Vue.js 无限滚动列表性能优化方案

问题

大家都知道，Web 页面修改 DOM 是开销较大的操作，相比其他操作要慢很多。这是为什么呢？因为每次 DOM 修改，浏览器往往需要重新计算元素布局，再重新渲染。也就是所谓的重排（reflow）和重绘（repaint）。尤其是在页面包含大量元素和复杂布局的情况下，性能会受到影响。那对用户有什么实际的影响呢？

一个常见的场景是大数据量的列表渲染。通常表现为可无限滚动的无序列表或者表格，当数据很多时，页面会出现明显的滚动卡顿，严重影响了用户体验。怎么解决呢？

解决方案

既然问题的根源是 DOM 元素太多，那就想办法限制元素数量。

限制列表对用户可见的元素数量。我们把可见区域称为 ViewPort
当列表滚动时，列表种的其他元素怎么由不可见变为可见？
监听列表容器元素的滚动事件，当列表里的元素进入可视区域，则添加到DOM中
问题是如果一直这么滚下去，列表会越来越大。所以需要在列表元素离开 ViewPort 的时候从DOM中移除
问题又来了，由于 ViewPort 刚好是一屏的大小，滚动的时候元素还没来得及渲染，会出现一段时间的空白。解决办法就是上下增加一部分数据渲染。

无限滚动的性能优化方案基本思路就是这样。

在实际项目中，我们可能不需要自己从头实现一个无限滚动列表组件，Vue.js 就有一个现成的轮子：vue-virtual-scroller。

在项目中安装这个插件：

$ npm install -D vue-virtual-scroller

项目入口文件 main.js 引入这个插件：

import "vue-virtual-scroller/dist/vue-virtual-scroller.css";
import Vue from "vue";
import VueVirtualScroller from "vue-virtual-scroller";

Vue.use(VueVirtualScroller);

案例一：VirtualList

我们来看一个简单的例子，用vue-virtual-scroller渲染一个包含大量数据的列表。先用 JSON-Generator 生成 5000 条数据的 JSON 对象，并保存到 data.json 文件。可以用下面的规则：

[
  '{{repeat(5000)}}',
  {
    _id: '{{objectId()}}',
    age: '{{integer(20, 40)}}',
    name: '{{firstName()}} {{surname()}}',
    company: '{{company().toUpperCase()}}'
  }
]

新建一个 VirtualList.vue 文件，引入data.json，并将它赋值给组件的items属性。然后套一个 <virtual-scroller>组件：

VirtualList.vue：

<template>
  <virtual-scroller :items="items" item-height="40" content-tag="ul">
    <template slot-scope="props">
      <li :key="props.itemKey">{{props.item.name}}</li>
    </template>
  </virtual-scroller>
</template>

<script>
import items from "./data.json";

export default {
  data: () => ({ items })
};
</script>

virtual-scroller 组件必须设置 item-height 。另外，由于我们要创建一个列表，可以设置content-tag="ul"，表示内容渲染成 <ul>标签。

vue-virtual-scroller 支持使用 scoped slots，增加了内容渲染的灵活性。通过使用slot-scope="props"，我们可以访问 vue-virtual-scroller 暴露的数据。

props 有一个itemKey属性，出于性能考虑，我们应该在内容部分的根元素上绑定 :key="props.itemKey"。然后我们就可以通过 props.item 拿到 JSON 里的原始数据了。

如果你要给列表设置样式，可以给 virtual-scroller 设置 class属性：

<template>
  <virtual-scroller class="virtual-list" ...></virtual-scroller>
</template>

<style>
.virtual-list ul {
  list-style: none;
}
</style>

或者也可以用scoped 样式，用 /deep/选择器：

<style scoped>
.virtual-list /deep/ ul {
  list-style: none;
}
</style>

案例二： VirtualTable

类似 VirtualList，我们再看一个表格组件VirtualTable： VirtualTable.vue:

<template>
  <virtual-scroller :items="items" item-height="40" content-tag="table">
    <template slot-scope="props">
      <tr :key="props.itemKey">
        <td>{{props.item.age}}</td>
        <td>{{props.item.name}}</td>
        <td>{{props.item.company}}</td>
      </tr>
    </template>
  </virtual-scroller>
</template>

<script>
import items from "./data.json";

export default {
  data: () => ({ items })
};
</script>

这里有个小问题，我们需要增加一个 <thead>标签，用于显示列名： Age, Name 和 Company

幸好 virtual-scroller 支持 slot，可以定制各部分内容：

<main>
  <slot name="before-container"></slot>
  <container>
    <slot name="before-content"></slot>
    <content>
      <!-- Your items here -->
    </content>
    <slot name="after-content"></slot>
  </container>
  <slot name="after-container"></slot>
</main>

这些 slot 都可以放置自定义内容。container 会被 container-tag 属性值替换，默认是div，content 被 content-tag 值替换。

这里用 before-content slot 加一个thead 就行了：

<template>
  <virtual-scroller
    :items="items"
    item-height="40"
    container-tag="table"
    content-tag="tbody"
    >
      <thead slot="before-content">
        <tr>
          <td>Age</td>
          <td>Name</td>
          <td>Company</td>
        </tr>
      </thead>
      <template slot-scope="props">
        <tr :key="props.itemKey">
          <td>{{props.item.age}}</td>
          <td>{{props.item.name}}</td>
          <td>{{props.item.company}}</td>
        </tr>
      </template>
  </virtual-scroller>
</template>

请注意，我们把content-tag="table" 改成了content-tag="tbody"，因为我们设置了container-tag="table"，这是为了构造table 标签的常规结构。

如果要加一个 tfoot，应该知道怎么做了吧。

总结

我们了解了无限滚动列表的性能优化原理，以及利用vue-virtual-scroller Vue 插件创建了 VirtualList 和 VirtualTable 组件。如果用它们来展示前面生成的 5000 条数据，应该可以比较流畅地渲染和滚动了。更多用法可以参考 vue-virtual-scroller 文档。

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