Vue的nextTick原理

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nextTick 源码在 src/core/util/next-tick.js 里面。

在vue的next-tick实现中使用了几种情况来延迟调用该函数,首先我们会判断我们的设备是否支持Promise对象,如果支持的话,会使用 Promise.then 来做延迟调用函数。如果设备不支持Promise对象,再判断是否支持 MutationObserver 对象,如果支持就使用MutationObserver来做延迟,如果不支持的话,我们会使用setImmediate,如果不支持setImmediate的话, 会使用setTimeout 来做延迟操作。

所以,setImmediate和setTimeout这两种宏任务可以看作是降级处理,一般情况都不会用到。

JS中的Event Loop

我们都明白,javascript是单线程的,所有的任务都会在主线程中执行的,当主线程中的任务都执行完成之后,系统会 "依次" 读取任务队列里面的事件,因此对应的异步任务进入主线程,开始执行。

但是异步任务队列又分为: macrotasks(宏任务) 和 microtasks(微任务)。 他们两者分别有如下API:

  • macrotasks(宏任务): setTimeout、setInterval、setImmediate、I/O、UI rendering 等。
  • microtasks(微任务): Promise、process.nextTick、MutationObserver 等。

promise的then方法的函数会被推入到 microtasks(微任务) 队列中(Promise本身代码是同步执行的),而setTimeout函数会被推入到 macrotasks(宏任务) 任务队列中,在每一次事件循环中 macrotasks(宏任务) 只会提取一个执行,而 microtasks(微任务) 会一直提取,直到 microtasks(微任务)队列为空为止。

也就是说,如果某个 microtasks(微任务) 被推入到执行中,那么当主线程任务执行完成后,会循环调用该队列任务中的下一个任务来执行,直到该任务队列到最后一个任务为止。而事件循环每次只会入栈一个 macrotasks(宏任务), 主线程执行完成该任务后又会循环检查 microtasks(微任务) 队列是否还有未执行的,直到所有的执行完成后,再执行 macrotasks(宏任务)。 依次循环,直到所有的异步任务完成为止。

现在我们来看一个简单的例子分析一下:

    console.log(1);
    setTimeout(function(){
      console.log(2);
    }, 0);
    new Promise(function(resolve) {
      console.log(3);
      for (var i = 0; i < 100; i++) {
        i === 99 && resolve();
      }
      console.log(4);
    }).then(function() {
      console.log(5);
    });
    console.log(6);

打印结果:

1
3
4
6
5
2

再试试这个复杂点的例子:

  console.log(1);
  setTimeout(function(){
    console.log(2);
  }, 10);
  new Promise(function(resolve) {
    console.log(3);
    for (var i = 0; i < 10000; i++) {
      i === 9999 && resolve();
    }
    console.log(4);
  }).then(function() {
    console.log(5);
  });
  setTimeout(function(){
    console.log(7);
  },1);
  new Promise(function(resolve) {
    console.log(8);
    resolve();
  }).then(function(){
    console.log(9);
  });
  console.log(6);
  

打印结果:

1
3
4
8
6
5
9
7
2

值得一提的是,微任务执行完成后,就执行第二个宏任务setTimeout,由于第一个setTimeout是10毫秒后执行,第二个setTimeout是1毫秒后执行,因此1毫秒的优先级大于10毫秒的优先级,因此最后分别打印 7, 2 了

而很多人会发现vue中的nextTick会比setTimeout优先级高,就是因为nextTick是以微任务Promise.then优先的。

Vue的特点之一就是能实现响应式,但数据更新时,DOM不会立即更新,而是放入一个异步队列中,因此如果在我们的业务场景中,有一段代码里面的逻辑需要在DOM更新之后才能顺利执行,这个时候我们可以使用this.$nextTick() 函数来实现。

分析nextTick的源码(Vue2.6.10):

/* @flow */
/* globals MutationObserver */

import { noop } from 'shared/util'
import { handleError } from './error'
import { isIE, isIOS, isNative } from './env'

export let isUsingMicroTask = false

const callbacks = []//用来存储所有需要执行的回调函数
let pending = false//该变量的作用是表示状态,判断是否有正在执行的回调函数。

function flushCallbacks () {
  pending = false
  const copies = callbacks.slice(0)
  callbacks.length = 0
  for (let i = 0; i < copies.length; i++) {
    copies[i]()
  }
}

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 */
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
} 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)
  
  let counter = 1
  const observer = new MutationObserver(flushCallbacks)
  const textNode = document.createTextNode(String(counter))
  observer.observe(textNode, {
    characterData: true
  })
  timerFunc = () => {
    counter = (counter + 1) % 2
    textNode.data = String(counter)
  }
  
  // timerFunc函数执行时会导致文本节点textNode的数据发生改变,因为MutationObserver对象在监听文本节点,
  //所以进而也就会触发flushCallbacks回调函数
  isUsingMicroTask = true
} else if (typeof setImmediate !== 'undefined' && isNative(setImmediate)) {
  // Fallback to setImmediate.
  // Techinically it leverages the (macro) task queue,
  // but it is still a better choice than setTimeout.
  timerFunc = () => {
    setImmediate(flushCallbacks)
  }
} else {
  // Fallback to setTimeout.
  timerFunc = () => {
    setTimeout(flushCallbacks, 0)
  }
}

export function nextTick (cb?: Function, ctx?: Object) {
  let _resolve
  callbacks.push(() => {
    if (cb) {
      try {
        cb.call(ctx)
      } catch (e) {
        handleError(e, ctx, 'nextTick')
      }
    } else if (_resolve) {
      _resolve(ctx)
    }
  })
  if (!pending) {
    pending = true
    timerFunc()
  }
 
  //如果cb不是一个函数的话, 那么会判断是否有_resolve值, 有该值就使用Promise.then() 这样的方式来调用。比如: this.$nextTick().then(cb) 这样的使用方式。
  if (!cb && typeof Promise !== 'undefined') {
    return new Promise(resolve => {
      _resolve = resolve
    })
  }
}

MutationObserver

MutationObserver是监听DOM变动的接口,DOM发生任何变动,MutationObserver会得到通知。在Vue中是通过该属性来监听DOM更新完毕的。

它和事件类似,但有所不同,事件是同步的,当DOM发生变动时,事件会立刻处理,但是 MutationObserver 则是异步的,它不会立即处理,而是等页面上所有的DOM完成后,会执行一次,如果页面上要操作100次DOM的话,如果是事件的话会监听100次DOM,但是我们的 MutationObserver 只会执行一次,它是等待所有的DOM操作完成后,再执行。

MutationObserver 构造函数

var observer = new MutationObserver(callback);

观察器callback回调函数会在每次DOM发生变动后调用,它接收2个参数,第一个是变动的数组,第二个是观察器的实列。

MutationObserver实例的方法

observe() :该方法是要观察DOM节点的变动的。该方法接收2个参数,第一个参数是要观察的DOM元素,第二个是要观察的变动类型。

observer.observe(dom, options);

options 类型有如下:

  • childList: 子节点的变动。
  • attributes: 属性的变动。
  • characterData: 节点内容或节点文本的变动。
  • subtree: 所有后代节点的变动。

需要观察哪一种变动类型,需要在options对象中指定为true即可;但是如果设置subtree的变动,必须同时指定childList, attributes, 和 characterData 中的一种或多种。