• 面试官_vue的这些原理你了解吗_


    在这里插入图片描述

    前言

    努力! 奋斗! 爱折腾的程序员, 不会没关系, 最重要的是我们一起学习!

    在之前面试的时候我自己也经常会遇到一些vue原理的问题, 我也总结了下自己的经常的用到的,方便自己学习,今天也给大家分享出来, 欢迎大家一起学习交流, 有更好的方法欢迎评论区指出, 后序我也将持续整理总结~

    描述 Vue 与 React 区别

    说明概念: vue:是一套用于构建用户界面的渐进式框架,Vue 的核心库只关注视图层 react:用于构建用户界面的 JavaScript 库 声明式, 组件化

    1. 定位
    • vue 渐进式 响应式
    • React 单向数据流
    1. 写法 vue:template,jsx react: jsx

    2. Hooks:vue3 和 react16 支持 hook

    3. UI 更新

    4. 文化 vue 官方提供 React 第三方提供,自己选择

    整个 new Vue 阶段做了什么?

    1. vue.prototype._init(option)

    2. initState(vm)

    3. Observer(vm.data)

    4. new Observer(data)

    5. 调用 walk 方法,遍历 data 中的每个属性,监听数据的变化

    6. 执行 defineProperty 监听数据读取和设置

    数据描述符绑定完成后,我们就能得到以下的流程图

    • 图中我们可以看出,vue 初始化的时候,进行了数据的 get\set 绑定,并创建了一个
    • dep 对象就是用来依赖收集, 他实现了一个发布订阅模式,完后了数据 data 的渲染视图 watcher 的订阅
    class Dep {
      // 根据 ts 类型提示,我们可以得出 Dep.target 是一个 Watcher 类型。
      static target: ?Watcher;
      // subs 存放搜集到的 Watcher 对象集合
      subs: Array<Watcher>;
      constructor() {
        this.subs = [];
      }
      addSub(sub: Watcher) {
        // 搜集所有使用到这个 data 的 Watcher 对象。
        this.subs.push(sub);
      }
      depend() {
        if (Dep.target) {
          // 搜集依赖,最终会调用上面的 addSub 方法
          Dep.target.addDep(this);
        }
      }
      notify() {
        const subs = this.subs.slice();
        for (let i = 0, l = subs.length; i < l; i++) {
          // 调用对应的 Watcher,更新视图
          subs[i].update();
        }
      }
    }
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    描述 vue 的响应式原理

    impicture_20220320_171230.png

    Vue 的三个核心类

    1. Observer :给对象的属性添加 getter 和 setter ,用于依赖收集派发更新
    2. Dep :用于收集当前响应式对象的依赖关系,每个响应式对象都有 dep 实例,dep.subs = watcher[],当数据发生变更的时候,会通过dep.notify()通知各个 watcher
    3. watcher:是一个中介,数据发生变化时通过 watcher 中转,通知组件 观察者对象,render watcher,computed watcher, user watcher
    • 依赖收集
    • 需要用到数据的地方,称为依赖
    • getter中收集依赖,在setter中触发依赖
    1. initState, 对 computed 属性初始化时,会触发computed watcher 依赖收集
    2. initState, 对监听属性初始化的时候,触发user watcher 依赖收集
    3. render,触发render watcher 依赖收集
    • 派发更新 Object.defindeProperty
    1. 组件中对响应式的数据进行了修改,会触发 setter 逻辑
    2. dep.notify()
    3. 遍历所有 subs,调用每一个 watcher 的 update 方法 总结: 当创建一个 vue 实例时, vue 会遍历 data 里的属性, Objeect.defineProperty 为属性添加 getter 和 setter 对数据的读取进行劫持 getter:依赖收集 setter:派发更新 每个组件的实例都有对应的 watcher 实例

    计算属性的原理

    computed watcher 计算属性的监听器,格式化转换,求值等操作

    computed watcher 持有一个 dep 实例,通过 dirty 属性标记计算属性是否需要重新求值 当 computed 依赖值改变后,就会通知订阅的 watcher 进行更新,对于 computed watcher 会将 dirty 属性设置为 true,并且进行计算属性方法的调用,

    注意

    1. 计算属性是基于他的响应式依赖进行缓存的,只有依赖发生改变的时候才会重新求值
    2. 意义:比如计算属性方法内部操作非常频繁时,遍历一个极大的数组,计算一次可能要耗时 1s,如果依赖值没有变化的时候就不会重新计算

    nextTick 原理

    概念

    nextTick 的作用是在下一次 DOM 更新循环结束后,执行延迟回调,nextTick 就是创建一个异步任务,要他等到同步任务执行完后才执行

    使用

    在数据变化后要执行某个操作,而这个操作依赖因数据的改变而改变 dom,这个操作应该放到 nextTick 中

    vue2 中的实现

    
    <script>
    export default {
      data() {
        return {
          name: ""
        }
      },
      mounted() {
        console.log(this.$el.clientHeight) // 0
        this.name = "better"
        console.log(this.$el.clientHeight) // 0
        this.$nextTick(() => {
          console.log(this.$el.clientHeight) // 18
        });
      }
    };
    script>
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    我们发现直接获取最新的 DOM 相关的信息是拿不到的,只有在 nextTick 中才能获取罪行的 DOM 信息

    原理分析

    在执行 this.name = 'better' 会触发 Watcher 更新, Watcher 会把自己放到一个队列,然后调用 nextTick()函数

    使用队列的原因: 比如多个数据变更更新视图多次的话,性能上就不好了, 所以对视图更新做一个异步更新的队列,避免重复计算和不必要的 DOM 操作,在下一轮时间循环的时候刷新队列,并执行已去重的任务(nextTick 的回调函数),更新视图

    export function queueWatcher (watcher: Watcher) {
      ...
      // 因为每次派发更新都会引起渲染,所以把所有 watcher 都放到 nextTick 里调用
      nextTick(flushSchedulerQueue)
    }
    
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    这里的参数flushSchedulerQueue方法就会被放入事件循环中,主线程任务执行完后就会执行这个函数,对 watcher 队列排序,遍历,执行 watcher 对应的 run 方法,然后 render,更新视图 也就是在执行 this.name = 'better'的时候,任务队列可以理解为[flushSchedulerQueue],然后在下一行的 console.log,由于会更新视图任务flushSchedulerQueue在任务队列中没有执行,所以无法拿到更后的视图 然后在执行 this.$nextTick(fn)的时候,添加一个异步任务,这时的任务队列可以理解为[flushSchedulerQueue, fn], 然后同步任务执行完了,接着按顺序执行任务队列里的任务, 第一个任务执行就会更新视图,后面自然能得到更新后的视图了

    nextTick 源码

    源码分为两个部分:一个是判断当前环境能使用的最合适的 API 并保存异步函数,二是调用异步函数执行回调队列 1 环境判断 主要是判断用哪个宏任务或者微任务,因为宏任务的消耗时间是大于微任务的,所以先使用微任务, 用以下的判断顺序

    • promise
    • MutationObserver
    • setImmediate
    • setTimeout
    export let isUsingMicroTask = false; // 是否启用微任务开关
    const callbacks = []; // 回调队列
    let pending = false; // 异步控制开关,标记是否正在执行回调函数
    
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    // 该方法负责执行队列中的全部回调
    function flushCallbacks() {
    // 重置异步开关
    pending = false;
    // 防止nextTick里有nextTick出现的问题
    // 所以执行之前先备份并清空回调队列
    const copies = callbacks.slice(0);
    callbacks.length = 0;
    // 执行任务队列
    for (let i = 0; i < copies.length; i++) {
    copiesi;
    }
    }
    let timerFunc; // 用来保存调用异步任务方法
    // 判断当前环境是否支持原生 Promise
    if (typeof Promise !== ‘undefined’ && isNative(Promise)) {
    // 保存一个异步任务
    const p = Promise.resolve();
    timerFunc = () => {
    // 执行回调函数
    p.then(flushCallbacks);
    // ios 中可能会出现一个回调被推入微任务队列,但是队列没有刷新的情况
    // 所以用一个空的计时器来强制刷新任务队列
    if (isIOS) setTimeout(noop);
    };
    isUsingMicroTask = true;
    } else if (
    !isIE &&
    typeof MutationObserver !== ‘undefined’ &&
    (isNative(MutationObserver) ||
    MutationObserver.toString() === ‘[object MutationObserverConstructor]’)
    ) {
    // 不支持 Promise 的话,在支持MutationObserver的非 IE 环境下
    // 如 PhantomJS, iOS7, Android 4.4
    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)) {
    // 使用setImmediate,虽然也是宏任务,但是比setTimeout更好
    timerFunc = () => {
    setImmediate(flushCallbacks);
    };
    } else {
    // 以上都不支持的情况下,使用 setTimeout
    timerFunc = () => {
    setTimeout(flushCallbacks, 0);
    };
    }
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    环境判断结束就会得到一个延迟回调函数timerFunc 然后进入核心的 nextTick

    2 nextTick()函数源码 在使用的时候就是调用 nextTick()这个方法

    • 把传入的回调函数放进回调队列 callbacks
    • 执行保存的异步任务 timerFunc,就会遍历 callbacks 执行相应的回调函数了
    export function nextTick(cb?: Function, ctx?: Object) {
      let _resolve;
      // 把回调函数放入回调队列
      callbacks.push(() => {
        if (cb) {
          try {
            cb.call(ctx);
          } catch (e) {
            handleError(e, ctx, 'nextTick');
          }
        } else if (_resolve) {
          _resolve(ctx);
        }
      });
      if (!pending) {
        // 如果异步开关是开的,就关上,表示正在执行回调函数,然后执行回调函数
        pending = true;
        timerFunc();
      }
      // 如果没有提供回调,并且支持 Promise,就返回一个 Promise
      if (!cb && typeof Promise !== 'undefined') {
        return new Promise((resolve) => {
          _resolve = resolve;
        });
      }
    }
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    可以看到最后有返回一个 Promise,是可以让我们在不传参的时候用

    this.$nextTick().then(()=>{ ... })
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    vue3 中分析

    点击按钮更新 DOM 内容, 并获取最新的 DOM 内容

     
     <script setup>
         import { ref, nextTick } from 'vue'
         const name = ref("better")
         const test = ref(null)
         async function handleClick(){
             name.value = '掘金'
             console.log(test.value.innerText) // better
             await nextTick()
             console.log(test.value.innerText) // 掘金
         }
         return { name, test, handleClick }
     script>
    
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    在使用方式上面有了一些变化,事件循环的原理还是一样的,只是加了几个专门维护队列的方法,以及关联到 effect

    vue3 nextTick 源码剖析
    const resolvedPromise: Promise = Promise.resolve();
    let currentFlushPromise: Promise<void> | null = null;
    
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    export function nextTickvoid>(
    this: T,
    fn?: (this: T) => void,
    ): Promise<void> {
    const p = currentFlushPromise || resolvedPromise;
    return fn ? p.then(this ? fn.bind(this) : fn) : p;
    }
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    简单来看就是一个 Promise nextTick 接受一个函数为参数,同时会创建一个微任务,在我们页面调用 nextTick 的时候,会执行该函数,把我们的参数 fn 赋值给 p.then(fn) ,在队列的任务完成后, fn 就执行了 由于加了几个维护队列的方法,所以执行顺序是 queueJob -> queueFlush -> flushJobs -> nextTick 参数的 fn

    flushJobs 该方法主要负责处理队列任务,主要逻辑如下

    • 先处理前置任务队列
    • 根据 Id 排列队列
    • 遍历执行队列任务
    • 执行完毕后清空并重置队列
    • 执行后置队列任务
    • 如果还有就递归继续执行

    vue Router

    路由就是一组 key-value 的对应关系,在前端项目中说的路由可以理解为 url-视图之间的映射关系,这种映射是单向的,url 变化不会走 http 请求,但是会更新切换前端 UI 视图,像 vue 这种单页面应用 就是这样的规则.

    路由守卫

    1. 全局路由守卫
    • 前置路由守卫: beforeEach 路由切换之前被调用

    • 全局解析守卫:beforeResolve 在每次导航时就会触发,但是确保在导航被确认之前,同时在所有组件内守卫和异步路由组件被解析之后 2,解析守卫就被正确调用,如确保用户可以访问自定义 meta 属性requiresCamera  的路由:

    router.beforeResolve(async (to) => {
      if (to.meta.requiresCamera) {
        try {
          await askForCameraPermission();
        } catch (error) {
          if (error instanceof NotAllowedError) {
            // ... 处理错误,然后取消导航
            return false;
          } else {
            // 意料之外的错误,取消导航并把错误传给全局处理器
            throw error;
          }
        }
      }
    });
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    router.beforeResolve  是获取数据或执行任何其他操作(如果用户无法进入页面时你希望避免执行的操作)的理想位置。

    • 后置路由守卫 :afterEach 路由切换之后被调用requiresCamera  的路由:
    1. 独享路由守卫
    const router = new VueRouter({
      routes: [
        {
          path: '/foo',
          component: Foo,
          beforeEnter: (to, from, next) => {
            // ...
          },
        },
      ],
    });
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    1. 组件內路由守卫 可以在组件内使用者两个钩子
    • 通过路由规则,进入该组件时被调用
    beforeRouteEnter (to, from, next) {
    
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    • 通过路由规则,离开该组件时调用
    beforeRouteLeave (to, from, next) {
    
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    完整的导航解析过程

    1. 导航被触发。
    2. 在失活的组件里调用  beforeRouteLeave  守卫。
    3. 调用全局的  beforeEach  守卫。
    4. 在重用的组件里调用  beforeRouteUpdate  守卫(2.2+)。
    5. 在路由配置里调用  beforeEnter
    6. 解析异步路由组件。
    7. 在被激活的组件里调用  beforeRouteEnter
    8. 调用全局的  beforeResolve  守卫(2.5+)。
    9. 导航被确认。
    10. 调用全局的  afterEach  钩子。
    11. 触发 DOM 更新。
    12. 调用  beforeRouteEnter  守卫中传给  next  的回调函数,创建好的组件实例会作为回调函数的参数传入。

    路由模式

    1. history 模式 /: 使用pushStatereplaceState,通过这两个 API 可以改变 url 地址不发生请求,popState事件

    2. hash 模式# :

      hash 是 URL 中 hash(#)及后面的那部分,常用作锚点在页面内进行导航,改变 hash 值不会随着 http 请求发送给服务器,通过hashChange事件监听 URL 的变化,可以用他来实现更新页面部分内容的操作

    vueRouter 的实现

    剖析 VueRouter 本质

    通过使用 vueRouter 可以知道

    1. 通过 new Router() 获得一个 router 实例,我门引入的 VueRouter 其实就是一个类
    class VueRouter {}
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    1. 使用 Vue.use(),而 Vue.use 的一个原则就是执行对象的 install 这个方法,所有,我们可以再一步假设 VueRouter 有 install 这个方法 所以得出
    //myVueRouter.js
    class VueRouter {}
    VueRouter.install = function () {};
    
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    export default VueRouter;
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    分析 Vue.use

    Vue.use(plugin) 用法: 用于安装 vue.js 插件,如果插件是一个对象,必须提供 install 方法,如果插件是一个函数,它会被作为 install 方法,调用 install 方法的时候,会将 vue 作为参数传入,install 方法被同一个插件多次调用时,插件也只会被安装一次

    作用: 注册插件,此时只需要调用 install 方法并将 Vue 作为参数传入 1. 插件的类型,可以是 install 方法,也可以是一个包含 install 方法的对象 2. 插件只能被安装一次,保证插件列表中不能有重复的插件

    需要将 Vue 作为 install 方法第一个参数传入,先将 Vue 保存起来,将传进来的 Vue 创建两个组件 router-link 和 router-view

    //myVueRouter.js
    let Vue = null;
    class VueRouter {}
    VueRouter.install = function (v) {
      Vue = v;
      console.log(v);
    
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    //新增代码
    Vue.component(‘router-link’, {
    render(h) {
    return h(‘a’, {}, ‘首页’);
    },
    });
    Vue.component(‘router-view’, {
    render(h) {
    return h(‘h1’, {}, ‘首页视图’);
    },
    });
    };

    export default VueRouter;
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    install 一般是给每个 vue 实例添加东西的,路由中就是添加$router$route,注意:每个组件添加的$router是同一个和$route 是同一个,避免只是根组件有这个 router 值,使用代理的思想

    //myVueRouter.js
    let Vue = null;
    class VueRouter {}
    VueRouter.install = function (v) {
      Vue = v;
      // 新增代码
      Vue.mixin({
        beforeCreate() {
          if (this.$options && this.$options.router) {
            // 如果是根组件
            this._root = this; //把当前实例挂载到_root上
            this._router = this.$options.router;
          } else {
            //如果是子组件
            this._root = this.$parent && this.$parent._root;
          }
          Object.defineProperty(this, '$router', {
            get() {
              return this._root._router;
            },
          });
        },
      });
    
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    Vue.component(‘router-link’, {
    render(h) {
    return h(‘a’, {}, ‘首页’);
    },
    });
    Vue.component(‘router-view’, {
    render(h) {
    return h(‘h1’, {}, ‘首页视图’);
    },
    });
    };

    export default VueRouter;
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    完善 VueRouter 类 首先明确下是实例化的时候传了 v 的参数为 mode(路由模式), routes(路由表),在类的构造器中传参

    class VueRouter {
      constructor(options) {
        this.mode = options.mode || 'hash';
        this.routes = options.routes || []; //你传递的这个路由是一个数组表
      }
    }
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    但是我们直接处理 routes 的十分不方便的,所以我们先要转换成 key:value 的格式

    createMap(routes) {
        return routes.reduce((pre,current) => {
            pre[current.path] = current.component
            return pre
        },{})
    }
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    手写 vueRouter

    vue 模板编译的原理

    vue 中模板 template 无法被浏览器解析并渲染,因为这不属于浏览器的标准,不是正确的 html 语法,所有需要将 template 转换成一个 JavaScript 函数,这样浏览器就可以执行这一个函数并渲染出对应的 html 元素,就可以让视图跑起来了,这个过程就叫做模板编译。模板编译又分为三个阶段,解析parse, 优化optimize, 生成generate,最终生成可执行函数render

    • 解析阶段 : 使用大量的正则表达式对 template 字符串进行解析,将标签,指令,属性等转化为抽象语法树 AST
    • 优化阶段: 遍历 AST,找打其中的一些静态节点进行标记, 方便在页面重渲染的时候进行 diff 比较时,直接跳过这些静态节点,优化 runtime 的性能
    • 生成阶段: 将最终的 AST 转化为 render 函数字符串

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