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1000字带你掌握nextTick背后的原理,html实体字符

2024-04-12 20:04:55 前端知识 前端哥 867 989 我要收藏

如vue官网的描述:

Vue 在更新 DOM 时是异步执行的。只要侦听到数据变化,Vue 将开启一个队列,并缓冲在同一事件循环中发生的所有数据变更。如果同一个 watcher 被多次触发,只会被推入到队列中一次。这种在缓冲时去除重复数据对于避免不必要的计算和 DOM 操作是非常重要的。然后,在下一个的事件循环“tick”中,Vue 刷新队列并执行实际 (已去重的) 工作。Vue 在内部对异步队列尝试使用原生的 Promise.thenMutationObserversetImmediate,如果执行环境不支持,则会采用 setTimeout(fn, 0)代替。

以上出现了事件循环的概念,其涉及到JS的运行机制,包括主线程的执行栈异步队列异步API事件循环的协作,我们接下来先简单了解一下 JS 的运行机制。

二、JS 运行机制

JS 执行是单线程的,它是基于事件循环的。事件循环大致分为以下几个步骤:

  • 所有同步任务都在主线程上执行,形成一个执行栈(execution context stack)。

  • 主线程之外,还存在一个"任务队列"(task queue)。只要异步任务有了运行结果,就在"任务队列"之中放置一个事件。

  • 一旦"执行栈"中的所有同步任务执行完毕,系统就会读取"任务队列",看看里面有哪些事件。那些对应的异步任务,于是结束等待状态,进入执行栈,开始执行。

  • 主线程不断重复上面的第三步。

主线程的执行过程就是一个 tick,而所有的异步结果都是通过 “任务队列” 来调度。消息队列中存放的是一个个的任务(task)。规范中规定 task 分为两大类,分别是 macro taskmicro task,并且每个 macro task 结束后,都要清空所有的 micro task。执行顺序如下:

for (macroTask of macroTaskQueue) {

// 1. Handle current MACRO-TASK

handleMacroTask();

// 2. Handle all MICRO-TASK

for (microTask of microTaskQueue) {

handleMicroTask(microTask);

}

}

接下来,我们来了解一下macro taskmicro task 的重要概念。

2.1 macro task

宏任务,称为task

  • macro task作用是为了让浏览器能够从内部获取javascript / dom的内容并确保执行栈能够顺序进行。

  • macro task调度是随处可见的,例如解析HTML,获得鼠标点击的事件回调等等。

2.2 micro task

微任务,也称job

  • micro task通常用于在当前正在执行的脚本之后直接发生的事情,比如对一系列的行为做出反应,或者做出一些异步的任务,而不需要新建一个全新的task。

  • 只要执行栈没有其他javascript在执行,在每个task结束时,micro task队列就会在回调后处理。在micro task期间排队的任何其他micro task将被添加到这个队列的末尾并进行处理。

在浏览器环境中,常见的 macro task 有 setTimeout、MessageChannel、postMessage、setImmediate;常见的 micro task 有 MutationObsever 和 Promise.then。

根据 HTML Standard,在每个 task 运行完以后,UI 都会重渲染,那么在 micro task 中就完成数据更新,当前 task 结束就可以得到最新的 UI 了。反之如果新建一个 task 来做数据更新,那么渲染就会进行两次。

micro task的这一特性是做队列控制的最佳选择,vue进行DOM更新内部也是调用nextTick来做异步队列控制。而当我们自己调用nextTick的时候,它就在更新DOM的那个micro task后追加了我们自己的回调函数,从而确保我们的代码在DOM更新后执行。

比如一段时间内,你无意中修改了最初代码片段中的 msg多次,其实只要最后一次修改后的值更新到DOM就可以了,假如是同步更新的,每次 msg 值发生变化,那么都要触发 setter->Dep->Watcher->update->patch ,这个过程非常消耗性能。

接下来我们就从源码分析vue中nextTick的实现。

三、nextTick源码解析及原理

/* @flow */

/* globals MutationObserver */

import { noop } from ‘shared/util’

import { handleError } from ‘./error’

import { isIE, isIOS, isNative } from ‘./env’

export let isUsingMicroTask = false

const callbacks = []

let pending = false

/**

* 对所有callback进行遍历,然后指向响应的回调函数

* 使用 callbacks 保证了可以在同一个tick内执行多次 nextTick,不会开启多个异步任务,而把这些异步任务都压成一个同步任务,在下一个 tick 执行完毕。

*/

function flushCallbacks () {

pending = false

const copies = callbacks.slice(0)

callbacks.length = 0

for (let i = 0; i < copies.length; i++) {

copiesi

}

}

// Here we have async deferring wrappers using microtasks.

// In 2.5 we used (macro) tasks (in combination with microtasks).

// However, it has subtle problems when state is changed right before repaint

// (e.g. #6813, out-in transitions).

// Also, using (macro) tasks in event handler would cause some weird behaviors

// that cannot be circumvented (e.g. #7109, #7153, #7546, #7834, #8109).

// So we now use microtasks everywhere, again.

// A major drawback of this tradeoff is that there are some scenarios

// where microtasks have too high a priority and fire in between supposedly

// sequential events (e.g. #4521, #6690, which have workarounds)

// or even between bubbling of the same event (#6566).

let timerFunc

// The nextTick behavior leverages the microtask queue, which can be accessed

// via either native Promise.then or MutationObserver.

// MutationObserver has wider support, however it is seriously bugged in

// UIWebView in iOS >= 9.3.3 when triggered in touch event handlers. It

// completely stops working after triggering a few times… so, if native

// Promise is available, we will use it:

/* istanbul ignore next, $flow-disable-line */

/**

* timerFunc 实现的就是根据当前环境判断使用哪种方式实现

* 就是按照 Promise.then和 MutationObserver以及setImmediate的优先级来判断,支持哪个就用哪个,如果执行环境不支持,会采用setTimeout(fn, 0)代替;

*/

// 判断是否支持原生 Promise

if (typeof Promise !== ‘undefined’ && isNative(Promise)) {

const p = Promise.resolve()

timerFunc = () => {

p.then(flushCallbacks)

// In problematic UIWebViews, Promise.then doesn’t completely break, but

// it can get stuck in a weird state where callbacks are pushed into the

// microtask queue but the queue isn’t being flushed, until the browser

// needs to do some other work, e.g. handle a timer. Therefore we can

// “force” the microtask queue to be flushed by adding an empty timer.

if (isIOS) setTimeout(noop)

}

isUsingMicroTask = true

// 不支持 Promise的话,再判断是否原生支持 MutationObserver

} else if (!isIE && typeof MutationObserver !== ‘undefined’ && (

isNative(MutationObserver) ||

// PhantomJS and iOS 7.x

MutationObserver.toString() === ‘[object MutationObserverConstructor]’

)) {

// Use MutationObserver where native Promise is not available,

// e.g. PhantomJS, iOS7, Android 4.4

// (#6466 MutationObserver is unreliable in IE11)

// 新建一个 textNode的DOM对象,使用 MutationObserver 绑定该DOM并传入回调函数,在DOM发生变化的时候会触发回调,该回调会进入主线程(比任务队列优先执行)

let counter = 1

const observer = new MutationObserver(flushCallbacks)

const textNode = document.createTextNode(String(counter))

observer.observe(textNode, {

characterData: true

})

timerFunc = () => {

counter = (counter + 1) % 2

// 此时便会触发回调

textNode.data = String(counter)

}

isUsingMicroTask = true

// 不支持的 MutationObserver 的话,再去判断是否原生支持 setImmediate

} else if (typeof setImmediate !== ‘undefined’ && isNative(setImmediate)) {

// Fallback to setImmediate.

// Technically it leverages the (macro) task queue,

// but it is still a better choice than setTimeout.

timerFunc = () => {

setImmediate(flushCallbacks)

}

} else {

// Promise,MutationObserver, setImmediate 都不支持的话,最后使用 setTimeout(fun, 0)

// Fallback to setTimeout.

timerFunc = () => {

setTimeout(flushCallbacks, 0)

}

}

// 该函数的作用就是延迟 cb 到当前调用栈执行完成之后执行

export function nextTick (cb?: Function, ctx?: Object) {

// 传入的回调函数会在callbacks中存起来

let _resolve

callbacks.push(() => {

if (cb) {

try {

cb.call(ctx)

} catch (e) {

handleError(e, ctx, ‘nextTick’)

}

} else if (_resolve) {

_resolve(ctx)

}

})

// pending是一个状态标记,保证timerFunc在下一个tick之前只执行一次

if (!pending) {

pending = true

/**

* timerFunc 实现的就是根据当前环境判断使用哪种方式实现

* 就是按照 Promise.then和 MutationObserver以及setImmediate的优先级来判断,支持哪个就用哪个,如果执行环境不支持,会采用setTimeout(fn, 0)代替;

*/

timerFunc()

}

// 当nextTick不传参数的时候,提供一个Promise化的调用
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