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Vue3實(shí)現(xiàn)虛擬列表的示例代碼

 更新時(shí)間:2024年11月07日 11:26:08   作者:E_Yen  
虛擬列表是一種優(yōu)化長列表渲染的技術(shù),它可以在保持流暢性的同時(shí),渲染大量的數(shù)據(jù),本文主要介紹了如何通過Vue3實(shí)現(xiàn)一個(gè)虛擬列表,感興趣的可以了解下

前言

本文的虛擬列表基于上一篇動(dòng)態(tài)高度虛擬列表原理解析中的核心代碼和Vue3實(shí)現(xiàn),上文是看懂思考&設(shè)計(jì)部分內(nèi)容的前提條件。

使用

安裝

npm install @e.yen/virtual-scroll-vue

在main.js中顯式導(dǎo)入或者在組件中按需導(dǎo)入

// main.ts
import VirtualScroll from '@e.yen/virtual-scroll-vue'
app.use(VirtualScroll)

// 或者
// AnyComponent.vue
import { VirtualScroll } from '@e.yen/virtual-scroll-vue'

導(dǎo)入樣式

// main.ts
import '@e.yen/virtual-scroll-vue/dist/style.css'

Github倉庫:virtual-scroll-vue

props參數(shù)

參數(shù)類型默認(rèn)值是否必須描述
itemsVirtualScrollItem[]-??列表數(shù)據(jù)
placeholderVirtualScrollItem-?最小子項(xiàng)的模擬數(shù)據(jù)
startPosition[number, number][0, 0]?列表初始位置
preservednumber-?子項(xiàng)的最小高度
paddingnumber100?預(yù)渲染區(qū)域高度
type VirtualScrollItem = {
  key?: any
  height?: number // 可以指定元素高度,具有最高優(yōu)先級(jí)
  [k: string | symbol]: any
}

注意preserved 的優(yōu)先級(jí)高于 placeholder

expose方法

方法參數(shù)返回值類型描述
scrolldelta: number, duration?: number-滾動(dòng)指定距離
transportnewStartPosition: [number, number]-傳送到指定位置
getPosition-[number, number]獲取列表當(dāng)前位置

注意事項(xiàng)

讓子項(xiàng)擁有唯一的key

由于列表基于v-for渲染子項(xiàng),因此為子項(xiàng)擁有唯一的key能夠大幅度提升性能表現(xiàn):

const items = [
  {
    key: 'ABC',
  },
  {
    key: 'BCD',
  },
]

任何時(shí)候都不要使最小高度為0

由于元素在被渲染之前無法確認(rèn)其高度,因此列表依賴于子項(xiàng)目的最小高度確定渲染索引范圍。雖然能夠通過 placeholder 將最小高度設(shè)為0,但這會(huì)導(dǎo)致列表渲染后續(xù)所有子項(xiàng):

<!-- preserved默認(rèn)具有最小值5px,設(shè)為0不會(huì)有任何效果 -->
<VirtualScroll :items="data" :preserved="0">
  <template #default="{ item }">
    <!-- 子項(xiàng)目結(jié)構(gòu) -->
  </template>
</VirtualScroll>

<!-- 通過placeholder將最小高度設(shè)為0,會(huì)導(dǎo)致列表一次性渲染所有元素 -->
<VirtualScroll :items="data" :placeholder="{}">
  <template #default="{ item }">
    <!-- 高度為0的子項(xiàng)目 -->
    <div></div>
  </template>
</VirtualScroll>

不要向起始元素之前添加新數(shù)據(jù)

由于列表的渲染索引范圍由起始元素索引、起始元素偏移量和最小項(xiàng)目高度共同決定,因此向起始元素之前的位置添加新元素會(huì)導(dǎo)致意料之外的結(jié)果:

// 假設(shè) startIndex 為 1
// 向items頭部添加新數(shù)據(jù),會(huì)導(dǎo)致列表渲染的起始元素變?yōu)榕f數(shù)組中索引為 0 的項(xiàng)
items.unshift({
  key: 'CDE',
})

不要修改預(yù)渲染區(qū)內(nèi)的元素高度

具體來說是不要修改靠近列表排列起始方向一側(cè)的元素高度(例如列表從上往下排列,則不要修改上方預(yù)渲染區(qū)域內(nèi)的元素高度)

不是強(qiáng)制要求的,相反,列表仍能正常工作,但是對(duì)于具有過渡效果的高度變化,受制于 ResizeObserver 的滯后性,列表可能出現(xiàn)微小的抖動(dòng)導(dǎo)致用戶體驗(yàn)變差

僅在觸屏設(shè)備上使用

雖然列表支持滾輪滾動(dòng),但是暫不支持滾動(dòng)條,在PC等非觸屏設(shè)備上應(yīng)考慮使用分頁

示例

列表會(huì)自動(dòng)獲取可視區(qū)域大小,寬高默認(rèn)為 100%,建議通過 .virtual-scroll_container 進(jìn)行覆蓋,或者在組件外部包裹一個(gè)容器

列表會(huì)將要渲染的數(shù)據(jù)通過默認(rèn)作用域插槽傳遞出來,天然支持動(dòng)態(tài)高度

<script setup lang="ts">
import { ref } from 'vue'
import DynamicItem from '@/components/DynamicItem/DynamicItem.vue'
import { VirtualScroll, type VirtualScrollInstance } from '@e.yen/virtual-scroll-vue'
import {
  generateRandomFirstWord,
  generateRandomWord,
  lorem,
} from '@/utils/helper'
const defaultItem = { name: 'ab', comment: 'abc', index: -1 }
const items = ref(
  new Array(10000).fill(0).map((_, i) => ({
    key: i.toString(),
    name:
      generateRandomFirstWord() +
      (Math.random() > 0.5
        ? ' ' + generateRandomWord(Math.floor(Math.random() * 8) + 2)
        : ''),
    comment: lorem(Math.floor(Math.random() * 5) + 1),
    index: i,
  })),
)

const vlist = ref<VirtualScrollInstance>()
function lighteningScroll(delta: number) {
  vlist.value!.scroll(delta)
}
</script>

<template>
  <div class="page">
    <div class="scroll_container">
      <VirtualScroll
        ref="vlist"
        :items="items"
        :placeholder="defaultItem"
        :start-position="[1000, 0]"
        :padding="0"
      >
        <template #default="{ item }">
          <DynamicItem
            :index="item.index"
            :name="item.name"
            :comment="item.comment"
          ></DynamicItem>
        </template>
      </VirtualScroll>
    </div>
    <button @click="lighteningScroll(-100000)">向上極速滾動(dòng)測試</button>
    <button @click="lighteningScroll(100000)">向下極速滾動(dòng)測試</button>
  </div>
</template>

思考&設(shè)計(jì)

虛擬列表的關(guān)鍵在于如何獲取列表項(xiàng)高度,確定了每項(xiàng)的高度,就能確定渲染多少個(gè)元素。即如何獲取列表項(xiàng)高度決定了虛擬列表的實(shí)際表現(xiàn),在這里給出三個(gè)思路:

1.固定步長

在瀏覽器每一幀渲染之前進(jìn)行判斷,若虛擬列表中的元素不足以占滿整個(gè)可視區(qū)域且仍有未被渲染的后續(xù)元素,則將渲染結(jié)束的索引后移 n 位。

  • 優(yōu)點(diǎn):實(shí)現(xiàn)簡單直觀
  • 缺點(diǎn):引入了超參數(shù) n,需要依照實(shí)際情況確定一個(gè)較為合理的值,較大則造成較多性能浪費(fèi),較小則容易導(dǎo)致用戶快速滾動(dòng)時(shí)出現(xiàn)空白頁

2.預(yù)渲染 + 固定步長

原理與上述思路沒有區(qū)別,優(yōu)缺點(diǎn)與上面一致,可以認(rèn)為是在計(jì)算元素是否足以占滿可視區(qū)域時(shí),將參與計(jì)算的可視區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)大,從而讓列表提前渲染元素。能夠在一定程度上緩解空白問題,但治標(biāo)不治本,當(dāng)以更快的速度滾動(dòng)(比如通過代碼觸發(fā))時(shí)仍會(huì)出現(xiàn)空白頁。

3.預(yù)渲染 + 高度預(yù)測

觀察發(fā)現(xiàn),出現(xiàn)空白頁的根本原因是無法確定究竟最多還需要多少個(gè)元素才能占滿可視區(qū)域,為此,可以通過每項(xiàng)的最小高度預(yù)測最多需要向后渲染多少個(gè)子項(xiàng),從而保證始終有足夠的元素占滿可視區(qū)域。

  • 優(yōu)點(diǎn):通過高度預(yù)測徹底解決了空白問題
  • 缺點(diǎn):在快速滾動(dòng)時(shí),由于實(shí)際高度與預(yù)測高度可能不同,可能會(huì)導(dǎo)致落點(diǎn)位置與預(yù)期不符

預(yù)測實(shí)現(xiàn)

高度預(yù)測主要有兩種實(shí)現(xiàn)方式:

  • 在設(shè)計(jì)時(shí)就確定好最小高度,單位為CSS像素。實(shí)現(xiàn)最為簡單且性能最高,但是對(duì)于一些使用了相對(duì)單位的項(xiàng)目結(jié)構(gòu)不友好
  • 根據(jù)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)自動(dòng)獲取最小高度。通過傳入一個(gè)具有最小高度的元素的模擬數(shù)據(jù),列表動(dòng)態(tài)地獲取最小高度,通用性最好

錯(cuò)位處理

維持前文的約定:

起始位置 startPosition[startIndex, offset] 二元組構(gòu)成

渲染信息 renderInfo[viewHeight, paddingHeight, listHeight] 三元組構(gòu)成

函數(shù) move(startPosition, delta, renderInfo, getHeight) => void 通過起始位置、移動(dòng)距離、渲染信息和高度獲取函數(shù)計(jì)算本次移動(dòng)后的新起始位置

高度預(yù)測會(huì)導(dǎo)致快速滾動(dòng)時(shí)出現(xiàn)到達(dá)的位置與預(yù)期不同的錯(cuò)位問題。粗略地看,當(dāng)一幀內(nèi)列表滾動(dòng)到了未渲染區(qū)域,就會(huì)轉(zhuǎn)為使用預(yù)測高度繼續(xù)計(jì)算下一幀的起始位置,預(yù)測高度與實(shí)際高度不一致時(shí)就會(huì)導(dǎo)致列表“移動(dòng)過頭”。舉個(gè)例子,假設(shè)某個(gè)未被渲染的元素實(shí)際高度為 110px,但在計(jì)算時(shí)將其視為 100px,那么剩余滾動(dòng)距離就多了 10px,這是造成錯(cuò)位的根本原因。

既然知道了問題,那么研究其發(fā)生條件變得十分重要:

根據(jù)移動(dòng)函數(shù) move 的計(jì)算方式得知:

單次移動(dòng)中,如果:

  • 向上移動(dòng)距離大于 max(offset - paddingHeight, 0) + 預(yù)測高度
  • 向下移動(dòng)距離大于 listHeight + 預(yù)測高度

就可能導(dǎo)致錯(cuò)位

由于虛擬列表是由起始位置決定的,因此向上滾動(dòng)時(shí)的錯(cuò)位將是致命的。原因是計(jì)算新的 offset 時(shí)使用了預(yù)測的高度,但實(shí)際高度大于預(yù)測高度,導(dǎo)致后續(xù)所有元素都下移。在這里使用了自定義指令 + ResizeObserver的方式解決,處理過程分為3步:

v-auto-record 在元素被掛載時(shí),緩存本次計(jì)算時(shí)使用的高度

v-watch-size 在元素高度被緩存后調(diào)用 elementResize 進(jìn)行處理

elementResize 根據(jù)情況更新高度緩存,以及選擇修改 offset 或重新渲染

// vAutoRecord.ts
export default <Directive>{
  mounted(el, binding) {
    if (binding.arg && binding.arg === 'mounted') binding.value?.(el)
  },
  unmounted(el, binding) {
    if (binding.arg && binding.arg === 'unmounted') binding.value?.(el)
  },
}

// vWatchSize.ts
export default <Directive>{
  mounted(el, binding) {
    // ! nextTick保證vWatchSize在vAutoRecord之后執(zhí)行
    nextTick(() => {
      if (binding.value instanceof Function) binding.value(el)
      el.observer = new ResizeObserver(() => {
        if (binding.value instanceof Function) binding.value(el)
      })
      el.observer.observe(el)
    })
  },
  beforeUnmount(el) {
    if (el.observer) {
      el.observer.disconnect()
      delete el.observer
    }
  },
}
<li
  v-for="(i, index) in renderRange"
  :key="props.items[i].key || index"
  class="virtual-scroll_item"
  v-watch-size="el => elementResize(i, el)"
  v-auto-record:mounted="el => elementMap.set(i, el)"
  v-auto-record:unmounted="() => elementMap.delete(i)"
>
  <slot :item="props.items[i]"></slot>
</li>
const elementResize = (index: number, element: HTMLElement) => {
  const cur = element.getBoundingClientRect().height
  const pre = getHeight(index) // 取出高度緩存
  let isInPaddingRange = false
  if (cur === pre) return

  // 判斷高度變化的元素是否在預(yù)加載區(qū)間
  let offset = startPosition.value[1]
  let itemIndex = startPosition.value[0]
  let height = getHeight(itemIndex)
  while (height >= 0 && offset > 0) {
    if (itemIndex === index) {
      isInPaddingRange = true
      break
    }
    offset -= height
    height = getHeight(++itemIndex)
  }

  // 更新高度緩存
  updateHeight(index)

  if (isInPaddingRange) {
    // 如果高度變化的元素在預(yù)加載區(qū)間內(nèi),將offset加上高度變化量
    startPosition.value[1] += cur - pre
  } else if (cur < pre) {
    // 如果高度變化的元素不在預(yù)加載區(qū)間內(nèi),重新渲染
    renderTrigger.value = !renderTrigger.value
  }
}

至于向下滾動(dòng)時(shí)的錯(cuò)位問題,這是高度預(yù)測的固有局限,因此沒有很好的解決方法,一種可能的蒙混過關(guān)的解決方式是:快速滾動(dòng)時(shí)用戶無法分辨頁面上到底呈現(xiàn)了什么,可以在滾動(dòng)結(jié)束的下一幀立即將起始位置修改為目標(biāo)位置,實(shí)現(xiàn)向下快速滾動(dòng)到指定位置的錯(cuò)覺。但如果在列表項(xiàng)中出現(xiàn)了編號(hào)這樣容易讓小把戲穿幫的內(nèi)容,可能需要考慮用 transport 定制滾動(dòng)效果。

以上就是Vue3實(shí)現(xiàn)虛擬列表的示例代碼的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于Vue3虛擬列表的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!

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