爲何說 Vue 的響應式更新比 React 快？（原理深度解析）

時間  2020-04-04
標籤 爲何 vue 響應 更新 react 原理 深度 解析 欄目 React 简体版
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前言

咱們都知道 Vue 對於響應式屬性的更新，只會精確更新依賴收集的當前組件，而不會遞歸的去更新子組件，這也是它性能強大的緣由之一。前端

例子

舉例來講 這樣的一個組件：vue

<template>
   <div>
      {{ msg }}
      <ChildComponent />
   </div>
</template>
複製代碼

咱們在觸發 this.msg = 'Hello, Changed~'的時候，會觸發組件的更新，視圖的從新渲染。node

可是 <ChildComponent /> 這個組件實際上是不會從新渲染的，這是 Vue 刻意而爲之的。git

在之前的一段時間裏，我曾經認爲由於組件是一棵樹，因此它的更新就是理所固然的深度遍歷這棵樹，進行遞歸更新。本篇就從源碼的角度帶你一塊兒分析，Vue 是怎麼作到精確更新的。github

React的更新粒度

而 React 在相似的場景下是自頂向下的進行遞歸更新的，也就是說，React 中假如 ChildComponent 裏還有十層嵌套子元素，那麼全部層次都會遞歸的從新render（在不進行手動優化的狀況下），這是性能上的災難。（所以，React 創造了Fiber，創造了異步渲染，其實本質上是彌補被本身搞砸了的性能）。算法

他們能用收集依賴的這套體系嗎？不能，由於他們聽從Immutable的設計思想，永遠不在原對象上修改屬性，那麼基於 Object.defineProperty 或 Proxy 的響應式依賴收集機制就無從下手了（你永遠返回一個新的對象，我哪知道你修改了舊對象的哪部分？）設計模式

同時，因爲沒有響應式的收集依賴，React 只能遞歸的把全部子組件都從新 render一遍（除了memo和shouldComponentUpdate這些優化手段），而後再經過 diff算法 決定要更新哪部分的視圖，這個遞歸的過程叫作 reconciler，聽起來很酷，可是性能很災難。api

Vue的更新粒度

那麼，Vue 這種精確的更新是怎麼作的呢？其實每一個組件都有本身的渲染 watcher，它掌管了當前組件的視圖更新，可是並不會掌管 ChildComponent 的更新。app

具體到源碼中，是怎麼樣實現的呢？異步

在 patch 的過程當中，當組件更新到ChildComponent的時候，會走到 patchVnode，那麼這個方法大體作了哪些事情呢？

patchVnode

執行 vnode 的 prepatch 鉤子。

注意，只有 組件vnode 纔會有 prepatch 這個生命週期，

這裏會走到updateChildComponent方法，這個 child 具體指什麼呢？

prepatch (oldVnode: MountedComponentVNode, vnode: MountedComponentVNode) {
    const options = vnode.componentOptions
    // 注意 這個child就是ChildComponent組件的 vm 實例，也就是我們日常用的 this
    const child = vnode.componentInstance = oldVnode.componentInstance
    updateChildComponent(
      child,
      options.propsData, // updated props
      options.listeners, // updated listeners
      vnode, // new parent vnode
      options.children // new children
    )
  },
複製代碼

其實看傳入的參數也能猜到大概了，就是作了：

  1. 更新props（後續詳細講）
  2. 更新綁定事件
  3. 對於slot作一些更新（後續詳細講）

若是有子節點的話，對子節點進行 diff。

好比這樣的場景：

<ul>
  <li>1</li>
  <li>2</li>
  <li>3</li>
<ul>
複製代碼

要對於 ul 中的三個 li 子節點 vnode 利用 diff 算法來更新，本篇略過。

而後到此爲止，patchVnode 就結束了，並無像常規思惟中的那樣去遞歸的更新子組件樹。

這也就說明了，Vue 的組件更新確實是精確到組件自己的。

若是是子組件呢？

假設列表是這樣的：

<ul>
  <component>1</component>
  <component>2</component>
  <component>3</component>
<ul>
複製代碼

那麼在diff的過程當中，只會對 component 上聲明的 props、listeners等屬性進行更新，而不會深刻到組件內部進行更新。

注意：不會深刻到組件內部進行更新！（劃重點，這也是本文所說的更新粒度的關鍵）

props的更新如何觸發重渲染？

那麼有同窗可能要問了，若是不會遞歸的去對子組件更新，若是咱們把 msg 這個響應式元素經過props傳給 ChildComponent，此時它怎麼更新呢？

首先，在組件初始化 props的時候，會走到 initProps 方法。

const props = vm._props = {}

 for (const key in propsOptions) {
    // 通過一系列驗證props合法性的流程後
    const value = validateProp(key, propsOptions, propsData, vm)
    // props中的字段也被定義成響應式了
    defineReactive(props, key, value)
}
複製代碼

至此爲止，是實現了對於 _props 上字段變動的劫持。也就是變成了響應式數據，後面咱們作相似於 _props.msg = 'Changed' 的操做時（固然咱們不會這樣作，Vue內部會作），就會觸發視圖更新。

其實，msg 在傳給子組件的時候，會被保存在子組件實例的 _props 上，而且被定義成了響應式屬性，而子組件的模板中對於 msg 的訪問實際上是被代理到 _props.msg 上去的，因此天然也能精確的收集到依賴，只要 ChildComponent 在模板裏也讀取了這個屬性。

這裏要注意一個細節，其實父組件發生重渲染的時候，是會從新計算子組件的 props 的，具體是在 updateChildComponent 中的：

// update props
  if (propsData && vm.$options.props) {
    toggleObserving(false)
    // 注意props被指向了 _props
    const props = vm._props
    const propKeys = vm.$options._propKeys || []
    for (let i = 0; i < propKeys.length; i++) {
      const key = propKeys[i]
      const propOptions: any = vm.$options.props // wtf flow?
      // 就是這句話，觸發了對於 _props.msg 的依賴更新。
      props[key] = validateProp(key, propOptions, propsData, vm)
    }
    toggleObserving(true)
    // keep a copy of raw propsData
    vm.$options.propsData = propsData
  }
複製代碼

那麼，因爲上面註釋標明的那段代碼，msg 的變化經過 _props 的響應式能力，也讓子組件從新渲染了，到目前爲止，都只有真的用到了 msg 的組件被從新渲染了。

正如官網 api 文檔中所說：

vm.$forceUpdate：迫使 Vue 實例從新渲染。注意它僅僅影響實例自己和插入插槽內容的子組件，而不是全部子組件。 —— vm-forceUpdate文檔

咱們須要知道一個小知識點，vm.$forceUpdate 本質上就是觸發了渲染watcher的從新執行，和你去修改一個響應式的屬性觸發更新的原理是如出一轍的，它只是幫你調用了 vm._watcher.update()（只是提供給你了一個便捷的api，在設計模式中叫作門面模式）

slot是怎麼更新的？

注意這裏也提到了一個細節，也就是 插入插槽內容的子組件：

舉例來講

假設咱們有父組件parent-comp：

<div>
  <slot-comp>
     <span>{{ msg }}</span>
  </slot-comp>
</div>
複製代碼

子組件 slot-comp：

<div>
   <slot></slot>
</div>
複製代碼

組件中含有 slot的更新 ，是屬於比較特殊的場景。

這裏的 msg 屬性在進行依賴收集的時候，收集到的是 parent-comp 的`渲染watcher。（至於爲何，你看一下它所在的渲染上下文就懂了。）

那麼咱們想象 msg 此時更新了，

<div>
  <slot-comp>
     <span>{{ msg }}</span>
  </slot-comp>
</div>
複製代碼

這個組件在更新的時候，遇到了一個子組件 slot-comp，按照 Vue 的精確更新策略來講，子組件是不會從新渲染的。

可是在源碼內部，它作了一個判斷，在執行 slot-comp 的 prepatch 這個hook的時候，會執行 updateChildComponent 邏輯，在這個函數內部會發現它有 slot 元素。

prepatch (oldVnode: MountedComponentVNode, vnode: MountedComponentVNode) {
    const options = vnode.componentOptions
    // 注意 這個child就是 slot-comp 組件的 vm 實例，也就是我們日常用的 this
    const child = vnode.componentInstance = oldVnode.componentInstance
    updateChildComponent(
      child,
      options.propsData, // updated props
      options.listeners, // updated listeners
      vnode, // new parent vnode
      options.children // new children
    )
  },
複製代碼

在 updateChildComponent 內部

const hasChildren = !!(
    // 這玩意就是 slot 元素
    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
  )
複製代碼

而後下面走一個判斷

if (hasChildren) {
    vm.$slots = resolveSlots(renderChildren, parentVnode.context)
    vm.$forceUpdate()
  }
複製代碼

這裏調用了 slot-comp 組件vm實例上的 $forceUpdate，那麼它所觸發的渲染watcher就是屬於slot-comp的渲染watcher了。

總結來講，此次 msg 的更新不光觸發了 parent-comp 的重渲染，也進一步的觸發了擁有slot的子組件 slot-comp 的重渲染。

它也只是觸發了兩層渲染，若是 slot-comp 內部又渲染了其餘組件 slot-child，那麼此時它是不會進行遞歸更新的。（只要 slot-child 組件不要再有 slot 了）。

比起 React 的遞歸更新，是否是仍是好上不少呢？

贈禮 一個小issue

有人給 Vue 2.4.2 版本提了一個issue，在下面的場景下會出現 bug。

let Child = {
  name: "child",
  template:
    '<div><span>{{ localMsg }}</span><button @click="change">click</button></div>',
  data: function() {
    return {
      localMsg: this.msg
    };
  },
  props: {
    msg: String
  },
  methods: {
    change() {
      this.$emit("update:msg", "world");
    }
  }
};

new Vue({
  el: "#app",
  template: '<child :msg.sync="msg"><child>',
  beforeUpdate() {
    alert("update twice");
  },
  data() {
    return {
      msg: "hello"
    };
  },
  components: {
    Child
  }
});

複製代碼

具體的表現是點擊 click按鈕，會 alert 出兩次 update twice。 這是因爲子組件在執行 data 這個函數初始化組件的數據時，會錯誤的再收集一遍 Dep.target （也就是渲染watcher）。

因爲數據初始化的時機是 beforeCreated -> created 之間，此時因爲尚未進入子組件的渲染階段， Dep.target 仍是父組件的渲染watcher。

這就致使重複收集依賴，重複觸發一樣的更新，具體表現能夠看這裏：jsfiddle.net/sbmLobvr/9 。

怎麼解決的呢？很簡單，在執行 data 函數的先後，把 Dep.target 先設置爲 null 便可，在 finally 中再恢復，這樣響應式數據就沒辦法收集到依賴了。

export function getData (data: Function, vm: Component): any {
  const prevTarget = Dep.target
+ Dep.target = null
  try {
    return data.call(vm, vm)
  } catch (e) {
    handleError(e, vm, `data()`)
    return {}
+ } finally {
+ Dep.target = prevTarget
  }
}
複製代碼

後記

若是你對於 Dep.target、 渲染watcher等概念還不太理解，能夠看我寫的一篇最簡實現 Vue 響應式的文章，歡迎閱讀：

手把手帶你實現一個最精簡的響應式系統來學習Vue的data、computed、watch源碼

本文也存放在個人Github博客倉庫中，歡迎訂閱和star。

特別鳴謝

感謝 嵇智 大佬對於本文一些細節的糾正。

❤️感謝你們

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