keep-alive是什么

keep-alive是vue框架自身的组件，可以在组件切换时，保存其包裹的组件的状态，使其不被销毁，防止多次渲染。其拥有两个独立的生命周期钩子函数 actived 和 deactived，使用 keep-alive包裹的组件在切换时不会被销毁，而是缓存到内存中并执行 deactived 钩子函数，命中缓存渲染后会执行 actived 钩子函数。

keep-alive的用法

keep-alive的用法也非常简单，它可以用来包裹动态组件，也可以包裹一个router-view,同时在DOM结构中并不渲染。

keep-alive的应用场景

1. tabs切换时保留切换前的操作
2. 前进刷新 、后退缓存用户浏览数据和浏览位置

keep-alive属性：

1. include:记录的是哪些组件可以被缓存
2. exclude:记录的是哪些组件不可以被缓存
3. max:记录的是可以缓存组件的最大数量

LRU算法介绍

LRU的全称为Least Recently Used。它是一种内存淘汰算法，当内存不够时，将内存中最久没使用的数据清理掉。LRU算法常用于缓存的淘汰策略。

LRU算法原理

为了更好地描述和理解LRU算法的原理，此处我们以一个队列举例，队列的头部表示最久没有被访问的数据，队列的尾部表示最近刚访问的数据。

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keep-alive封装方法解析

修正缓存


function pruneCache (keepAliveInstance: any, filter: Function) {
  const { cache, keys, _vnode } = keepAliveInstance
  for (const key in cache) {
    const entry: ?CacheEntry = cache[key]
    if (entry) {
      const name: ?string = entry.name
      if (name && !filter(name)) {
        pruneCacheEntry(cache, key, keys, _vnode)
      }
    }
  }
}

在pruneCache方法中我们可以看到当前keep-alive实例缓存 key 数组，并且对于不需要缓存的组件做了及时清除

清除缓存

function pruneCacheEntry (
  cache: CacheEntryMap,
  key: string,
  keys: Array<string>,
  current?: VNode
) {
  const entry: ?CacheEntry = cache[key]
  if (entry && (!current || entry.tag !== current.tag)) {
    entry.componentInstance.$destroy()
  }
  cache[key] = null
  remove(keys, key)
}

在pruneCacheEntry方法中如果缓存对象没有实例或者当前缓存的标签不等于当前标签则被强制销毁，同时做清空和删除操作

render函数

 render () {
    const slot = this.$slots.default
    const vnode: VNode = getFirstComponentChild(slot)
    const componentOptions: ?VNodeComponentOptions = vnode && vnode.componentOptions
    if (componentOptions) {
      // check pattern
      const name: ?string = getComponentName(componentOptions)
      const { include, exclude } = this
      if (
        // not included
        (include && (!name || !matches(include, name))) ||
        // excluded
        (exclude && name && matches(exclude, name))
      ) {
        return vnode
      }

      const { cache, keys } = this
      const key: ?string = vnode.key == null
        // same constructor may get registered as different local components
        // so cid alone is not enough (#3269)
        ? componentOptions.Ctor.cid + (componentOptions.tag ? `::${componentOptions.tag}` : '')
        : vnode.key
      if (cache[key]) {
        vnode.componentInstance = cache[key].componentInstance
        // make current key freshest
        remove(keys, key)
        keys.push(key)
      } else {
        // delay setting the cache until update
        this.vnodeToCache = vnode
        this.keyToCache = key
      }

      vnode.data.keepAlive = true
    }
    return vnode || (slot && slot[0])
  }

获取keep-alive包裹着的第一个子组件对象及其组件名；
根据设定的黑白名单（如果有）进行条件匹配，决定是否缓存。不匹配，直接返回组件实例（VNode），否则执行第三步；
根据组件ID和tag生成缓存Key，并在缓存对象中查找是否已缓存过该组件实例。如果存在，直接取出缓存值并更新该key在this.keys中的位置（更新key的位置是实现LRU置换策略的关键），否则执行第四步；
在this.cache对象中存储该组件实例并保存key值，之后检查缓存的实例数量是否超过max的设置值，超过则根据LRU置换策略删除最近最久未使用的实例（即是下标为0的那个key）；
最后将该组件实例的keepAlive属性值设置为true；

destroyed

destroyed () { for (const key in this.cache) { pruneCacheEntry(this.cache, key, this.keys) } },

我们可以看到在destroyed中调用了pruneCacheEntry方法，我们再看一下pruneCacheEntry方法。

function pruneCacheEntry (
  cache: CacheEntryMap,
  key: string,
  keys: Array<string>,
  current?: VNode
) {
  const entry: ?CacheEntry = cache[key]
  if (entry && (!current || entry.tag !== current.tag)) {
    entry.componentInstance.$destroy()
  }
  cache[key] = null
  remove(keys, key)
}

this.cache中缓存的VNode实例；
遍历调用pruneCacheEntry函数删除缓存VNode还要对应执行组件实例的destory函数；

created

  created () {
    this.cache = Object.create(null)
    this.keys = []
  }

created方法就很简单了，他只初始化了两个变量

cache用来缓存虚拟dom；
keys用来缓存虚拟dom的键集合

mounted

 mounted () {
    this.cacheVNode()
    this.$watch('include', val => {
      pruneCache(this, name => matches(val, name))
    })
    this.$watch('exclude', val => {
      pruneCache(this, name => !matches(val, name))
    })
  }

在mounted这个钩子中对include和exclude参数进行监听，然后实时地更新this.cache对象数据。pruneCache函数的核心也是去调用pruneCacheEntry。

总结

简单的总结下：就是在使用keep-alive时，会根据include和exclude两个属性来判断，keep-alive内部的子组件是否满足匹配条件，如果满足则把子组件对应的虚拟dom的实例利用cache和keys两个属性进行缓存。当下次子组件被重新渲染时首先判断缓存列表中是否存在，如果存在则直接从缓存中拉取，否则暂存在待缓存对象中待下次更新时缓存。

keep-alive实现原理