Vue v-memo 指令的使用与源码解析

2023-02-24 15:56:23 浏览数 (1)

Vue3 中的 v-memo 是一种高效的优化组件重渲染的指令。它可以阻止组件元素在没有必要的情况下进行重新渲染,从而提高应用程序的性能。

在本文中,我们将对 v-memo 指令的使用方法、原因以及源码进行解释,通过对源码的分析,我们可以深入了解 v-memo 指令的作用以及如何在实际项目中使用它。

使用示例

代码语言:javascript复制
<template>
    <div v-memo="[valueA, valueB]">
        ...
    </div>
</template>

缓存一个模板的子树。在元素和组件上都可以使用。为了实现缓存,该指令需要传入一个固定长度的依赖值数组进行比较。如果数组里的每个值都与最后一次的渲染相同,那么整个子树的更新将被跳过

正确指定缓存数组很重要,否则应该生效的更新可能被跳过v-memo 传入空依赖数组 (v-memo="[]") 将与 v-once 效果相同。

v-for 一起使用

最常见的情况可能是有助于渲染海量 v-for 列表 (长度超过 1000 的情况):

代码语言:javascript复制
<template>
    <div v-for="item in list" :key="item.id" v-memo="[item.id === selected]">
        <p>ID: {{ item.id }} - selected: {{ item.id === selected }}</p>
        <p>...more child nodes</p>
    </div>
</template>

假设上面是一个很大的数据量的列表,它会显示当前 item 是否被选中(单选)。

当组件的 selected 状态改变,默认会重新创建大量的 vnode,即使绝大部分都没有变化(selected 状态没有改变,仍然为 false)。Vue 会将这些新的 vnode 跟上一个状态的 vnode 进行比对,找到它们的差异,然后进行更新。

由于只有少部分差异,但由于 vnode 数量巨大,会消耗非常多的性能用于查找差异,这种场景下使用 v-memo 就非常的合适。

v-memo 用于性能至上场景中的微小优化

如何理解这句话?

  • 性能至上:系统追求较高的性能
  • 微小变化:状态改变,引起的变化是微小的,不是巨大的。

性能这个能理解,为什么得是微小变化呢?

因为如果是大量的状态变化的话,v-memo 的缓存其实是大量失效的,这时候的性能提升效果就不会太明显,还可能有 v-memo 的依赖设置错误导致更新被跳过的风险

为什么需要 v-memo

其实上一小节已经讲地差不多了:

因为 Vue 组件状态改变引起组件重新渲染,在大量元素的情况下,可能会导致性能问题,为了解决这些问题,v-memo 允许开发者明确告诉 Vue,当依赖的内容没有变化时,不需要重新渲染该部分的内容。

不过其实我们可以想得更深一点。

我在《浅谈前端框架原理》[1]中对数据驱动的现代前端框架进行分类:

  • • 应用级框架,如 React
  • • 组件级框架,如 Vue
  • • 元素级框架,如 Svelte

Vue 作为一个组件级框架,当状态变化时,它只能知道该组件发生了变化,却不知道具体是哪个元素发生了变化,因此还需对比 VNode 前后的变化,找到变化的元素,然后进行更新

正是由于组件级框架的这个特性,在组件包含大量元素的情况下,大量的 VNode 比对会消耗大量的性能,需要一种机制去优化组件的重渲染

对于应用级框架,当状态发生变化时,框架只能知道应用发生了变化,但不知道是哪个组件、哪个元素发生了变化,需要从根组件开始找出变化的部分。因此也会有这样的问题。

React 作为应用级框架,同样也存在类似的能力:memo[2]。

代码语言:javascript复制
import { memo, useState } from 'react';

export default function MyApp() {
  const [name, setName] = useState('');
  const [address, setAddress] = useState('');
  return (
    <>
      <label>
        Name{': '}
        <input value={name} onChange={e => setName(e.target.value)} />
      </label>
      <label>
        Address{': '}
        <input value={address} onChange={e => setAddress(e.target.value)} />
      </label>
      <Greeting name={name} />
    </>
  );
}

const Greeting = memo(function Greeting({ name }) {
  return <h3>Hello{name && ', '}{name}!</h3>;
});

通过给 memo 函数传入组件函数,实现对组件的缓存memo 函数默认会根据 props 前后是否变化,选择是否重新创建 VDOM。由于 React JSX 的开发模式,可以非常方便的拆分组件(相对于 Vue 单文件组件来说),通过拆分组件配合 memo,可以做到跟 v-memo 相同的效果。

值得注意的是,Vue 由于有编译优化,在大部分情况下,Vue 是自带组件级别的 memo 能力,如果子组件 props、slots 等没变,可以直接跳过该子组件的更新。因此 v-memo 常用在组件内的海量数据渲染中。

对于元素级框架,由于状态改变后,框架能精准地定位到变化的元素,然后进行更新,因此不会有以上的问题。

源码解析

我们直接到 playground 中看看 v-memo 编译后的样子:在线示例[3]

代码语言:javascript复制
<script setup>
import { ref } from 'vue'

const msg = ref('Hello World!')
</script>

<template>
  <h1 v-memo="[msg]">{{ msg }}</h1>
  <h1 >{{ msg }}</h1>
</template>

其中 template 部分,有两个 h1,其中一个有 v-memo

编译后的代码如下:

代码语言:javascript复制
import {
    toDisplayString as _toDisplayString,
    createTextVNode as _createTextVNode,
    openBlock as _openBlock,
    createElementBlock as _createElementBlock,
    withMemo as _withMemo,
    createElementVNode as _createElementVNode,
    Fragment as _Fragment
} from "vue"

import { ref } from 'vue'

const __sfc__ = {
    __name: 'App',
    setup(__props) {

        const msg = ref('Hello World!')

        return (_ctx, _cache) => {
            return (_openBlock(), _createElementBlock(_Fragment, null, [
                _withMemo([msg.value], () => (_openBlock(), _createElementBlock("h1", null, [
                    _createTextVNode(_toDisplayString(msg.value), 1 /* TEXT */)
                ])), _cache, 0),
                _createElementVNode("h1", null, _toDisplayString(msg.value), 1 /* TEXT */)
            ], 64 /* STABLE_FRAGMENT */))
        }
    }

}
__sfc__.__file = "App.vue"
export default __sfc__

我们直接关注两个 h1 ,它们的主要区别是,v-memoh1 会被包一层 withMemo

那我们直接看 withMemo 的源码:

代码语言:javascript复制
export function withMemo(
 memo: any[],
 // 传入 render 函数
 render: () => VNode<any, any>,
 cache: any[],
 index: number
) {
    const cached = cache[index] as VNode | undefined
    // 如果有缓存,且 memo 是相同的,就直接使用缓存
    if (cached && isMemoSame(cached, memo)) {
        return cached
    }

    // 否则执行 render 函数,创建新的 VNode
    const ret = render()

    // shallow clone,浅复制
    ret.memo = memo.slice()
    // 返回 VNode,并记录到缓存
    return (cache[index] = ret)
}

// 判断 memo 是否相同
export function isMemoSame(cached: VNode, memo: any[]) {
    const prev: any[] = cached.memo!
          if (prev.length != memo.length) {
              return false
          }

    // 遍历检查每个依赖是否改变
    for (let i = 0; i < prev.length; i  ) {
        // hasChanged 用 Object.is 判断
        // (value: any, oldValue: any): boolean => !Object.is(value, oldValue)
        if (hasChanged(prev[i], memo[i])) {
            return false
        }
    }

    return true
}

代码很简单,v-memo 其实就是判断 memo 的依赖是否改变,没有改变则使用缓存的 VNode,否则就调用 render 函数创建新的 VNode。

Vue 在对比 VNode 时,如果 VNode 的引用没有变化,就会直接跳过该 VNode 的比对,从而实现提高性能。

总结

总的来说,vue3 中的 v-memo 指令是一个非常有用的功能,可以有效地避免不必要的重新渲染,提高应用程序的性能。通过使用 v-memo 指令,开发人员可以更好地控制组件元素的更新和重新渲染,从而使应用程序更快,更流畅。

引用链接

[1] 《浅谈前端框架原理》: https://juejin.cn/post/7194473892268736549 [2] memo: https://beta.reactjs.org/reference/react/memo [3] 在线示例: https://sfc.vuejs.org/#eNplj71uwzAMhF F5eIWqCVkNZQA3foGHcoOqUvHDqwfiHI6CHr3SkmRJRvvSH64y/gWgrpsjAMaGeMSEginLRzILTb4mCBD5AkKTNFb6OppR47c6J0ksHKCfds/d 8rh4 fFx/nroXckbfcBVURWIb1mPiqgDMvINLb9n6PeFnZXwRHnK 0koxet7dzx5so 8ofMVbxN4egzqLd7VEbp/0vxDCAa5O82r0pgnnlIIMWss0tupnUT6edJ1U3FxaLCsW239H/yscK5iwIQq5guUPOZhn5g==

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