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图解 Vue 异步更新原理

2020-09-08 07:09:05 作者：互联网

本文转载自微信公众号「前端日志」，作者前端日志。转载本文请联系前端日志公众号。

本文主要分析 Vue 从 Data 更新，到通知 Watcher 异步更新视图的流程，也就是下图中的橙色部分。

我们先来回顾一下图中的几个对象：

Data 对象：Vue 中的 data 方法中返回的对象。
Dep 对象：每一个 Data 属性都会创建一个 Dep，用来搜集所有使用到这个 Data 的 Watcher 对象。
Watcher 对象：主要用于渲染 DOM。

接下来，我们就开始分析这个流程。

Vue 异步更新 DOM 原理

很多同学都知道，Vue 中的数据更新是异步的，意味着我们在修改完 Data 之后，并不能立刻获取修改后的 DOM 元素。

例如：

<template> 
  <div> 
    <span id="text">{{ message }}</span> 
    <button @click="changeData"> 
      changeData 
    </button> 
  </div> 
</template> 
 
<script> 
export default { 
  data() { 
    return { 
      message: "hello", 
    }; 
  }, 
  methods: { 
    changeData() { 
      this.message = "hello world"; 
      const textContent = document.getElementById("text").textContent; 
      // 直接获取，不是最新的 
      console.log(textContent === "hello world"); // false 
            // $nextTick 回调中，是最新的 
      this.$nextTick(() => { 
        const textContent = document.getElementById("text").textContent; 
        console.warn(textContent === "hello world"); // true 
      }); 
    }, 
  }, 
}; 
</script>

什么时候我们才能获取到真正的 DOM 元素?

答：在 Vue 的 nextTick 回调中。

这一点在 Vue 官网有详细的介绍，但你是否有想过，为什么 Vue 需要通过 nextTick 方法才能获取最新的 DOM?

带着这个疑问，我们直接看一下源码。

// 当一个 Data 更新时，会依次执行以下代码 
// 1. 触发 Data.set 
// 2. 调用 dep.notify 
// 3. Dep 会遍历所有相关的 Watcher 执行 update 方法 
class Watcher { 
  // 4. 执行更新操作 
  update() { 
    queueWatcher(this); 
  } 
} 
 
const queue = []; 
 
function queueWatcher(watcher: Watcher) { 
  // 5. 将当前 Watcher 添加到异步队列 
  queue.push(watcher); 
  // 6. 执行异步队列，并传入回调 
  nextTick(flushSchedulerQueue); 
} 
 
// 更新视图的具体方法 
function flushSchedulerQueue() { 
  let watcher, id; 
  // 排序，先渲染父节点，再渲染子节点 
  // 这样可以避免不必要的子节点渲染，如：父节点中 v-if 为 false 的子节点，就不用渲染了 
  queue.sort((a, b) => a.id - b.id); 
  // 遍历所有 Watcher 进行批量更新。 
  for (index = 0; index < queue.length; index++) { 
    watcher = queue[index]; 
    // 更新 DOM 
    watcher.run(); 
  } 
}

根据上面的代码，我们可以得出这样一个流程图：

图中可以看到，Vue 在调用 Watcher 更新视图时，并不会直接进行更新，而是把需要更新的 Watcher 加入到 Queue 队列里，然后把具体的更新方法 flushSchedulerQueue 传给 nextTick 进行调用。

接下来，我们分析一下 nextTick。

const callbacks = []; 
let timerFunc; 
 
function nextTick(cb?: Function, ctx?: Object) { 
  let _resolve; 
  // 1.将传入的 flushSchedulerQueue 方法添加到回调数组 
  callbacks.push(() => { 
    cb.call(ctx); 
  }); 
  // 2.执行异步任务 
  // 此方法会根据浏览器兼容性，选用不同的异步策略 
  timerFunc(); 
}

可以看到，nextTick 函数非常简单，它只是将传入的 flushSchedulerQueue 添加到 callbacks 数组中，然后执行了 timerFunc 方法。

接下来，我们分析一下 timerFunc 方法。

let timerFunc; 
// 判断是否兼容 Promise 
if (typeof Promise !== "undefined") { 
  timerFunc = () => { 
    Promise.resolve().then(flushCallbacks); 
  }; 
  // 判断是否兼容 MutationObserver 
  // https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/MutationObserver 
} else if (typeof MutationObserver !== "undefined") { 
  let counter = 1; 
  const observer = new MutationObserver(flushCallbacks); 
  const textNode = document.createTextNode(String(counter)); 
  observer.observe(textNode, { 
    characterData: true, 
  }); 
  timerFunc = () => { 
    counter = (counter + 1) % 2; 
    textNode.data = String(counter); 
  }; 
  // 判断是否兼容 setImmediate 
  // 该方法存在一些 IE 浏览器中 
} else if (typeof setImmediate !== "undefined") { 
  // 这是一个宏任务，但相比 setTimeout 要更好 
  timerFunc = () => { 
    setImmediate(flushCallbacks); 
  }; 
} else { 
  // 如果以上方法都不知道，使用 setTimeout 0 
  timerFunc = () => { 
    setTimeout(flushCallbacks, 0); 
  }; 
} 
 
// 异步执行完后，执行所有的回调方法，也就是执行 flushSchedulerQueue 
function flushCallbacks() { 
  for (let i = 0; i < copies.length; i++) { 
    callbacks[i](); 
  } 
}

可以看到，timerFunc 是根据浏览器兼容性创建的一个异步方法，它执行完成之后，会调用 flushSchedulerQueue 方法进行具体的 DOM 更新。

分析到这里，我们就可以得到一张整体的流程图了。

接下来，我们来完善一些判断逻辑。

判断 has 标识，避免在一个 Queue 中添加相同的 Watcher。
判断 waiting 标识，让所有的 Watcher 都在一个 tick 内进行更新。
判断 flushing 标识，处理 Watcher 渲染时，可能产生的新 Watcher。

如：触发了 v-if 的条件，新增的 Watcher 渲染。

结合以上判断，最终的流程图如下：

最后，我们分析一下，为什么 this.$nextTick 能够获取更新后的 DOM?

// 我们使用 this.$nextTick 其实就是调用 nextTick 方法 
Vue.prototype.$nextTick = function (fn: Function) { 
  return nextTick(fn, this); 
};

可以看到，调用 this.$nextTick 其实就是调用了图中的 nextTick 方法，在异步队列中执行回调函数。根据先来后到原则，修改 Data 触发的更新异步队列会先得到执行，执行完成后就生成了新的 DOM ，接下来执行 this.$nextTick 的回调函数时，能获取到更新后的 DOM 元素了。

由于 nextTick 只是单纯通过 Promise 、SetTimeout 等方法模拟的异步任务，所以也可以手动执行一个异步任务，来实现和 this.$nextTick 相同的效果。

this.message = "hello world"; 
// 手动执行一个异步任务，也能获取最新的 DOM 
Promise.resolve().then(() => { 
  const textContent = document.getElementById("text").textContent; 
  console.log(textContent === "hello world"); // true 
}); 
setTimeout(() => { 
  const textContent = document.getElementById("text").textContent; 
  console.log(textContent === "hello world"); // true 
});

思考与总结

本文从源码的角度，介绍了 Vue 异步更新的原理，来简单回顾一下吧。

修改 Vue 中的 Data 时，就会触发所有和这个 Data 相关的 Watcher 进行更新。

首先，会将所有的 Watcher 加入队列 Queue。

然后，调用 nextTick 方法，执行异步任务。

在异步任务的回调中，对 Queue 中的 Watcher 进行排序，然后执行对应的 DOM 更新。

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【责任编辑：武晓燕 TEL：（010）68476606】

标签：nextTick,异步,Vue,textContent,更新,Watcher,图解
来源： https://blog.51cto.com/14887308/2529903