Vue nextTick 机制
背景
我们先来看一段Vue的执行代码:
export default {
data () {
return {
msg: 0
}
},
mounted () {
this.msg = 1
this.msg = 2
this.msg = 3
},
watch: {
msg () {
console.log(this.msg)
}
}
}
这段脚本执行我们猜测会依次打印:1、2、3。但是实际效果中,只会输出一次:3。为什么会出现这样的情况?我们来一探究竟。
queueWatcher
我们定义watch
监听msg
,实际上会被Vue这样调用vm.$watch(keyOrFn, handler, options)
。$watch
是我们初始化的时候,为vm
绑定的一个函数,用于创建Watcher
对象。那么我们看看Watcher
中是如何处理handler
的:
this.deep = this.user = this.lazy = this.sync = false
...
update () {
if (this.lazy) {
this.dirty = true
} else if (this.sync) {
this.run()
} else {
queueWatcher(this)
}
}
...
初始设定this.deep = this.user = this.lazy = this.sync = false
,也就是当触发update
更新的时候,会去执行queueWatcher
方法:
const queue: Array<Watcher> = []
let has: { [key: number]: ?true } = {}
let waiting = false
let flushing = false
...
export function queueWatcher (watcher: Watcher) {
const id = watcher.id
if (has[id] == null) {
has[id] = true
if (!flushing) {
queue.push(watcher)
} else {
// if already flushing, splice the watcher based on its id
// if already past its id, it will be run next immediately.
let i = queue.length - 1
while (i > index && queue[i].id > watcher.id) {
i--
}
queue.splice(i + 1, 0, watcher)
}
// queue the flush
if (!waiting) {
waiting = true
nextTick(flushSchedulerQueue)
}
}
}
这里面的nextTick(flushSchedulerQueue)
中的flushSchedulerQueue
函数其实就是watcher
的视图更新:
function flushSchedulerQueue () {
flushing = true
let watcher, id
...
for (index = 0; index < queue.length; index++) {
watcher = queue[index]
id = watcher.id
has[id] = null
watcher.run()
...
}
}
另外,关于waiting
变量,这是很重要的一个标志位,它保证flushSchedulerQueue
回调只允许被置入callbacks
一次。
接下来我们来看看nextTick
函数,在说nexTick
之前,需要你对Event Loop
、microTask
、macroTask
有一定的了解,Vue nextTick 也是主要用到了这些基础原理。如果你还不了解,可以参考我的这篇文章Event Loop 简介
好了,下面我们来看一下他的实现:
export const nextTick = (function () {
const callbacks = []
let pending = false
let timerFunc
function nextTickHandler () {
pending = false
const copies = callbacks.slice(0)
callbacks.length = 0
for (let i = 0; i < copies.length; i++) {
copies[i]()
}
}
// An asynchronous deferring mechanism.
// In pre 2.4, we used to use microtasks (Promise/MutationObserver)
// but microtasks actually has too high a priority and fires in between
// supposedly sequential events (e.g. #4521, #6690) or even between
// bubbling of the same event (#6566). Technically setImmediate should be
// the ideal choice, but it's not available everywhere; and the only polyfill
// that consistently queues the callback after all DOM events triggered in the
// same loop is by using MessageChannel.
/* istanbul ignore if */
if (typeof setImmediate !== 'undefined' && isNative(setImmediate)) {
timerFunc = () => {
setImmediate(nextTickHandler)
}
} else if (typeof MessageChannel !== 'undefined' && (
isNative(MessageChannel) ||
// PhantomJS
MessageChannel.toString() === '[object MessageChannelConstructor]'
)) {
const channel = new MessageChannel()
const port = channel.port2
channel.port1.onmessage = nextTickHandler
timerFunc = () => {
port.postMessage(1)
}
} else
/* istanbul ignore next */
if (typeof Promise !== 'undefined' && isNative(Promise)) {
// use microtask in non-DOM environments, e.g. Weex
const p = Promise.resolve()
timerFunc = () => {
p.then(nextTickHandler)
}
} else {
// fallback to setTimeout
timerFunc = () => {
setTimeout(nextTickHandler, 0)
}
}
return function queueNextTick (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()
}
// $flow-disable-line
if (!cb && typeof Promise !== 'undefined') {
return new Promise((resolve, reject) => {
_resolve = resolve
})
}
}
})()
首先Vue通过callback
数组来模拟事件队列,事件队里的事件,通过nextTickHandler
方法来执行调用,而何事进行执行,是由timerFunc
来决定的。我们来看一下timeFunc
的定义:
if (typeof setImmediate !== 'undefined' && isNative(setImmediate)) {
timerFunc = () => {
setImmediate(nextTickHandler)
}
} else if (typeof MessageChannel !== 'undefined' && (
isNative(MessageChannel) ||
// PhantomJS
MessageChannel.toString() === '[object MessageChannelConstructor]'
)) {
const channel = new MessageChannel()
const port = channel.port2
channel.port1.onmessage = nextTickHandler
timerFunc = () => {
port.postMessage(1)
}
} else
/* istanbul ignore next */
if (typeof Promise !== 'undefined' && isNative(Promise)) {
// use microtask in non-DOM environments, e.g. Weex
const p = Promise.resolve()
timerFunc = () => {
p.then(nextTickHandler)
}
} else {
// fallback to setTimeout
timerFunc = () => {
setTimeout(nextTickHandler, 0)
}
}
可以看出timerFunc
的定义优先顺序macroTask
--> microTask
,在没有Dom
的环境中,使用microTask
,比如weex
setImmediate、MessageChannel VS setTimeout
我们是优先定义setImmediate
、MessageChannel
为什么要优先用他们创建macroTask而不是setTimeout?
HTML5中规定setTimeout的最小时间延迟是4ms,也就是说理想环境下异步回调最快也是4ms才能触发。Vue使用这么多函数来模拟异步任务,其目的只有一个,就是让回调异步且尽早调用。而MessageChannel 和 setImmediate 的延迟明显是小于setTimeout的。
解决问题
有了这些基础,我们再看一遍上面提到的问题。因为Vue
的事件机制是通过事件队列来调度执行,会等主进程执行空闲后进行调度,所以先回去等待所有的进程执行完成之后再去一次更新。这样的性能优势很明显,比如:
现在有这样的一种情况,mounted的时候test的值会被++循环执行1000次。 每次++时,都会根据响应式触发setter->Dep->Watcher->update->run
。 如果这时候没有异步更新视图,那么每次++都会直接操作DOM更新视图,这是非常消耗性能的。 所以Vue实现了一个queue
队列,在下一个Tick(或者是当前Tick的微任务阶段)的时候会统一执行queue
中Watcher
的run。同时,拥有相同id的Watcher不会被重复加入到该queue中去,所以不会执行1000次Watcher的run。最终更新视图只会直接将test对应的DOM的0变成1000。 保证更新视图操作DOM的动作是在当前栈执行完以后下一个Tick(或者是当前Tick的微任务阶段)的时候调用,大大优化了性能。
有趣的问题
var vm = new Vue({
el: '#example',
data: {
msg: 'begin',
},
mounted () {
this.msg = 'end'
console.log('1')
setTimeout(() => { // macroTask
console.log('3')
}, 0)
Promise.resolve().then(function () { //microTask
console.log('promise!')
})
this.$nextTick(function () {
console.log('2')
})
}
})
这个的执行顺序想必大家都知道先后打印:1、promise、2、3。
因为首先触发了
this.msg = 'end'
,导致触发了watcher
的update
,从而将更新操作callback push进入vue的事件队列。this.$nextTick
也为事件队列push进入了新的一个callback函数,他们都是通过setImmediate
-->MessageChannel
-->Promise
-->setTimeout
来定义timeFunc
。而Promise.resolve().then
则是microTask,所以会先去打印promise。在支持
MessageChannel
和setImmediate
的情况下,他们的执行顺序是优先于setTimeout
的(在IE11/Edge中,setImmediate延迟可以在1ms以内,而setTimeout有最低4ms的延迟,所以setImmediate比setTimeout(0)更早执行回调函数。其次因为事件队列里,优先收入callback数组)所以会打印2,接着打印3但是在不支持
MessageChannel
和setImmediate
的情况下,又会通过Promise
定义timeFunc
,也是老版本Vue 2.4 之前的版本会优先执行promise
。这种情况会导致顺序成为了:1、2、promise、3。因为this.msg必定先会触发dom更新函数,dom更新函数会先被callback收纳进入异步时间队列,其次才定义Promise.resolve().then(function () { console.log('promise!')})
这样的microTask,接着定义$nextTick
又会被callback收纳。我们知道队列满足先进先出的原则,所以优先去执行callback收纳的对象。
后记
如果你对Vue源码感兴趣,可以来这里:
参考文章:
【Vue源码】Vue中DOM的异步更新策略以及nextTick机制
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