 'mounted') } if (vnode.data.keepAlive) { if (context._isMounted) { queueActivatedComponent(componentInstance) } else { activateChildComponent(componentInstance, true /* direct */) } } // ... }
在這個鉤子里面,調(diào)用了 activateChildComponent
函數(shù)遞歸地去執(zhí)行所有子組件的 activated
鉤子函數(shù):
// src/core/instance/lifecycle.js export function activateChildComponent (vm: Component, direct?: boolean) { if (direct) { vm._directInactive = false if (isInInactiveTree(vm)) { return } } else if (vm._directInactive) { return } if (vm._inactive || vm._inactive === null) { vm._inactive = false for (let i = 0; i < vm.$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,在組件實例(VNode)的 destroy
鉤子函數(shù)中調(diào)用 deactivateChildComponent
函數(shù)。
參考
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