Vue2异步更新及nextTick原理详解

Vue 官网中是这样描述 nextTick 的

在下次 DOM 更新循环结束之后执行延迟回调。在修改数据之后立即使用这个方法，可以获取更新后的 DOM。

在学习 nextTick 是如何实现之前，我们要先了解下 JavaScript 的执行机制

JavaScript 执行机制

浏览器是多线程的，例如GUI渲染线程、js引擎线程、事件监听线程等。。。

javascript 执行机制就是借用浏览器的多线程机制，再基于 Event Loop 事件循环机制实现的。其实现了单线程异步效果

Event Loop 步骤大致如下：

浏览器加载页面时，除了开辟堆栈内存外，还会创建两个队列 WEB api：任务监听队列，监测异步任务是否可以执行 Task Queue：任务队列，分为异步宏任务队列和异步微任务队列 当主线程自上而下执行代码过程中，如果遇到异步代码，则把异步任务放到 Web API 中去监听 浏览器会开辟新的线程去监听是否可以执行 不会阻碍主线程的渲染，它会继续向下执行同步代码 当异步任务被监测为可以执行了（有了运行结果），也不会立即去执行，而是在 task queue 中放置一个事件，排队等待执行 根据微任务还是宏任务，放在不同的队列中 谁先进来排队的，谁在各自队伍的最前面 执行栈中的所有同步任务执行完毕，主线程空闲下来，此时会去 task queue 中把正在排队的事件，按照顺序取出来，进入主线程执行 微任务优先级比较高。当执行栈为空时，先去执行微任务队列中的事件，直到微任务队列为空，才会去执行宏任务队列中的事件 上述过程会不断重复，也就是常说的事件循环（Event Loop）

task 又分为宏任务（Macro task）和微任务（micro task）两大类，在浏览器环境中

常见的 macro task 有 script（整体代码）、setTimeout/setInterval/setImmediate、XMLHttpRequest/fetch，DOM事件（如鼠标点击、滚动页面、放大缩小等），渲染事件（解析 DOM、计算布局、绘制） 常见的 micro task 有 Promise.then/catch/finally、async/await、MutationObserver

需要注意的是！！！如果处理微任务的过程中有新的微任务添加进来了，添加的速度一直比执行快，则永远执行微任务

下面的代码永远不会打印宏任务输出

function macroFn(){
   setTimeout(() => {
     console.log('>>>>MA')
   },0)
}
function microFn(){
    Promise.resolve().then(() => {
        console.log('mi')
        microFn()
    })
}
macroFn()
microFn()

nextTick实现原理

vue2.7 源码中，有一个单独的文件src/core/util/next-tick.js去维护 nextTick，有兴趣的同学可以自行去观看

vue2.7 源码中，nextTick并没有直接使用某个 API ，而是采用了优雅降级的方案去实现异步更新

在内部会尝试使用原生的Promise.then (IE不支持)、MutationObserver 和 setImmediate (高版本IE专享)，如果执行环境还不支持的话，则会采用 setTimeout(fn, 0)

需要注意的是，我们维护了一个 callbacks，用于存储 nextTick 回调

这样就保证了在同一个 tick 内多次调用 nextTick，只需创建一个异步任务，就可以依次执行 callbacks 中的所有 nextTick 回调。而不是去开启多个异步任务去处理。

let callbacks = [] // 存储 nextTick 回调
let waiting = false // 防抖

// 按照顺序依次执行 callbacks 中的方法
function flushCallbacks() {
  let cbs = callbacks.slice(0)
  waiting = false
  callbacks = []
  cbs.forEach(cb => cb()) 
}


let timerFunc;
if (Promise) {
    timerFunc = () => {
        Promise.resolve().then(flushCallbacks)
    }
}else if(MutationObserver){
    let observer = new MutationObserver(flushCallbacks); // 这里传入的回调是异步执行的
    let textnode = document.createTextNode(1);
    observer.observe(textNode,{
        characterData:true
    });
    timerFunc = () => {
        textNode.textContent = 2;
    }
}else if(setImmediate){
    timerFunc = () => {
       setImmediate(flushCallbacks);
    }
}else{
    timerFunc = () => {
        setTimeout(flushCallbacks);
     }
}

export function nextTick(cb) {
  callbacks.push(cb) // 维护 nextTick 中的 cakllback 方法
  
  if (!waiting) {
    timerFunc()
    waiting = true
  }
}

异步更新

vue 内部的异步更新渲染也使用了 nextTick

在 Watcher 类的 update 更新方法中，我们调用了 queueWatcher 异步队列更新方法，该方法在 vue2.7源码中的 src/core/util/scheduler.js 文件中维护

import { queueWatcher } from './scheduler'

class Watcher {
	...
  // 重新渲染
  update() {
    console.log('watcher-update')
    queueWatcher(this) // watcher 异步更新
  }
}

src/core/util/scheduler.js

import { nextTick } from '../util/next-tick'



let queue = []
let has = {}
let pending = false // 防抖

function flushSchedulerQueue() {
  let flushQueue = queue.slice(0)
  queue = []
  has = {}
  pending = false
  flushQueue.forEach(q => q.run()) // 在刷新的过程中可能还有新的 watcher，重新放到 queue 中
}

// 在一个tick周期内，不管我们的 update 执行多少次，只会执行一轮刷新操作
export function queueWatcher(watcher) {
  const id = watcher.id
  if (!has[id]) {
    queue.push(watcher)
    has[id] = true
    if (!pending) {
      nextTick(flushSchedulerQueue)
      pending = true
    }
  }
}

常见问题

1. nexTick 是异步还是同步？

这个不能一概而论，nextTick 内部既有同步代码又有异步代码。

例如 维护 callbacks 队列是同步任务；执行队列中的方法是异步任务

2. nextTick 回调的执行是微任务还是宏任务？

针对 vue2.7 来说，nextTick并没有直接使用某个 API ，而是采用了优雅降级的方案去实现异步更新。
在内部会尝试使用原生的Promise.then (微任务)、MutationObserver (微任务) 和 setImmediate (宏任务)，如果执行环境还不支持的话，则会采用 setTimeout (宏任务)

可以理解为 99% 的场景下都是微任务，只有在不支持 Promise 和 MutationObserver API的浏览器中，才会是宏任务，例如 IE9 、IE10

3. 为什么要封装 nextTick？而不是使用某个具体的 API？

优雅降级。尽量使用微任务，尽可能缩短渲染周期

保证统一性。nextTick 可以暴露给用户，保证用户在修改数据之后立即使用这个方法，可以获取更新后的 DOM

this.name = 'libc'

this.$nextTick(()=>{
  console.log(document.querySelector('.user').innerhtml)
});

总结：

Vue2的异步更新机制是Vue的核心之一，通过事件循环机制实现了高效的渲染和性能优化。nextTick方法则提供了更为灵活的DOM操作方式，可以在DOM更新后执行回调函数。在使用Vue2进行开发时，理解和掌握异步更新机制和nextTick方法是非常必要的，可以帮助我们更好地优化性能和提高渲染效率。

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