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成都創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站制作重慶分公司

淺談Vue頁(yè)面級(jí)緩存解決方案feb-alive(上)

feb-alive

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體驗(yàn)鏈接

使用理由

  • 開(kāi)發(fā)者無(wú)需因?yàn)閯?dòng)態(tài)路由或者普通路由的差異而將數(shù)據(jù)初始化邏輯寫(xiě)在不同的鉤子里beforeRouteUpdate或者activated
  • 開(kāi)發(fā)者無(wú)需手動(dòng)緩存頁(yè)面狀態(tài),例如通過(guò)localStorage或者sessionStorage緩存當(dāng)前頁(yè)面的數(shù)據(jù)
  • feb-alive會(huì)幫你處理路由meta信息的存儲(chǔ)與恢復(fù)

為什么開(kāi)發(fā)feb-laive?

當(dāng)我們通過(guò)Vue開(kāi)發(fā)項(xiàng)目時(shí)候,是否會(huì)有以下場(chǎng)景需求?

  • /a跳轉(zhuǎn)到/b
  • 后退到/a時(shí)候,希望從緩存中恢復(fù)頁(yè)面
  • 再次跳轉(zhuǎn)到/b時(shí),分兩種情況
    • 情況一: 通過(guò)鏈接或者push跳轉(zhuǎn),則希望重新創(chuàng)建/b頁(yè)面,而不是從緩存中讀取
    • 情況二: 如果點(diǎn)擊瀏覽器自帶前進(jìn)按鈕,則還是從緩存中讀取頁(yè)面。

這個(gè)場(chǎng)景需求著重強(qiáng)調(diào)了緩存,緩存帶來(lái)的好處是,我上次頁(yè)面的數(shù)據(jù)及狀態(tài)都被保留,無(wú)需在從服務(wù)器拉取數(shù)據(jù),使用戶體驗(yàn)大大提高。

嘗試用keep-alive實(shí)現(xiàn)頁(yè)面緩存


 

so easy但是理想很完美,現(xiàn)實(shí)很殘酷

存在問(wèn)題

-/a跳到/b,再跳轉(zhuǎn)到/a 的時(shí)候,頁(yè)面中的數(shù)據(jù)是第一次訪問(wèn)的/a頁(yè)面,明明是鏈接跳轉(zhuǎn),確出現(xiàn)了緩存的效果,而我們期望的是像app一樣開(kāi)啟一個(gè)新的頁(yè)面。

  • 同理動(dòng)態(tài)路由跳轉(zhuǎn)/page/1->/page/2因?yàn)閮蓚€(gè)頁(yè)面引用的是同一個(gè)組件,所以跳轉(zhuǎn)時(shí)頁(yè)面就不會(huì)有任何改變,因?yàn)閗eep-alive的緩存的key是根據(jù)組件來(lái)生成的(當(dāng)然Vue提供了beforeRouteUpdate鉤子供我們刷新數(shù)據(jù))
  • 總結(jié):keep-alive的緩存是==組件級(jí)別==的,而不是==頁(yè)面級(jí)別==的。

舉個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景

例如瀏覽文章頁(yè)面,依次訪問(wèn)3篇文章

  • /artical/1
  • /artical/2
  • /artical/3

當(dāng)我從/artical/3后退到/artical/2時(shí)候,由于組件緩存,此時(shí)頁(yè)面還是文章3的內(nèi)容,所以必須通過(guò)beforeRouteUpdate來(lái)重新拉取頁(yè)面2的數(shù)據(jù)。(注意此處后退不會(huì)觸發(fā)組件的activated鉤子,因?yàn)閮蓚€(gè)路由都渲染同個(gè)組件,所以實(shí)例會(huì)被復(fù)用,不會(huì)執(zhí)行reactivateComponent)

如果你想從/artical/3后退到/artical/2時(shí),同時(shí)想恢復(fù)之前在/artical/2中的一些狀態(tài),那么你還需要自己針對(duì)/artical/2中的所有狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和恢復(fù)。

綜上:keep-alive實(shí)現(xiàn)的組件級(jí)別的緩存和我們想象中的緩存還是有差距的,keep-alive并不能滿足我們的需求。

==針對(duì)這些問(wèn)題,所以feb-alive插件誕生了==

由于feb-alive是基于keep-alive實(shí)現(xiàn)的,所以我們先簡(jiǎn)單分析一下keep-alive是如何實(shí)現(xiàn)緩存的

export default {
 name: 'keep-alive',
 abstract: true,

 props: {
 include: patternTypes,
 exclude: patternTypes,
 max: [String, Number]
 },

 created () {
 this.cache = Object.create(null)
 this.keys = []
 },

 destroyed () {
 for (const key in this.cache) {
  pruneCacheEntry(this.cache, key, this.keys)
 }
 },

 mounted () {
 this.$watch('include', val => {
  pruneCache(this, name => matches(val, name))
 })
 this.$watch('exclude', val => {
  pruneCache(this, name => !matches(val, name))
 })
 },

 render () {
 // 獲取默認(rèn)插槽
 const slot = this.$slots.default
 // 獲取第一個(gè)組件,也就和官方說(shuō)明的一樣,keep-alive要求同時(shí)只有一個(gè)子元素被渲染,如果你在其中有 v-for 則不會(huì)工作。
 const vnode: VNode = getFirstComponentChild(slot)
 // 判斷是否存在組件選項(xiàng),也就是說(shuō)只對(duì)組件有效,對(duì)于普通的元素則直接返回對(duì)應(yīng)的vnode
 const componentOptions: ?VNodeComponentOptions = vnode && vnode.componentOptions
 if (componentOptions) {
  // 檢測(cè)include和exclude
  const name: ?string = getComponentName(componentOptions)
  const { include, exclude } = this
  if (
  // not included
  (include && (!name || !matches(include, name))) ||
  // excluded
  (exclude && name && matches(exclude, name))
  ) {
  return vnode
  }

  const { cache, keys } = this
  // 如果指定了子組件的key則使用,否則通過(guò)cid+tag生成一個(gè)key
  const key: ?string = vnode.key == null
  ? componentOptions.Ctor.cid + (componentOptions.tag ? `::${componentOptions.tag}` : '')
  : vnode.key
  // 判斷是否存在緩存
  if (cache[key]) {
  // 直接復(fù)用組件實(shí)例,并更新key的位置
  vnode.componentInstance = cache[key].componentInstance
  remove(keys, key)
  keys.push(key)
  } else {
  // 此處存儲(chǔ)的vnode還沒(méi)有實(shí)例,在之后的流程中通過(guò)在createComponent中會(huì)生成實(shí)例
  cache[key] = vnode
  keys.push(key)
  // 當(dāng)緩存數(shù)量大于閾值時(shí),刪除最早的key
  if (this.max && keys.length > parseInt(this.max)) {
   pruneCacheEntry(cache, keys[0], keys, this._vnode)
  }
  }
  // 設(shè)置keepAlive屬性,createComponent中會(huì)判斷是否已經(jīng)生成組件實(shí)例,如果是且keepAlive為true則會(huì)觸發(fā)actived鉤子。
  vnode.data.keepAlive = true
 }
 return vnode || (slot && slot[0])
 }
}

keep-alive是一個(gè)抽象組件,組件實(shí)例中維護(hù)了一份cache,也就是以下代碼部分

created () {
 // 存儲(chǔ)組件緩存
 this.cache = Object.create(null)
 this.keys = []
}

由于路由切換并不會(huì)銷毀keep-alive組件,所以緩存是一直存在的(嵌套路由中,子路由外層的keep-alive情況會(huì)不一樣,后續(xù)會(huì)提到)

繼續(xù)看下keep-alive在緩存的存儲(chǔ)和讀取的具體實(shí)現(xiàn),先用一個(gè)簡(jiǎn)單的demo來(lái)描述keep-alive對(duì)于組件的緩存以及恢復(fù)緩存的過(guò)程

let Foo = {
 template: '
foo component
', name: 'Foo' } let Bar = { template: '
bar component
', name: 'Bar' } let gvm = new Vue({ el: '#app', template: `
`, components: { Foo, Bar }, data: { renderCom: 'Foo' }, methods: { change () { this.renderCom = this.renderCom === 'Foo' ? 'Bar': 'Foo' } } })

上面例子中,根實(shí)例的template會(huì)被編譯成如下render函數(shù)

function anonymous(
) {
 with(this){return _c('div',{attrs:{"id":"#app"}},[_c('keep-alive',[_c(renderCom,{tag:"component"})],1),_c('button',{on:{"click":change}})],1)}
}

可使用在線編譯:https://cn.vuejs.org/v2/guide/render-function.html#模板編譯

根據(jù)上面的render函數(shù)可以知道,vnode生成的過(guò)程是深度遞歸的,先創(chuàng)建子元素的vnode再創(chuàng)建父元素的vnode。
所以首次渲染的時(shí)候,在生成keep-alive組件vnode的時(shí)候,F(xiàn)oo組件的vnode已經(jīng)生成好了,并且作為keep-alive組件vnode構(gòu)造函數(shù)(_c)的參數(shù)傳入。

_c('keep-alive',[_c(renderCom,{tag:"component"})

生成的keep-alive組件的vnode如下

{
 tag: 'vue-component-2-keep-alive',
 ...
 children: undefined,
 componentInstance: undefined,
 componentOptions: {
  Ctor: f VueComponent(options),
  children: [Vnode],
  listeners: undefined,
  propsData: {},
  tag: 'keep-alive'
 },
 context: Vue {...}, // 調(diào)用 $createElement/_c的組件實(shí)例, 此處是根組件實(shí)例對(duì)象
 data: {
  hook: {
   init: f,
   prepatch: f,
   insert: f,
   destroy: f
  } 
 }
}

此處需要注意組件的vnode是沒(méi)有children的,而是將原本的children作為vnode的componentOptions的children屬性,componentOptions在組件實(shí)例化的時(shí)候會(huì)被用到,同時(shí)在初始化的時(shí)候componentOptions.children最終會(huì)賦值給vm.$slots,源碼部分如下

// createComponent函數(shù)
function createComponent (Ctor, data, context, children, tag) {
 // 此處省略部分代碼
 ...
 var vnode = new VNode(
  ("vue-component-" + (Ctor.cid) + (name ? ("-" + name) : '')),
  data, undefined, undefined, undefined, context,
  { Ctor: Ctor, propsData: propsData, listeners: listeners, tag: tag, children: children },
  asyncFactory
 );
 return vnode
}

Vue最后都會(huì)通過(guò)patch函數(shù)進(jìn)行渲染,將vnode轉(zhuǎn)換成真實(shí)的dom,對(duì)于組件則會(huì)通過(guò)createComponent進(jìn)行渲染

function createComponent (vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm) {
 var i = vnode.data;
 if (isDef(i)) {
  var isReactivated = isDef(vnode.componentInstance) && i.keepAlive;
  if (isDef(i = i.hook) && isDef(i = i.init)) {
  i(vnode, false /* hydrating */);
  }
  // after calling the init hook, if the vnode is a child component
  // it should've created a child instance and mounted it. the child
  // component also has set the placeholder vnode's elm.
  // in that case we can just return the element and be done.
  if (isDef(vnode.componentInstance)) {
  initComponent(vnode, insertedVnodeQueue);
  insert(parentElm, vnode.elm, refElm);
  if (isTrue(isReactivated)) {
   reactivateComponent(vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm);
  }
  return true
  }
 }
 }

接下去分兩步介紹

  1. keep-alive組件本身的渲染
  2. keep-alive包裹組件的渲染,本例中的Foo組件和Bar組件

先講講本例中針對(duì)keep-alive組件本身的渲染

  1. 根組件實(shí)例化
  2. 根組件$mount
  3. 根組件調(diào)用mountComponent
  4. 根組件生成renderWatcher
  5. 根組件調(diào)用updateComponent
  6. 根組件調(diào)用vm.render()生成根組件vnode
  7. 根組件調(diào)用vm.update(vnode)
  8. 根組件調(diào)用vm.patch(oldVnode, vnode)
  9. 根組件調(diào)用createElm(vnode)
  10. 在children渲染的時(shí)候,如果遇到組件類型的vnode則調(diào)用createComponent(vnode),而正是在這個(gè)過(guò)程中,進(jìn)行了子組件的實(shí)例化及掛載($mount)

所以在執(zhí)行createElm(keepAliveVnode)的過(guò)程中會(huì)對(duì)keep-alive組件的實(shí)例化及掛載,而在實(shí)例化的過(guò)程中,keep-alive包裹的子組件的vnode會(huì)賦值給keep-alive組件實(shí)例的$slot屬性,所以在keep-alive實(shí)例調(diào)用render函數(shù)時(shí),可以通過(guò)this.$slot拿到包裹組件的vnode,在demo中,就是Foo組件的vnode,具體分析下keep-alive組件的render函數(shù)

render () {
 const slot = this.$slots.default
 const vnode: VNode = getFirstComponentChild(slot)
 const componentOptions: ?VNodeComponentOptions = vnode && vnode.componentOptions
 if (componentOptions) {
  const name: ?string = getComponentName(componentOptions)
  const { include, exclude } = this
  if (
  // 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
  ? componentOptions.Ctor.cid + (componentOptions.tag ? `::${componentOptions.tag}` : '')
  : vnode.key
  if (cache[key]) {
  vnode.componentInstance = cache[key].componentInstance
  remove(keys, key)
  keys.push(key)
  } else {
  cache[key] = vnode
  keys.push(key)
  if (this.max && keys.length > parseInt(this.max)) {
   pruneCacheEntry(cache, keys[0], keys, this._vnode)
  }
  }
  vnode.data.keepAlive = true
 }
 return vnode || (slot && slot[0])
 }

上面分析到,在執(zhí)行createElm(keepAliveVnode)的過(guò)程中,會(huì)執(zhí)行keep-alive組件的實(shí)例化及掛載($mount),而在掛載的過(guò)程中,會(huì)執(zhí)行keep-alive的render函數(shù),之前分析過(guò),在render函數(shù)中,可以通過(guò)this.$slot獲取到子組件的vnode,從上面源碼中,可以知道,keep-alive只處理默認(rèn)插槽的第一個(gè)子組件,言外之意如果在keep-alive中包裹多個(gè)組件的話,剩下的組件會(huì)被忽略,例如:


 
 

// 只會(huì)渲染Foo組件

繼續(xù)分析,在拿到Foo組件vnode后,判斷了componentOptions,由于我們的Foo是一個(gè)組件,所以這里componentOptions是存在的,進(jìn)到if邏輯中,此處include 表示只有匹配的組件會(huì)被緩存,而 exclude 表示任何匹配的組件都不會(huì)被緩存,demo中并沒(méi)有設(shè)置相關(guān)規(guī)則,此處先忽略。

const { cache, keys } = this
cache, keys是在keep-alive組件的create鉤子中生成的,用來(lái)存儲(chǔ)被keep-alive緩存的組件的實(shí)例以及對(duì)應(yīng)vnode的key
created () {
 this.cache = Object.create(null)
 this.keys = []
}

繼續(xù)下面

const key: ?string = vnode.key == null
  ? componentOptions.Ctor.cid + (componentOptions.tag ? `::${componentOptions.tag}` : '')
  : vnode.key
if (cache[key]) {
 vnode.componentInstance = cache[key].componentInstance
 remove(keys, key)
 keys.push(key)
} else {
 cache[key] = vnode
 keys.push(key)
 if (this.max && keys.length > parseInt(this.max)) {
  pruneCacheEntry(cache, keys[0], keys, this._vnode)
 }
}

首先,取出vnode的key,如果vnode.key存在則使用vnode.key,不存在則用componentOptions.Ctor.cid + (componentOptions.tag ?::${componentOptions.tag}: '')作為存儲(chǔ)組件實(shí)例的key,據(jù)此可以知道,如果我們不指定組件的key的話,對(duì)于相同的組件會(huì)匹配到同一個(gè)緩存,這也是為什么最開(kāi)始在描述keep-alive的時(shí)候強(qiáng)調(diào)它是一個(gè)組件級(jí)的緩存方案。

那么首次渲染的時(shí)候,cache和keys都是空的,這里就會(huì)走else邏輯

cache[key] = vnode
keys.push(key)
if (this.max && keys.length > parseInt(this.max)) {
 pruneCacheEntry(cache, keys[0], keys, this._vnode)
}

以key作為cache的健進(jìn)行存儲(chǔ)Foo組件vnode(注意此時(shí)vnode上面還沒(méi)有componentInstance),這里利用了對(duì)象存儲(chǔ)的原理,之后進(jìn)行Foo組件實(shí)例化的時(shí)候會(huì)將其實(shí)例賦值給vnode.componentInstance,那么在下次keep-alive組件render的時(shí)候就可以獲取到vnode.componentInstance。

所以首次渲染僅僅是在keep-alive的cache上面,存儲(chǔ)了包裹組件Foo的vnode。

針對(duì)包裹組件的渲染

上面已經(jīng)講到執(zhí)行了keep-alive的render函數(shù),根據(jù)上面的源碼可以知道,render函數(shù)返回了Foo組件的vnode,那么在keep-alive執(zhí)行patch的時(shí)候,會(huì)創(chuàng)建Foo組件的實(shí)例,然后再進(jìn)行Foo組件的掛載,這個(gè)過(guò)程與普通組件并沒(méi)有區(qū)別,在此不累述。

當(dāng)組件從Foo切換到Bar時(shí)

本例中由于renderCom屬性的變化,會(huì)觸發(fā)根組件的renderWatcher,之后會(huì)執(zhí)行patch(oldVnode, vnode)
在進(jìn)行child vnode比較的時(shí)候,keep-alive的新老vnode比較會(huì)被判定為sameVnode,之后會(huì)進(jìn)入到patchVnode的邏輯

function patchVnode (oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue, removeOnly) {
 if (oldVnode === vnode) {
  return
 }
 // 此處省略代碼
 ...
 var i;
 var data = vnode.data;
 if (isDef(data) && isDef(i = data.hook) && isDef(i = i.prepatch)) {
  i(oldVnode, vnode);
 }
 // 此處省略代碼
 ...
}

由于我們的keep-alive是組件,所以在vnode創(chuàng)建的時(shí)候,會(huì)注入一些生命周期鉤子,其中就包含prepatch鉤子,其代碼如下

prepatch: function prepatch (oldVnode, vnode) {
 var options = vnode.componentOptions;
 var child = vnode.componentInstance = oldVnode.componentInstance;
 updateChildComponent(
  child,
  options.propsData, // updated props
  options.listeners, // updated listeners
  vnode, // new parent vnode
  options.children // new children
 );
}

由此可知,keep-alive組件的實(shí)例在此次根組件重渲染的過(guò)程中會(huì)復(fù)用,這也保證了keep-alive組件實(shí)例上面之前存儲(chǔ)cache還是存在的

var child = vnode.componentInstance = oldVnode.componentInstance;

下面的updateChildComponent這個(gè)函數(shù)非常關(guān)鍵,這個(gè)函數(shù)擔(dān)任了Foo組件切換到Bar組件的關(guān)鍵任務(wù)。我們知道,由于keep-alive組件是在此處是復(fù)用的,所以不會(huì)再觸發(fā)initRender,所以vm.$slot不會(huì)再次更新。所以在updateChildComponent函數(shù)擔(dān)起了slot更新的重任

function updateChildComponent (
 vm,
 propsData,
 listeners,
 parentVnode,
 renderChildren
) {
 if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
 isUpdatingChildComponent = true;
 }

 // determine whether component has slot children
 // we need to do this before overwriting $options._renderChildren
 var hasChildren = !!(
 renderChildren ||    // has new static slots
 vm.$options._renderChildren || // has old static slots
 parentVnode.data.scopedSlots || // has new scoped slots
 vm.$scopedSlots !== emptyObject // has old scoped slots
 );

 // ...

 // resolve slots + force update if has children
 if (hasChildren) {
 vm.$slots = resolveSlots(renderChildren, parentVnode.context);
 vm.$forceUpdate();
 }

 if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
 isUpdatingChildComponent = false;
 }
}

updateChildComponent函數(shù)主要更新了當(dāng)前組件實(shí)例上的一些屬性,這里包括props,listeners,slots。我們著重講一下slots更新,這里通過(guò)resolveSlots獲取到最新的包裹組件的vnode,也就是demo中的Bar組件,之后通過(guò)vm.$forceUpdate強(qiáng)制keep-alive組件進(jìn)行重新渲染。(小提示:當(dāng)我們的組件有插槽的時(shí)候,該組件的父組件re-render時(shí)會(huì)觸發(fā)該組件實(shí)例$fourceUpdate,這里會(huì)有性能損耗,因?yàn)椴还軘?shù)據(jù)變動(dòng)是否對(duì)slot有影響,都會(huì)觸發(fā)強(qiáng)制更新,根據(jù)vueConf上尤大的介紹,此問(wèn)題在3.0會(huì)被優(yōu)化),例如

// Home.vue