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我正在参加「掘金·启航计划」 在使用Vue的时候,最让人着迷的莫过于nextTick了,它可以让我们在下一次DOM更新循环结束之后执行延迟回调。 所以我们想要拿到更新的后的DOM就上nextTick,想要在DOM更新之后再执行某些操作还上nextTick,不知道页面什么时候挂载完成依然上nextTick。 虽然我不懂Vue的内部实现,但是我知道有问题上nextTick就对了,你天天上nextTick,那么nextTick为什么可以让你这么爽你就不好奇吗? 大家好,这里是田八的【源码&库】系列,Vue3的源码阅读计划,Vue3的源码阅读计划不出意外每周一更,欢迎大家关注。 如果想一起交流的话,可以点击这里一起共同交流成长 系列章节: 【源码&库】跟着 Vue3 学习前端模块化 【源码&库】在调用 createApp 时,Vue 为我们做了那些工作? 【源码&库】细数 Vue3 的实例方法和属性背后的故事 nextTick 简介根据官网的简单介绍,nextTick是等待下一次 DOM 更新刷新的工具方法。 类型定义如下: function nextTick(callback?: () => void): Promise {}然后再根据官网的详细介绍,我们可以知道nextTick的大体实现思路和用法: 当你在 Vue 中更改响应式状态时,最终的 DOM 更新并不是同步生效的,而是由 Vue 将它们缓存在一个队列中,直到下一个“tick”才一起执行。 这样是为了确保每个组件无论发生多少状态改变,都仅执行一次更新。 nextTick()可以在状态改变后立即使用,以等待 DOM 更新完成。 你可以传递一个回调函数作为参数,或者 await 返回的 Promise。 官网的解释已经很详细了,我就不过度解读,接下来就是分析环节了。 nextTick 的一些细节和用法 nextTick 的用法首先根据官网的介绍,我们可以知道nextTick有两种用法: 传入回调函数 nextTick(() => { // DOM 更新了 }) 返回一个Promise nextTick().then(() => { // DOM 更新了 })那么这两种方法可以混用吗? nextTick(() => { // DOM 更新了 }).then(() => { // DOM 更新了 }) nextTick 的现象写了一个很简单的demo,发现是可以混用的,并且发现一个有意思的现象: const {createApp, h, nextTick} = Vue; const app = createApp({ data() { return { count: 0 }; }, methods: { push() { nextTick(() => { console.log('callback before'); }).then(() => { console.log('promise before'); }); this.count++; nextTick(() => { console.log('callback after'); }).then(() => { console.log('promise after'); }); } }, render() { console.log('render', this.count); const pushBtn = h("button", { innerHTML: "增加", onClick: this.push }); const countText = h("p", { innerHTML: this.count }); return h("div", {}, [pushBtn, countText]); } }); app.mount("#app");我这里为了简单使用的vue.global.js,使用方式和Vue3一样,只是没有使用ESM的方式引入。 运行结果如下: 在我这个示例里面,点击增加按钮,会对count进行加一操作,这个方法里面可以分为三个部分: 使用nextTick,并使用回调函数和Promise的混合使用 对count进行加一操作 使用nextTick,并使用回调函数和Promise的混合使用第一个注册的nextTick,在count加一之前执行,第二个注册的nextTick,在count加一之后执行。 但是最后的结果却是非常的有趣: callback before render 1 promise before callback after promise after第一个注册的nextTick,回调函数是在render之前执行的,而Promise是在render之后执行的。 第二个注册的nextTick,回调函数是在render之后执行的,而Promise是在render之后执行的。 并且两个nextTick的回调函数都是优先于Promise执行的。 如何解释这个现象呢?我们将从nextTick的实现开始分析。 nextTick 的实现nextTick的源码在packages/runtime-core/src/scheduler.ts文件中,只有两百多行,感兴趣的可以直接去看ts版的源码,我们还是看打包之后的源码。 const resolvedPromise = /*#__PURE__*/ Promise.resolve(); let currentFlushPromise = null; function nextTick(fn) { const p = currentFlushPromise || resolvedPromise; return fn ? p.then(this ? fn.bind(this) : fn) : p; }猛一看人都傻了,nextTick的代码居然就这么一点?再仔细看看,发现nextTick的实现其实是一个Promise的封装。 暂时不考虑别的东西,就看看这点代码,我们可以知道: nextTick返回的是一个Promise nextTick的回调函数是在Promise的then方法中执行的现在回到我们之前的demo,其实我们已经找到一部分的答案了: nextTick(() => { console.log('callback before'); }).then(() => { console.log('promise before'); }); this.count++;上面最终执行的顺序,用代码表示就是: function nextTick(fn) { // 2. 返回一个 Promise, 并且在 Promise 的 then 方法中执行回调函数 return Promise.resolve().then(fn); } // 1. 调用 nextTick,注册回调函数 const p = nextTick(() => { console.log('callback before'); }) // 3. 在 Promise 的 then 方法注册一个新的回调 p.then(() => { console.log('promise before'); }); // 4. 执行 count++ this.count++;从拆解出来的代码中,我们可以看到的是: nextTick返回的是一个Promise nextTick的回调函数是在Promise的then方法中执行的而根据Promise的特性,我们知道Promise是可以链式调用的,所以我们可以这样写: Promise.resolve().then(() => { // ... }).then(() => { // ... }).then(() => { // ... });而且根据Promise的特性,每次返回的Promise都是一个新的Promise; 同时我们也知道Promise的then方法是异步执行的,所以上面的代码的执行顺序也就有了一定的猜测,但是现在不下结论,我们继续深挖。 nextTick 的实现细节上面的源码虽然很短,但是里面有一个currentFlushPromise变量,并且这个变量是使用let声明的,所有的变量都使用const声明,这个变量是用let来声明的,肯定是有货的。 通过搜索,我们可以找到这个变量变量的使用地方,发现有两个方法在使用这个变量: queueFlush:将currentFlushPromise设置为一个Promise flushJobs:将currentFlushPromise设置为null queueFlush // 是否正在刷新 let isFlushing = false; // 是否有任务需要刷新 let isFlushPending = false; // 刷新任务队列 function queueFlush() { // 如果正在刷新,并且没有任务需要刷新 if (!isFlushing && !isFlushPending) { // 将 isFlushPending 设置为 true,表示有任务需要刷新 isFlushPending = true; // 将 currentFlushPromise 设置为一个 Promise, 并且在 Promise 的 then 方法中执行 flushJobs currentFlushPromise = resolvedPromise.then(flushJobs); } }这些代码其实不用写注释也很看懂,见名知意,其实这里已经可以初窥端倪了: queueFlush是一个用来刷新任务队列的方法 isFlushing表示是否正在刷新,但是不是在这个方法里面使用的 isFlushPending表示是否有任务需要刷新,属于排队任务 currentFlushPromise表示当前就需要刷新的任务现在结合上面的nextTick的实现,其实我们会发现一个很有趣的地方,resolvedPromise他们两个都有在使用: const resolvedPromise = Promise.resolve(); function nextTick(fn) { // nextTick 使用 resolvedPromise return resolvedPromise.then(fn); } function queueFlush() { // queueFlush 也使用 resolvedPromise currentFlushPromise = resolvedPromise.then(flushJobs); }上面代码再简化一下,其实是下面这样的: const resolvedPromise = Promise.resolve(); resolvedPromise.then(() => { // ... }); resolvedPromise.then(() => { // ... });其实就是利用Promise的then方法可以注册多个回调函数的特性,将需要刷新的任务都注册到同一个Promise的then方法中,这样就可以保证这些任务的执行顺序,就是一个队列。 flushJobs在上面的queueFlush方法中,我们知道了queueFlush是一个用来刷新任务队列的方法; 那么刷新什么任务呢?反正最后传入的是一个flushJobs方法,同时这个方法里面也使用到了currentFlushPromise,这不就串起来吗,赶紧来看看: // 任务队列 const queue = []; // 当前正在刷新的任务队列的索引 let flushIndex = 0; // 刷新任务 function flushJobs(seen) { // 将 isFlushPending 设置为 false,表示当前没有任务需要等待刷新了 isFlushPending = false; // 将 isFlushing 设置为 true,表示正在刷新 isFlushing = true; // 非生产环境下,将 seen 设置为一个 Map if ((process.env.NODE_ENV !== 'production')) { seen = seen || new Map(); } // 刷新前,需要对任务队列进行排序 // 这样可以确保: // 1. 组件的更新是从父组件到子组件的。 // 因为父组件总是在子组件之前创建,所以它的渲染优先级要低于子组件。 // 2. 如果父组件在更新的过程中卸载了子组件,那么子组件的更新可以被跳过。 queue.sort(comparator); // 非生产环境下,检查是否有递归更新 // checkRecursiveUpdates 方法的使用必须在 try ... catch 代码块之外确定, // 因为 Rollup 默认会在 try-catch 代码块中进行 treeshaking 优化。 // 这可能会导致所有警告代码都不会被 treeshaking 优化。 // 虽然它们最终会被像 terser 这样的压缩工具 treeshaking 优化, // 但有些压缩工具会失败(例如:https://github.com/evanw/esbuild/issues/1610) const check = (process.env.NODE_ENV !== 'production') ? (job) => checkRecursiveUpdates(seen, job) : NOOP; // 检测递归调用是一个非常巧妙的操作,感兴趣的可以去看看源码,这里不做讲解 try { for (flushIndex = 0; flushIndex < queue.length; flushIndex++) { const job = queue[flushIndex]; if (job && job.active !== false) { if ((process.env.NODE_ENV !== 'production') && check(job)) { continue; } // 执行任务 callWithErrorHandling(job, null, 14 /* ErrorCodes.SCHEDULER */); } } } finally { // 重置 flushIndex flushIndex = 0; // 快速清空队列,直接给 数组的 length属性 赋值为 0 就可以清空数组 queue.length = 0; // 刷新生命周期的回调 flushPostFlushCbs(seen); // 将 isFlushing 设置为 false,表示当前刷新结束 isFlushing = false; // 将 currentFlushPromise 设置为 null,表示当前没有任务需要刷新了 currentFlushPromise = null; // pendingPostFlushCbs 存放的是生命周期的回调, // 所以可能在刷新的过程中又有新的任务需要刷新 // 所以这里需要判断一下,如果有新添加的任务,就需要再次刷新 if (queue.length || pendingPostFlushCbs.length) { flushJobs(seen); } } }flushJobs首先会将isFlushPending设置为false,当前批次的任务已经开始刷新了,所以就不需要等待了,然后将isFlushing设置为true,表示正在刷新。 这一点和queueFlush方法正好相反,但是它们的功能是相互辉映的,queueFlush表示当前有任务需要属性,flushJobs表示当前正在刷新任务。 而任务的执行是通过callWithErrorHandling方法来执行的,里面的代码很简单,就是执行方法并捕获执行过程中的错误,然后将错误交给onErrorCaptured方法来处理。 而刷新的任务都存放在queue属性中,这个queue就是我们上面说的任务队列,这个任务队列里面存放的就是我们需要刷新的任务。 最后清空queue然后执行flushPostFlushCbs方法,flushPostFlushCbs方法通常存放的是生命周期的回调,比如mounted、updated等。 queue 的任务添加上面提到了queue,那么queue是怎么添加任务的呢? 通过搜索,我们可以定位到queueJob方法,这个方法就是用来添加任务的: // 添加任务,这个方法会在下面的 queueFlush 方法中被调用 function queueJob(job) { // 通过 Array.includes() 的 startIndex 参数来搜索任务队列中是否已经存在相同的任务 // 默认情况下,搜索的起始索引包含了当前正在执行的任务 // 所以它不能递归地再次触发自身 // 如果任务是一个 watch() 回调,那么搜索的起始索引就是 +1,这样就可以递归调用了 // 但是这个递归调用是由用户来保证的,不能无限递归 if (!queue.length || !queue.includes(job, isFlushing && job.allowRecurse ? flushIndex + 1 : flushIndex)) { // 如果任务没有 id 属性,那么就将任务插入到任务队列中 if (job.id == null) { queue.push(job); } // 如果任务有 id 属性,那么就将任务插入到任务队列的合适位置 else { queue.splice(findInsertionIndex(job.id), 0, job); } // 刷新任务队列 queueFlush(); } }这里的job是一个函数,也就是我们需要刷新的任务,但是这个函数会拓展一些属性,比如id、pre、active等。 在ts版的源码中有对job的类型定义: export interface SchedulerJob extends Function { // id 就是排序的依据 id?: number // 在 id 相同的情况下,pre 为 true 的任务会先执行 // 这个在刷新任务队列的时候,在排序的时候会用到,本文没有讲解这方面的内容 pre?: boolean // 标识这个任务是否明确处于非活动状态,非活动状态的任务不会被刷新 active?: boolean // 标识这个任务是否是 computed 的 getter computed?: boolean /** * 表示 effect 是否允许在由 scheduler 管理时递归触发自身。 * 默认情况下,scheduler 不能触发自身,因为一些内置方法调用,例如 Array.prototype.push 实际上也会执行读取操作,这可能会导致令人困惑的无限循环。 * 允许的情况是组件更新函数和 watch 回调。 * 组件更新函数可以更新子组件属性,从而触发“pre”watch回调,该回调会改变父组件依赖的状态。 * watch 回调不会跟踪它的依赖关系,因此如果它再次触发自身,那么很可能是有意的,这是用户的责任来执行递归状态变更,最终使状态稳定。 */ allowRecurse?: boolean /** * 在 renderer.ts 中附加到组件的渲染 effect 上用于在报告最大递归更新时获取组件信息。 * 仅限开发。 */ ownerInstance?: ComponentInternalInstance }queueJob方法首先会判断queue中是否已经存在相同的任务,如果存在相同的任务,那么就不需要再次添加了。 这里主要是处理递归调用的问题,因为这里存放的任务大多数都是我们在修改数据的时候触发的; 而修改数据的时候用到了数组的方法,例如forEach、map等,这些方法在执行的时候,会触发getter,而getter中又会触发queueJob方法,这样就会导致递归调用。 所以这里会判断isFlushing,如果是正在刷新,那么就会将flushIndex设置为+1; flushIndex是当前正在刷新的任务的索引,+1之后就从下一个任务开始搜索,这样就不会重复的往里面添加同一个任务导致递归调用。 而watch的回调是可以递归调用的,因为这个是用户控制的,所以这里就多了一个allowRecurse属性,如果是watch的回调,那么就会将allowRecurse设置为true。 这样就可以避免递归调用的问题,是一个非常巧妙的设计。 queueJob最后是被导出的,这个用于其他模块添加任务,比如watchEffect、watch等。 flushPostFlushCbsflushPostFlushCbs方法是用来执行生命周期的回调的,比如mounted、updated等。 flushPostFlushCbs就不多讲了,整体的流程和flushJobs差不多; 不同的是flushPostFlushCbs会把任务备份,然后依次执行,并且不会捕获异常,是直接调用的。 感兴趣的同学可以自己查看源码。 问题的开始回到最开始的问题,就是文章最开头的demo示例,先回顾一下demo的代码: nextTick(() => { console.log('callback before'); }).then(() => { console.log('promise before'); }); this.count++; nextTick(() => { console.log('callback after'); }).then(() => { console.log('promise after'); });打印的结果是: callback before render 1 promise before callback after promise after其实通过翻看源码已经很明确了,我们在注册第一个nextTick的时候,queue中并没有任何任务; 而且nextTick并不会调用queueJob方法,也不会调用flushJobs方法,所以这个时候任务队列是不会被刷新的。 但是resolvedPromise是一个成功的promise,所以传入到nextTick里面的回调函数会被放到微任务队列中,等待执行。 nextTick还会返回一个promise,所以我们返回的promise中then回调函数也会被放到微任务队列中,但是一定会落后于nextTick中的回调函数。 接着我们再执行this.count++,这里面的内部实现逻辑我们还没接触到,只需要知道他会触发queueJob方法,将任务添加到任务队列中即可。 最后我们又执行了一次nextTick,这个时候queue中已经有了任务,所以会调用flushJobs方法,将任务队列中的任务依次执行。 划重点:并且这个时候currentFlushPromise有值了,值是resolvedPromise执行完毕之后,返回的Promise。 和第一次不同的是,第一次执行nextTick的时候,currentFlushPromise是undefined,使用的是resolvedPromise; 可以理解为第一次执行nextTick的时候,是和flushJobs方法注册的任务使用的是同一个Promise。 第二次执行nextTick的时候,使用的是currentFlushPromise,这个Promise和flushJobs方法注册的任务不是同一个Promise。 这样就就保证了nextTick注册的回调函数会在flushJobs方法注册的回调函数之后执行。 具体的流程可以可以看下面的代码示例: const resolvedPromise = Promise.resolve(); let count = 0; // 第一次注册 nextTick resolvedPromise.then(() => { console.log('callback before', count); }).then(() => { console.log('promise before', count); }); // 执行 this.count++ // 这里会触发 queueJob 方法,将任务添加到任务队列中 const currentFlushPromise = resolvedPromise.then(() => { count++; console.log('render', count); }); // 第二次注册 nextTick currentFlushPromise.then(() => { console.log('callback after', count); }).then(() => { console.log('promise after', count); });上面的代码执行的结果大家可以自己在浏览器中执行一下,就会发现和我们的预期是一致的。 具体流程可以看下面的图: graph TD A[resolvedPromise] -->|注册 nextTick 回调| B[nextTick callback before] B -->|在 nextTick 返回的 promise 注册 then 的回调| C[nextTick promise then] A -->|执行 value++ 会触发 queueJob| D[value++] D -->|执行 flushJobs 会将 resolvedPromise 返回的 promise 赋值到 currentFlushPromise| E[currentFlushPromise] E -->|注册 nextTick 回调使用的是 currentFlushPromise| F[nextTick callback after] F -->|在 nextTick 返回的 promise 注册 then 的回调| G[nextTick promise after]上面一个同步的宏任务就执行完成了,接下来就是微任务队列了,流程如下: graph TD A[resolvedPromise] -->|直接调用 then 里面注册的回调函数| B[then callbacks] B -->|注册了多个,依次执行| C[nextTick callback before] C -->|注册了多个,依次执行| D[value++]这样第二波任务也结束了,这一次的任务主要是刷新任务队列,这里执行的nextTick其实是上一个任务的tick(现在明白官网上说的直到下一个“tick”才一起执行是什么意思了吧)。 接着就执行下一个tick(是这么个意思吧,手动狗头),流程如下: graph TD A[nextTick promise then] -->|因为是先注册的,所以先执行| B[nextTick promise before]结束了,没错,这次的任务就是执行nextTick返回的promise的then回调函数; 因为nextTick返回的promise和currentFlushPromise不是同一个promise,nextTick返回的promise的then是单独一个任务,并且优先级是高于currentFlushPromise的。 这次的任务结束,就又下一个tick了,流程如下: graph TD A[currentFlushPromise then] -->|因为是后注册的,所以相对于上面的后执行| B[nextTick callback after]这次的任务就是执行currentFlushPromise的then回调函数,同时也是调用flushJobs,由flushJobs将resolvedPromise返回的Promise赋值给currentFlushPromise。 这次的任务结束,就是最后一个tick了,流程如下: graph TD A[nextTick promise after] -->|最后一个| B[nextTick promise after]至此流程结束,过程很烧脑,但是理解了之后,发现非常的巧妙,对自己的思维能力有了很大的提升,同时也对异步的理解有了很大的提升。 总结这篇文章主要是对Vue3中nextTick的实现原理进行了分析,通过分析源码,我们发现nextTick的实现原理非常的巧妙。 nextTick的实现原理是通过Promise来实现的,nextTick会返回一个Promise,并且nextTick的回调函数会被放到微任务队列中,等待执行。 如果在有任务排队的情况下注册nextTick,那么nextTick的回调函数会在任务队列中的任务执行完毕之后执行。 这里使用的思路非常简单,就是利用了Promise的可链式调用的特性,平时开发可能大家都用过,但是没想到可以这样用,真的是非常的巧妙。 这次就到这里了,感谢大家的阅读,如果有不对的地方,欢迎大家指正。 |
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