深入理解Vue nextTick 机制

我们先来看一段Vue的执行代码：

export default {
 data () {
  return {
   msg: 0
  }
 },
 mounted () {
  this.msg = 1
  this.msg = 2
  this.msg = 3
 },
 watch: {
  msg () {
   console.log(this.msg)
  }
 }
}

这段脚本执行我们猜测1000m后会依次打印：1、2、3。但是实际效果中，只会输出一次：3。为什么会出现这样的情况？我们来一探究竟。

queueWatcher

我们定义 watch 监听 msg ，实际上会被Vue这样调用 vm.$watch(keyOrFn, handler, options) 。 $watch 是我们初始化的时候，为 vm 绑定的一个函数，用于创建 Watcher 对象。那么我们看看 Watcher 中是如何处理 handler 的：

this.deep = this.user = this.lazy = this.sync = false
...
 update () {
  if (this.lazy) {
   this.dirty = true
  } else if (this.sync) {
   this.run()
  } else {
   queueWatcher(this)
  }
 }
...

初始设定 this.deep = this.user = this.lazy = this.sync = false ，也就是当触发 update 更新的时候，会去执行 queueWatcher 方法：

const queue: Array<Watcher> = []
let has: { [key: number]: ?true } = {}
let waiting = false
let flushing = false
...
export function queueWatcher (watcher: Watcher) {
 const id = watcher.id
 if (has[id] == null) {
  has[id] = true
  if (!flushing) {
   queue.push(watcher)
  } else {
   // if already flushing, splice the watcher based on its id
   // if already past its id, it will be run next immediately.
   let i = queue.length - 1
   while (i > index && queue[i].id > watcher.id) {
    i--
   }
   queue.splice(i + 1, 0, watcher)
  }
  // queue the flush
  if (!waiting) {
   waiting = true
   nextTick(flushSchedulerQueue)
  }
 }
}

这里面的 nextTick(flushSchedulerQueue) 中的 flushSchedulerQueue 函数其实就是 watcher 的视图更新:

function flushSchedulerQueue () {
 flushing = true
 let watcher, id
 ...
 for (index = 0; index < queue.length; index++) {
  watcher = queue[index]
  id = watcher.id
  has[id] = null
  watcher.run()
  ...
 }
}

另外，关于 waiting 变量，这是很重要的一个标志位，它保证 flushSchedulerQueue 回调只允许被置入 callbacks 一次。 接下来我们来看看 nextTick 函数，在说 nexTick 之前，需要你对 Event Loop 、 microTask 、 macroTask 有一定的了解，Vue nextTick 也是主要用到了这些基础原理。如果你还不了解，可以参考我的这篇文章 Event Loop简介 好了，下面我们来看一下他的实现：

export const nextTick = (function () {
 const callbacks = []
 let pending = false
 let timerFunc

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

 // An asynchronous deferring mechanism.
 // In pre 2.4, we used to use microtasks (Promise/MutationObserver)
 // but microtasks actually has too high a priority and fires in between
 // supposedly sequential events (e.g. #4521, #6690) or even between
 // bubbling of the same event (#6566). Technically setImmediate should be
 // the ideal choice, but it's not available everywhere; and the only polyfill
 // that consistently queues the callback after all DOM events triggered in the
 // same loop is by using MessageChannel.
 /* istanbul ignore if */
 if (typeof setImmediate !== 'undefined' && isNative(setImmediate)) {
  timerFunc = () => {
   setImmediate(nextTickHandler)
  }
 } else if (typeof MessageChannel !== 'undefined' && (
  isNative(MessageChannel) ||
  // PhantomJS
  MessageChannel.toString() === '[object MessageChannelConstructor]'
 )) {
  const channel = new MessageChannel()
  const port = channel.port2
  channel.port1.onmessage = nextTickHandler
  timerFunc = () => {
   port.postMessage(1)
  }
 } else
 /* istanbul ignore next */
 if (typeof Promise !== 'undefined' && isNative(Promise)) {
  // use microtask in non-DOM environments, e.g. Weex
  const p = Promise.resolve()
  timerFunc = () => {
   p.then(nextTickHandler)
  }
 } else {
  // fallback to setTimeout
  timerFunc = () => {
   setTimeout(nextTickHandler, 0)
  }
 }

 return function queueNextTick (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()
  }
  // $flow-disable-line
  if (!cb && typeof Promise !== 'undefined') {
   return new Promise((resolve, reject) => {
    _resolve = resolve
   })
  }
 }
})()

首先Vue通过 callback 数组来模拟事件队列，事件队里的事件，通过 nextTickHandler 方法来执行调用，而何事进行执行，是由 timerFunc 来决定的。我们来看一下 timeFunc 的定义：

if (typeof setImmediate !== 'undefined' && isNative(setImmediate)) {
  timerFunc = () => {
   setImmediate(nextTickHandler)
  }
 } else if (typeof MessageChannel !== 'undefined' && (
  isNative(MessageChannel) ||
  // PhantomJS
  MessageChannel.toString() === '[object MessageChannelConstructor]'
 )) {
  const channel = new MessageChannel()
  const port = channel.port2
  channel.port1.onmessage = nextTickHandler
  timerFunc = () => {
   port.postMessage(1)
  }
 } else
 /* istanbul ignore next */
 if (typeof Promise !== 'undefined' && isNative(Promise)) {
  // use microtask in non-DOM environments, e.g. Weex
  const p = Promise.resolve()
  timerFunc = () => {
   p.then(nextTickHandler)
  }
 } else {
  // fallback to setTimeout
  timerFunc = () => {
   setTimeout(nextTickHandler, 0)
  }
 }

可以看出 timerFunc 的定义优先顺序 macroTask --> microTask ，在没有 Dom 的环境中，使用 microTask ，比如weex

setImmediate、MessageChannel VS setTimeout

我们是优先定义 setImmediate 、 MessageChannel 为什么要优先用他们创建macroTask而不是setTimeout？ HTML5中规定setTimeout的最小时间延迟是4ms，也就是说理想环境下异步回调最快也是4ms才能触发。Vue使用这么多函数来模拟异步任务，其目的只有一个，就是让回调异步且尽早调用。而MessageChannel 和 setImmediate 的延迟明显是小于setTimeout的。

解决问题

有了这些基础，我们再看一遍上面提到的问题。因为 Vue 的事件机制是通过事件队列来调度执行，会等主进程执行空闲后进行调度，所以先回去等待所有的进程执行完成之后再去一次更新。这样的性能优势很明显，比如：

现在有这样的一种情况，mounted的时候test的值会被++循环执行1000次。 每次++时，都会根据响应式触发 setter->Dep->Watcher->update->run 。 如果这时候没有异步更新视图，那么每次++都会直接操作DOM更新视图，这是非常消耗性能的。 所以Vue实现了一个 queue 队列，在下一个Tick（或者是当前Tick的微任务阶段）的时候会统一执行 queue 中 Watcher 的run。同时，拥有相同id的Watcher不会被重复加入到该queue中去，所以不会执行1000次Watcher的run。最终更新视图只会直接将test对应的DOM的0变成1000。 保证更新视图操作DOM的动作是在当前栈执行完以后下一个Tick（或者是当前Tick的微任务阶段）的时候调用，大大优化了性能。

有趣的问题

var vm = new Vue({
  el: '#example',
  data: {
    msg: 'begin',
  },
  mounted () {
   this.msg = 'end'
   console.log('1')
   setTimeout(() => { // macroTask
     console.log('3')
   }, 0)
   Promise.resolve().then(function () { //microTask
    console.log('promise!')
   })
   this.$nextTick(function () {
    console.log('2')
   })
 }
})

这个的执行顺序想必大家都知道先后打印：1、promise、2、3。

1. 因为首先触发了 this.msg = 'end' ，导致触发了 watcher 的 update ，从而将更新操作callback push进入vue的事件队列。
2. this.$nextTick 也为事件队列push进入了新的一个callback函数，他们都是通过 setImmediate --> MessageChannel --> Promise --> setTimeout 来定义 timeFunc 。而 Promise.resolve().then 则是microTask，所以会先去打印promise。
3. 在支持 MessageChannel 和 setImmediate 的情况下，他们的执行顺序是优先于 setTimeout 的（在IE11/Edge中，setImmediate延迟可以在1ms以内，而setTimeout有最低4ms的延迟，所以setImmediate比setTimeout(0)更早执行回调函数。其次因为事件队列里，优先收入callback数组）所以会打印2，接着打印3
4. 但是在不支持 MessageChannel 和 setImmediate 的情况下，又会通过 Promise 定义 timeFunc ,也是老版本Vue 2.4 之前的版本会优先执行 promise 。这种情况会导致顺序成为了：1、2、promise、3。因为this.msg必定先会触发dom更新函数，dom更新函数会先被callback收纳进入异步时间队列，其次才定义 Promise.resolve().then(function () { console.log('promise!')}) 这样的microTask，接着定义 $nextTick 又会被callback收纳。我们知道队列满足先进先出的原则，所以优先去执行callback收纳的对象。

后记

如果你对Vue源码感兴趣，可以来这里：更多好玩的Vue约定源码解释

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持我们。