概述和应用场景
keep-alive是Vue.js内置的一个组件，它可以将一组动态组件缓存起来，避免组件的重复渲染，提高应用的性能。根据不同的应用场景，keep-alive可以应用在以下几个方面：
- 提高组件复用性：当一个组件在多个页面或者组件中都需要使用，我们可以使用keep-alive将其进行缓存，避免组件被多次重复渲染。
- 优化页面性能：如果一个页面中包含了大量的组件，使用keep-alive可以避免组件的重复渲染，减少页面的渲染次数，提高页面性能。
- 保持组件的状态：使用keep-alive可以保持组件的状态，而不需要每次重新渲染。例如，在一个包含表单的页面中编辑了一半的数据，然后跳转到了另一个页面，之后再回到原来的页面，使用keep-alive可以保持表单中已编辑的数据，避免数据的丢失。
- 组件缓存：使用keep-alive可以将动态组件缓存起来，减少组件的重复渲染，提高应用性能，并且可以根据需要动态地清除缓存的组件。
下面给出一些实际的应用场景，这些场景都可以使用 keep-alive 提高应用的性能和用户体验：
- 在Tab切换场景中，使用 keep-alive 可以避免每次切换 Tab 时都重新渲染组件。
- 在表单填写场景中，使用 keep-alive 可以保持表单中已经填写的数据，避免用户重新填写数据。
- 在商品列表场景中，使用 keep-alive 可以缓存列表组件，避免在多个页面中重复加载列表数据。
- 在多个页面中使用同样的组件，例如一个复杂的弹窗组件，在每个使用弹窗的页面中都缓存弹窗组件，避免重复的实例化。
- 在多级路由嵌套场景中，使用 keep-alive 可以避免多级路由切换时重新渲染组件，提高用户体验。
总之，keep-alive 可以在多个应用场景中提高应用的性能和用户体验，让应用程序更加流畅和高效。
实现原理
Vue中keep-alive的实现原理如下：
- 在keep-alive标签内部，将子组件用一个对象缓存起来，key为每个组件的唯一标识，value为组件的实例对象。
- 当子组件第一次被渲染时，会调用子组件的mounted生命周期钩子函数，在mounted函数内部判断当前缓存中是否存在该组件实例，如果不存在，将该组件实例添加到缓存中；如果存在，则从缓存中获取该组件实例并直接返回。
- 当组件从keep-alive标签内部移除时，该组件实例会被缓存起来，不会被销毁，当组件重新被引用时，从缓存中获取该组件实例并渲染到页面上。
手写实现代码如下：
<template>
<KeepAlive>
<MyComponent :key="myComponentKey"></MyComponent>
</KeepAlive>
</template>
<script>
const componentCache = new Map(); // 声明一个Map，用于缓存组件实例
Vue.component('KeepAlive', {
abstract: true, // 抽象组件
props: {
include: RegExp, // 用于匹配哪些组件需要被缓存
exclude: RegExp, // 用于匹配哪些组件不需要被缓存
max: {
type: [Number, String] // 缓存的最大组件数
}
},
created() {
this.cache = new Map();
this.keys = [];
},
destroyed() {
for (const key of this.cache.keys()) {
this.cache.get(key).$destroy();
}
},
mounted() {
this.$watch('include', value => {
pruneCache(this.cache, this.keys, value, this.exclude);
});
this.$watch('exclude', value => {
pruneCache(this.cache, this.keys, this.include, value);
});
},
render() {
const vnode = this.$slots.default[0]; // 获取插槽中的第一个子元素
if (vnode) {
const Component = vnode.componentOptions.Ctor; // 获取组件构造函数
const { include, exclude } = this.$options.propsData; // 获取组件中配置的include和exclude
const key = vnode.key != null ? vnode.key : Component.cid.toString(); // 获取组件的key
// 判断该组件是否需要缓存
if ((!include || include.test(key)) && (!exclude || !exclude.test(key))) {
if (this.cache.has(key)) {
vnode.componentInstance = this.cache.get(key).componentInstance;
remove(this.keys, key);
this.keys.push(key);
} else {
const componentInstance = new Component();
vnode.componentInstance = componentInstance; // 创建组件实例
componentInstance.$mount(); // 挂载组件
this.cache.set(key, vnode); // 缓存组件
this.keys.push(key);
}
vnode.data.keepAlive = true;
} else {
vnode.componentInstance = null;
}
}
return vnode || (this.$slots && this.$slots.default && this.$slots.default[0]);
}
});
// 从缓存中删除多余的组件
function pruneCache(cache, keys, include, exclude) {
for (const key of keys) {
const cachedNode = cache.get(key);
if (cachedNode && (!include || include.test(key)) && (!exclude || !exclude.test(key))) {
cachedNode.componentInstance.$destroy();
cache.delete(key);
remove(keys, key);
}
}
}
// 从数组中删除指定元素
function remove(arr, el) {
const index = arr.indexOf(el);
if (index > -1) {
arr.splice(index, 1);
}
}
Vue.component('MyComponent', {
data() {
return {
message: 'Hello, world!'
};
},
template: '<div>{{ message }}</div>',
created() {
console.log('MyComponent Created');
},
destroyed() {
console.log('MyComponent Destroyed');
}
});
new Vue({
el: '#app',
data: {
show: true,
myComponentKey: 0
},
methods: {
toggleShow() {
this.show = !this.show;
this.myComponentKey++;
}
}
});
</script>
<style>
.cache {
color: red;
}
</style>
这段代码中，我们使用了keep-alive组件，同时也编写了一个自定义的KeepAlive组件用于缓存其他组件的渲染结果。我们还编写了一个MyComponent组件，用来展示当组件被从缓存中读取时，组件的created和destroyed生命周期钩子函数不会被调用的情况。在最后，我们定义了一个Vue实例，并使用开关按钮来控制组件的渲染和销毁。
