Vue2 和 Vue3 的批量更新机制详解Vue2 和 Vue3 的批量更新机制详解在前端开发中，Vue.js 作为一

Vue2 和 Vue3 的批量更新机制详解

在前端开发中，Vue.js 作为一个渐进式框架，以其高效的响应式系统和简洁的 API 著称。Vue2 和 Vue3 在批量更新机制上有一些显著的差异。本文将详细探讨这两者的批量更新机制，包括 Vue 何时开始批量更新、如何实现批量更新、在更新过程中如何处理错误，并辅以详细的代码示例。

Vue 的更新机制概述

Vue 的更新机制基于响应式系统，当数据变化时，Vue 会触发视图的重新渲染。为了提升性能，Vue 会将多次数据变化合并成一次批量更新，从而减少不必要的重复渲染。

Vue2 的批量更新机制

更新队列的工作原理

在 Vue2 中，更新过程主要依赖于一个更新队列。当数据发生变化时，相关的 watcher 会被添加到更新队列中。Vue2 使用一个异步的队列系统，通过 nextTick 的机制来定时执行队列中的更新，这样可以将多个变化合并成一次更新。

何时开始批量更新

Vue2 会在同步任务栈清空后，使用微任务或宏任务来执行更新队列中的任务。这意味着在同一个事件循环中，多次数据修改只会触发一次更新。

批量更新的实现

Vue2 使用 queueWatcher 方法将 Watcher 实例添加到队列中，并利用 nextTick 来异步执行队列中的更新。

错误处理机制

在批量更新过程中，Vue2 会使用 handleError 方法来捕获和处理更新过程中抛出的错误，确保应用不会因为一个组件的错误而崩溃。

Vue2 代码详解

以下是 Vue2 中与批量更新相关的核心代码片段。

// Dep 类，用于依赖收集和通知

export default class Dep {
  constructor() {
    this.id = uid++;
    this.subs = [];
  }

  addSub(sub) {
    this.subs.push(sub);
  }

  depend() {
    if (Dep.target) {
      Dep.target.addDep(this);
    }
  }

  notify() {
    // 压缩和排序队列
    const subs = this.subs.slice();
    for (let i = 0, l = subs.length; i < l; i++) {
      subs[i].update();
    }
  }
}

Dep.target = null;
const targetStack = [];

export function pushTarget(target) {
  targetStack.push(target);
  Dep.target = target;
}

export function popTarget() {
  targetStack.pop();
  Dep.target = targetStack[targetStack.length - 1];
}

// 更新调度器

let has = false;
let queue = [];
let activatedChildren = [];
let hasActivated = false;

function flushSchedulerQueue() {
  // 排序，确保父组件在子组件之前更新
  queue.sort((a, b) => a.id - b.id);

  // 执行队列中的 watcher
  for (let i = 0; i < queue.length; i++) {
    const watcher = queue[i];
    watcher.run();
  }

  // 清空队列
  resetSchedulerState();
}

function resetSchedulerState() {
  has = false;
  queue = [];
  activatedChildren = [];
  hasActivated = false;
}

export function queueWatcher(watcher) {
  const id = watcher.id;
  if (queueIds[id] == null) {
    queue.push(watcher);
    queueIds[id] = true;
    if (!has) {
      has = true;
      nextTick(flushSchedulerQueue);
    }
  }
}

// Watcher 类

export default class Watcher {
  constructor(vm, expOrFn, cb, options) {
    this.vm = vm;
    this.cb = cb;
    this.expOrFn = expOrFn;
    this.deps = [];
    this.depIds = new Set();
    this.id = uid++;
    this.get();
  }

  get() {
    pushTarget(this);
    this.getter();
    popTarget();
  }

  addDep(dep) {
    if (!this.depIds.has(dep.id)) {
      dep.addSub(this);
      this.deps.push(dep);
      this.depIds.add(dep.id);
    }
  }

  update() {
    queueWatcher(this);
  }

  run() {
    const value = this.get();
    this.cb.call(this.vm, value);
  }
}

// nextTick 实现

let callbacks = [];
let pending = false;

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

export function nextTick(cb) {
  callbacks.push(cb);
  if (!pending) {
    pending = true;
    if (Promise) {
      Promise.resolve().then(flushCallbacks);
    } else {
      setTimeout(flushCallbacks, 0);
    }
  }
}

以上代码展示了 Vue2 如何通过 Dep、Watcher 和 Scheduler 来实现批量更新。Dep 负责依赖收集，Watcher 负责响应数据变化，Scheduler 则负责管理更新队列并异步执行。

Vue3 的批量更新机制

Vue3 对响应式系统进行了全面的重写，采用了新的 微任务队列 和 基于 Proxy 的响应式。相比于 Vue2，Vue3 的批量更新机制更加高效和灵活。

更新队列的工作原理

Vue3 使用了一种基于 ES6 Proxy 的响应式系统，并利用了更精细的调度机制来管理更新队列。通过将更新任务放入微任务队列，Vue3 能够更精确地控制更新时机，避免不必要的渲染。

何时开始批量更新

在 Vue3 中，当响应式属性被修改时，相关的依赖会被标记为“脏”，并将其对应的更新任务推入微任务队列。在同一事件循环中，多次数据修改只会触发一次批量更新。

批量更新的实现

Vue3 的批量更新机制依赖于 scheduler.ts 中的调度器，通过 queueJob 方法将任务添加到任务队列中，并使用 Promise.resolve().then(flushJobs) 来异步执行。

错误处理机制

在 Vue3 中，任务队列中的每个任务执行时都会被 try...catch 包裹，确保一个任务的错误不会影响到其他任务的执行。错误会被捕获并传递给全局错误处理机制。

Vue3 代码详解

以下是 Vue3 中与批量更新相关的核心代码片段。

// 调度器实现

import { nextTick } from './nextTick'

type Job = () => any

const queue: Job[] = []
let isFlushing = false
let isFlushingPending = false

export function queueJob(job: Job) {
  if (!queue.includes(job)) {
    queue.push(job)
    if (!isFlushing && !isFlushingPending) {
      isFlushingPending = true
      nextTick(flushJobs)
    }
  }
}

function flushJobs() {
  isFlushingPending = false
  if (isFlushing) return
  isFlushing = true
  queue.sort((a, b) => a.id - b.id)
  try {
    for (let i = 0; i < queue.length; i++) {
      const job = queue[i]
      job()
    }
  } catch (e) {
    handleError(e)
  } finally {
    queue.length = 0
    isFlushing = false
  }
}

function handleError(e: any) {
  // 全局错误处理
  console.error(e)
}

// Effect 类

import { queueJob } from './scheduler'

export class ReactiveEffect {
  active = true
  deps: Set<Dependency>[] = []
  constructor(public fn: () => void, public scheduler?: () => void) {}

  run() {
    if (!this.active) {
      return this.fn()
    }
    activeEffect = this
    const result = this.fn()
    activeEffect = undefined
    return result
  }

  stop() {
    if (this.active) {
      cleanupEffect(this)
      this.active = false
    }
  }
}

export function effect(fn: () => void, options: any = {}) {
  const _effect = new ReactiveEffect(fn, options.scheduler)
  _effect.run()
  return _effect.run.bind(_effect)
}

export function track(dep: Dependency) {
  if (activeEffect) {
    dep.add(activeEffect)
    activeEffect.deps.push(dep)
  }
}

export function trigger(dep: Dependency) {
  const effects = dep.get()
  effects.forEach(effect => {
    if (effect.scheduler) {
      effect.scheduler()
    } else {
      queueJob(effect.run.bind(effect))
    }
  })
}

// 创建响应式对象

import { ReactiveEffect, track, trigger } from './effect'

export function reactive(target: any) {
  return new Proxy(target, {
    get(target, key, receiver) {
      const result = Reflect.get(target, key, receiver)
      track(target, key)
      return typeof result === 'object' ? reactive(result) : result
    },
    set(target, key, value, receiver) {
      const oldValue = target[key]
      const result = Reflect.set(target, key, value, receiver)
      if (oldValue !== value) {
        trigger(target, key)
      }
      return result
    }
  })
}

// nextTick 实现

const queueMicrotask = () => Promise.resolve()

export function nextTick(fn?: () => void) {
  return fn ? queueMicrotask().then(fn) : queueMicrotask()
}

以上代码展示了 Vue3 如何通过 ReactiveEffect、scheduler 和 Proxy 来实现高效的批量更新。ReactiveEffect 负责追踪依赖关系，scheduler 管理更新队列，并确保更新任务在微任务队列中异步执行。

Vue2 与 Vue3 批量更新机制的对比

特性	Vue2	Vue3
响应式系统	Object.defineProperty 实现	Proxy 实现
调度器	基于队列和 nextTick 实现	更精细化的调度器，利用微任务队列
性能	较高，但在大量数据更新时可能存在性能瓶颈	更高效，尤其在复杂和大规模数据更新场景下表现更佳
错误处理机制	更新过程中的错误通过 handleError 捕获和处理	每个任务执行时使用 try...catch 包裹，确保错误隔离
依赖收集机制	Dep 类进行依赖管理	ReactiveEffect 类结合 Dependency 进行更精细的依赖管理

总结

Vue2 和 Vue3 在批量更新机制上都采用了将多次数据变化合并为一次视图更新的策略，以提升性能。然而，Vue3 通过全新的响应式系统（基于 Proxy）和更高效的调度器，实现了更精细和高效的批量更新机制。此外，Vue3 的错误处理也更加健壮，确保单个任务的错误不会影响整个应用的稳定性。

理解这两者的更新机制对于优化 Vue 应用的性能和调试复杂的响应式问题至关重要。根据具体的项目需求和性能要求，选择合适的 Vue 版本并合理利用其更新机制，可以显著提升开发效率和用户体验。

Vue2 和 Vue3 的批量更新机制详解