Iframe在Vue中的狀態(tài)保持技術(shù)
引言
Iframe是一個歷史悠久的HTML元素,根據(jù)MDN WEB DOCS官方介紹,Iframe定義為HTML內(nèi)聯(lián)框架元素,表示嵌套的Browsing Context,它能夠?qū)⒘硪粋€HTML頁面嵌入到當前頁面中。Iframe可以廉價實現(xiàn)跨應(yīng)用級的頁面共享,并且具有使用簡單、高兼容性、內(nèi)容隔離等優(yōu)點,因此以Iframe為核心形成了前端平臺架構(gòu)領(lǐng)域第1代技術(shù)。
眾所周知,當Iframe在DOM中初始渲染時,會自動加載其指向的資源鏈接Url,并重置內(nèi)部的狀態(tài)。在一個典型的平臺應(yīng)用中,一個父應(yīng)用主頁面要掛載多個窗口(每一個窗口對應(yīng)一個Iframe),那么如何在切換窗口時,實現(xiàn)每一個窗口中的狀態(tài)(包括輸入狀態(tài)、錨點信息等)不丟失,也即“狀態(tài)保持”呢?
如果采用父子應(yīng)用通信來記錄窗口狀態(tài),那么改造成本是非常巨大的。答案是利用Iframe的CSS Display特性,切換窗口時,非激活狀態(tài)的窗口并不消失,僅是Display狀態(tài)變更為none,激活狀態(tài)窗口的Display狀態(tài)變更為非none。在Display狀態(tài)切換時,Iframe不會重新加載。在Vue應(yīng)用中,一行v-show指令即可替我們實現(xiàn)這一需求。
競爭機制
上述的狀態(tài)保持模型存在一個性能缺陷,即父應(yīng)用主頁面實際上要提前擺放多個Iframe窗口。即使是這些不可見的窗口,也會發(fā)出資源request請求。大量的并發(fā)請求,會導(dǎo)致頁面性能下降。(值得一提的是,Chrome最新版本已經(jīng)支持了Iframe的滾動懶加載策略,但是在此場景下,并不能改善并發(fā)請求的問題。)因此,我們需要引入資源池和競爭機制來管理多個Iframe。
引入一個容量為N的Iframe資源池來管理多開窗口,當資源池未滿時,新激活的窗口可以直接插入至資源池中;當資源池已滿時,資源池按照競爭策略,淘汰若干池中的窗口并丟棄,然后插入新激活的窗口至資源池中。通過調(diào)整容量N,可以限制父應(yīng)用主頁面上多開窗口的數(shù)量,從而限制并發(fā)請求數(shù)量,實現(xiàn)資源管控的目的。
Vue Patch原理探索
日前遇到了一個基于Vue應(yīng)用的Iframe狀態(tài)保持問題,在上述模型下,資源池不僅保存窗口對象,而且記錄了每個窗口的點擊激活時間。資源池使用以下競爭淘汰策略:對窗口激活時間進行先后次序排序,激活時間排序次序較前的窗口優(yōu)先被淘汰。當資源池滿時,會偶發(fā)池中窗口狀態(tài)不能保持的問題。
在Vue中,組件是一個可復(fù)用的Vue實例,Vue 會盡可能高效地渲染元素,通常會復(fù)用已有元素而不是從頭開始渲染。組件狀態(tài)是否正確保持,依賴關(guān)鍵屬性key?;诖?,首先排查了Iframe組件的key屬性。事實上,Iframe組件已經(jīng)正確分配了唯一的Uid,此種情況可以排除。
既然不是組件復(fù)用的問題,那么在Vue內(nèi)部的Diff Patch機制到底是如何運行的呢?讓我們看一下Vue 2.0的源代碼:
/** * 頁面首次渲染和后續(xù)更新的入口位置,也是 patch 的入口位置 */ Vue.prototype._update = function (vnode: VNode, hydrating?: boolean) { if (!prevVnode) { // 老 VNode 不存在,表示首次渲染,即初始化頁面時走這里 …… } else { // 響應(yīng)式數(shù)據(jù)更新時,即更新頁面時走這里 vm.$el = vm.__patch__(prevVnode, vnode) } }
(1)在update生命周期下,主要執(zhí)行了vm.__patch__
方法。
/** * vm.__patch__ * 1、新節(jié)點不存在,老節(jié)點存在,調(diào)用 destroy,銷毀老節(jié)點 * 2、如果 oldVnode 是真實元素,則表示首次渲染,創(chuàng)建新節(jié)點,并插入 body,然后移除老節(jié)點 * 3、如果 oldVnode 不是真實元素,則表示更新階段,執(zhí)行 patchVnode */ function patch(oldVnode, vnode, hydrating, removeOnly) { …… // 1、新節(jié)點不存在,老節(jié)點存在,調(diào)用 destroy,銷毀老節(jié)點 if (isUndef(oldVnode)) { …… // 2、老節(jié)點不存在,執(zhí)行創(chuàng)建新節(jié)點 } else { // 判斷 oldVnode 是否為真實元素 const isRealElement = isDef(oldVnode.nodeType) if (!isRealElement && sameVnode(oldVnode, vnode)) { // 3、不是真實元素,但是老節(jié)點和新節(jié)點是同一個節(jié)點,則是更新階段,執(zhí)行 patch 更新節(jié)點 patchVnode(oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue, null, null, removeOnly) } else { ……// 是真實元素,則表示初次渲染 } } invokeInsertHook(vnode, insertedVnodeQueue, isInitialPatch) return vnode.elm }
(2)在__patch__
方法內(nèi)部,觸發(fā)patchVnode
方法。
function patchVnode (oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue, removeOnly) { …… if (isUndef(vnode.text)) {// 新節(jié)點不為文本節(jié)點 if (isDef(oldCh) && isDef(ch)) {// 新舊節(jié)點的子節(jié)點都存在,執(zhí)行diff遞歸 if (oldCh !== ch) updateChildren(elm, oldCh, ch, insertedVnodeQueue, removeOnly) } else { …… } } else { …… } }
(3)在patchVnode
方法內(nèi)部,觸發(fā)updateChildren
方法。
/** * diff 過程: * diff 優(yōu)化:做了四種假設(shè),假設(shè)新老節(jié)點開頭結(jié)尾有相同節(jié)點的情況,一旦命中假設(shè),就避免了一次循環(huán),以提高執(zhí)行效率 * 如果不幸沒有命中假設(shè),則執(zhí)行遍歷,從老節(jié)點中找到新開始節(jié)點 * 找到相同節(jié)點,則執(zhí)行 patchVnode,然后將老節(jié)點移動到正確的位置 * 如果老節(jié)點先于新節(jié)點遍歷結(jié)束,則剩余的新節(jié)點執(zhí)行新增節(jié)點操作 * 如果新節(jié)點先于老節(jié)點遍歷結(jié)束,則剩余的老節(jié)點執(zhí)行刪除操作,移除這些老節(jié)點 */ function updateChildren(parentElm, oldCh, newCh, insertedVnodeQueue, removeOnly) { // 老節(jié)點的開始索引 let oldStartIdx = 0 // 新節(jié)點的開始索引 let newStartIdx = 0 // 老節(jié)點的結(jié)束索引 let oldEndIdx = oldCh.length - 1 // 第一個老節(jié)點 let oldStartVnode = oldCh[0] // 最后一個老節(jié)點 let oldEndVnode = oldCh[oldEndIdx] // 新節(jié)點的結(jié)束索引 let newEndIdx = newCh.length - 1 // 第一個新節(jié)點 let newStartVnode = newCh[0] // 最后一個新節(jié)點 let newEndVnode = newCh[newEndIdx] let oldKeyToIdx, idxInOld, vnodeToMove, refElm // 遍歷新老兩組節(jié)點,只要有一組遍歷完(開始索引超過結(jié)束索引)則跳出循環(huán) while (oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx) { if (isUndef(oldStartVnode)) { // 如果節(jié)點被移動,在當前索引上可能不存在,檢測這種情況,如果節(jié)點不存在則調(diào)整索引 oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx] // Vnode has been moved left } else if (isUndef(oldEndVnode)) { oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx] } else if (sameVnode(oldStartVnode, newStartVnode)) { // 老開始節(jié)點和新開始節(jié)點是同一個節(jié)點,執(zhí)行 patch patchVnode(oldStartVnode, newStartVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newStartIdx) // patch 結(jié)束后老開始和新開始的索引分別加 1 oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx] newStartVnode = newCh[++newStartIdx] } else if (sameVnode(oldEndVnode, newEndVnode)) { // 老結(jié)束和新結(jié)束是同一個節(jié)點,執(zhí)行 patch patchVnode(oldEndVnode, newEndVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newEndIdx) // patch 結(jié)束后老結(jié)束和新結(jié)束的索引分別減 1 oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx] newEndVnode = newCh[--newEndIdx] } else if (sameVnode(oldStartVnode, newEndVnode)) { // Vnode moved right // 老開始和新結(jié)束是同一個節(jié)點,執(zhí)行 patch …… } else if (sameVnode(oldEndVnode, newStartVnode)) { // Vnode moved left // 老結(jié)束和新開始是同一個節(jié)點,執(zhí)行 patch …… } else { // 如果上面的四種假設(shè)都不成立,則通過遍歷找到新開始節(jié)點在老節(jié)點中的位置索引 …… // 在老節(jié)點中找到新開始節(jié)點了 if (sameVnode(vnodeToMove, newStartVnode)) { // 如果這兩個節(jié)點是同一個,則執(zhí)行 patch patchVnode(vnodeToMove, newStartVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newStartIdx) // patch 結(jié)束后將該老節(jié)點置為 undefined oldCh[idxInOld] = undefined canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, vnodeToMove.elm, oldStartVnode.elm) } else { // 最后這種情況是,找到節(jié)點了,但是發(fā)現(xiàn)兩個節(jié)點不是同一個節(jié)點,則視為新元素,執(zhí)行創(chuàng)建 …… } // 老節(jié)點向后移動一個 newStartVnode = newCh[++newStartIdx] } } // 走到這里,說明老姐節(jié)點或者新節(jié)點被遍歷完了,執(zhí)行剩余節(jié)點的處理 …… }
(4)咱們終于來到了主角updateChildren
。在updateChildren
內(nèi)部實現(xiàn)中,使用了2套指針分別指向新舊Vnode頭尾,并向中間聚攏遞歸,以實現(xiàn)新舊數(shù)據(jù)對比刷新。
在前述資源池模型下,當查找到新舊Iframe組件時,會執(zhí)行如下邏輯:
if (sameVnode(vnodeToMove, newStartVnode)) { // 如果這兩個節(jié)點是同一個,則執(zhí)行 patch patchVnode(vnodeToMove, newStartVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newStartIdx) // patch 結(jié)束后將該老節(jié)點置為 undefined oldCh[idxInOld] = undefined canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, vnodeToMove.elm, oldStartVnode.elm) }
看來出現(xiàn)問題的罪魁禍首是執(zhí)行了nodeOps.insertBefore
。在WEB的運行環(huán)境下實際上執(zhí)行的是DOM的insertBefore API。那么我們移步來看看在DOM環(huán)境下,Iframe究竟是采取了何種刷新策略。
Iframe的狀態(tài)刷新機制
為了更清晰地看到DOM節(jié)點的變化情況,我們可以引入MutationObserver在最新版Chrome中來觀測DOM根節(jié)點。\
首先設(shè)置容器節(jié)點下有兩個子節(jié)點:<span/>
和<iframe/>
,分別執(zhí)行以下方案并記錄結(jié)果:\
對比方案A:使用insertBefore在iframe節(jié)點前再插入一個新的span節(jié)點\
對比方案B:使用insertBefore在iframe節(jié)點后再插入一個新的span節(jié)點\
對比方案C:使用insertBefore交換span和iframe節(jié)點\
對比方案D:使用insertBefore原地操作iframe自身\
其結(jié)果如下:
方案名稱 | Iframe是否刷新 | DOM節(jié)點變化 |
---|---|---|
A | 否 | 新增一個子節(jié)點span |
B | 否 | 新增一個子節(jié)點span |
C | 是 | 先移除一個iframe,再插入一個iframe |
D | 是 | 先移除一個iframe,再插入一個iframe |
實驗結(jié)果顯示,對Iframe執(zhí)行insertBefore時,實際上DOM會依次執(zhí)行移除、新增節(jié)點操作,導(dǎo)致Iframe狀態(tài)刷新。
在Vuejs Issues #9473中提到了類似的問題,一種解決方案是在Vue Patch時優(yōu)先對非Iframe類型元素進行DOM操作,但是目前這個優(yōu)化策略尚未被采用,在Vue 3.0版本中也依然存在這個問題。
那么在資源池模型下,如何才能保證Iframe不執(zhí)行insertBefore呢?重新回到Vue Patch機制下,我們發(fā)現(xiàn),只有新舊Iframe在新舊Vnode列表中的相對位置保持不變時,才會只執(zhí)行patchVnode方法,而不會觸發(fā)insertBefore方法。
因此,采取的最終解決方案是,更改淘汰機制,將排序操作改為搜索操作,保證了多開窗口在Vue中的狀態(tài)保持。
以上就是Iframe在Vue中的狀態(tài)保持技術(shù)的詳細內(nèi)容,更多關(guān)于Iframe Vue狀態(tài)保持的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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