关于前端:每日一题之Vue的异步更新实现原理是怎样的

最近面试总是会被问到这么一个问题：在应用 vue 的时候，将 for 循环中申明的变量 i 从 1 减少到 100，而后将 i 展现到页面上，页面上的 i 是从 1 跳到 100，还是会怎么？答案当然是只会显示 100，并不会有跳转的过程。

怎么能够让页面上有从 1 到 100 显示的过程呢，就是用 setTimeout 或者 Promise.then 等办法去模仿。

讲道理，如果不在 vue 里，独自运行这段程序的话，输入肯定是从 1 到 100，然而为什么在 vue 中就不一样了呢？

for(let i=1; i<=100; i++){console.log(i);
}

这就波及到 Vue 底层的异步更新原理，也要说一说 nextTick 的实现。不过在说 nextTick 之前，有必要先介绍一下 JS 的事件运行机制。

JS 运行机制

家喻户晓，JS 是基于事件循环的 单线程 的语言。
执行的步骤大抵是：

1. 当代码执行时，所有同步的工作都在主线程上执行，造成一个 执行栈；
2. 在主线程之外还有一个 工作队列(task queue)，只有异步工作有了运行后果就在工作队列中搁置一个事件；
3. 一旦 执行栈 中所有同步工作执行结束（主线程代码执行结束），此时主线程不会闲暇而是去读取 工作队列。此时，异步的工作就完结期待的状态被执行。
4. 主线程一直反复以上的步骤。咱们把主线程执行一次的过程叫一个 tick，所以nextTick 就是下一个 tick 的意思，也就是说用 nextTick 的场景就是咱们想在下一个 tick 做一些事的时候。

所有的异步工作后果都是通过 工作队列 来调度的。而工作分为两类：宏工作 (macro task) 和微工作 (micro task)。它们之间的执行规定就是每个宏工作完结后都要将所有微工作清空。
常见的宏工作有setTimeout/MessageChannel/postMessage/setImmediate，微工作有MutationObsever/Promise.then。

nextTick 原理

派发更新

大家都晓得 vue 的响应式的靠依赖收集和派发更新来实现的。在批改数据之后的派发更新过程，会触发 setter 的逻辑，执行dep.notify()：

// src/core/observer/watcher.js
class Dep {notify() {
        //subs 是 Watcher 的实例数组
        const subs = this.subs.slice()
        for(let i=0, l=subs.length; i<l; i++){subs[i].update()}
    }
}

遍历 subs 里每一个 Watcher 实例，而后调用实例的 update 办法，上面咱们来看看 update 是怎么去更新的：

class Watcher {update() {
        ...
        // 各种状况判断之后
        else{queueWatcher(this)
        }
    }
}

update执行后又走到了 queueWatcher，那就持续去看看queueWatcher 干啥了(心愿不要持续套娃了:

//queueWatcher 定义在 src/core/observer/scheduler.js
const queue: Array<Watcher> = []
let has: {[key: number]: ?true } = {}
let waiting = false
let flushing = false
let index = 0

export function queueWatcher(watcher: Watcher) {
    const id = watcher.id
    // 依据 id 是否反复做优化
    if(has[id] == null){has[id] = true
        if(!flushing){queue.push(watcher)
        }else{
            let i=queue.length - 1
            while(i > index && queue[i].id > watcher.id){i--}
            queue.splice(i + 1, 0, watcher)
        }

        if(!waiting){
            waiting = true
            //flushSchedulerQueue 函数: Flush both queues and run the watchers
            nextTick(flushSchedulerQueue)
        }
    }
}

这里 queue 在 pushwatcher时是依据 id 和flushing做了一些优化的，并不会每次数据扭转都触发 watcher 的回调，而是把这些 watcher 先增加到⼀个队列⾥，而后在 nextTick 后执⾏flushSchedulerQueue。

flushSchedulerQueue函数是保留更新事件的 queue 的一些加工，让更新能够满足 Vue 更新的生命周期。

这里也解释了为什么 for 循环不能导致页面更新，因为 for 是主线程的代码，在一开始执行数据扭转就会将它 push 到 queue 里，等到 for 里的代码执行结束后 i 的值曾经变动为 100 时，这时 vue 才走到 nextTick(flushSchedulerQueue) 这一步。

参考 前端进阶面试题具体解答

nextTick 源码

接着关上 vue2.x 的源码，目录core/util/next-tick.js，代码量很小，加上正文才 110 行，是比拟好了解的。

const callbacks = []
let pending = false

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()}

首先将传入的回调函数 cb（上节的flushSchedulerQueue）压入callbacks 数组，最初通过 timerFunc 函数一次性解决。

let timerFunc

if (typeof Promise !== 'undefined' && isNative(Promise)) {const p = Promise.resolve()
  timerFunc = () => {p.then(flushCallbacks)
    if (isIOS) setTimeout(noop)
    }
  isUsingMicroTask = true
} else if (!isIE && typeof MutationObserver !== 'undefined' && (isNative(MutationObserver) ||
  // PhantomJS and iOS 7.x
  MutationObserver.toString() === '[object MutationObserverConstructor]'
)) {
  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)
  }
  isUsingMicroTask = true
} else if (typeof setImmediate !== 'undefined' && isNative(setImmediate)) {timerFunc = () => {setImmediate(flushCallbacks)
  }
} else {timerFunc = () => {setTimeout(flushCallbacks, 0)
  }
}

timerFunc上面一大片 if else 是在判断不同的设施和不同状况下选用哪种个性去实现异步工作：优先检测是否原生⽀持Promise，不⽀持的话再去检测是否⽀持MutationObserver，如果都不行就只能尝试宏工作实现，首先是setImmediate，这是⼀个⾼版本 IE 和 Edge 才⽀持的个性，如果都不⽀持的话最初就会降级为 setTimeout 0。

这⾥使⽤ callbacks ⽽不是间接在 nextTick 中执⾏回调函数的起因是保障在同⼀个 tick 内屡次执⾏nextTick，不会开启多个异步工作，⽽把这些异步工作都压成⼀个同步工作，在下⼀个 tick 执⾏结束。

nextTick 应用

nextTick不仅是 vue 的源码文件，更是 vue 的一个全局 API。上面来看看怎么应用吧。

当设置 vm.someData = 'new value'，该组件不会立刻从新渲染。当刷新队列时，组件会在下一个事件循环 tick 中更新。少数状况咱们不须要关怀这个过程，然而如果你想基于更新后的 DOM 状态来做点什么，这就可能会有些辣手。尽管 Vue.js 通常激励开发人员应用 数据驱动 的形式思考，防止间接接触 DOM，然而有时咱们必须要这么做。为了在数据变动之后期待 Vue 实现更新 DOM，能够在数据变动之后立刻应用Vue.nextTick(callback)。这样回调函数将在 DOM 更新实现后被调用。

官网用例：

<div id="example">{{message}}</div>

var vm = new Vue({
  el: '#example',
  data: {message: '123'}
})
vm.message = 'new message' // 更改数据

vm.$el.textContent === 'new message' // false
Vue.nextTick(function () {vm.$el.textContent === 'new message' // true})

并且因为$nextTick() 返回一个 Promise 对象，所以也能够应用async/await 语法去处理事件，十分不便。