面试之《vue keep-alive原理》

keep-alive 是 Vue.js 提供的一个内置组件，用于缓存动态组件，避免组件在切换时重复创建和销毁，从而提升应用的性能。下面详细介绍其缓存组件的原理：

整体原理概述

keep-alive 会在内部维护一个缓存对象（cache）和一个键（keys）数组。当组件被包裹在 keep-alive 中并首次渲染时，keep-alive 会将该组件实例缓存起来，并记录其对应的键。当再次需要渲染该组件时，keep-alive 会从缓存中取出该组件实例，而不是重新创建一个新的实例，这样就避免了组件的重新渲染，提高了性能。

详细工作流程

1. 初始化阶段

当 Vue 实例创建时，如果遇到 keep-alive 组件，会对其进行初始化。在这个过程中，会创建一个 cache 对象和一个 keys 数组，用于存储缓存的组件实例和对应的键。以下是简化的代码示例：

export default {
  name: 'keep-alive',
  abstract: true, // 标记为抽象组件，不会渲染成真实 DOM
  data() {
    return {
      cache: Object.create(null),
      keys: []
    };
  },
  // ...
};

2. 渲染组件时

当 keep-alive 包裹的组件需要渲染时，会执行以下步骤：

• 生成组件的键：根据组件的 name 或 tag 等信息生成一个唯一的键。
• 检查缓存：检查 cache 对象中是否已经存在该键对应的组件实例。
  • 如果存在（命中缓存）：从 cache 中取出该组件实例，并将其对应的键移动到 keys 数组的末尾，表示该组件是最近使用的。然后直接使用缓存的组件实例进行渲染，跳过组件的创建和挂载过程。
  • 如果不存在（未命中缓存）：正常创建和挂载该组件实例，并将其缓存到 cache 对象中，同时将对应的键添加到 keys 数组中。如果 keys 数组的长度超过了 max 属性指定的最大缓存数量（如果设置了 max），则会移除 keys 数组中最旧的键对应的组件实例，以释放缓存空间。

以下是简化的渲染逻辑代码示例：

render() {
  const vnode = getFirstComponentChild(this.$slots.default); // 获取第一个子组件
  const componentOptions = vnode && vnode.componentOptions;
  if (componentOptions) {
    const key = vnode.key == null
      ? componentOptions.Ctor.cid + (componentOptions.tag ? `::${componentOptions.tag}` : '')
      : vnode.key;
    if (this.cache[key]) {
      // 命中缓存
      vnode.componentInstance = this.cache[key].componentInstance;
      // 将键移动到 keys 数组末尾
      remove(this.keys, key);
      this.keys.push(key);
    } else {
      // 未命中缓存
      this.cache[key] = vnode;
      this.keys.push(key);
      // 检查是否超过最大缓存数量
      if (this.max && this.keys.length > parseInt(this.max)) {
        pruneCacheEntry(this.cache, this.keys[0], this.keys, this._vnode);
      }
    }
  }
  return vnode;
}

3. 组件销毁时

当 keep-alive 包裹的组件被移除时，由于组件被缓存了，并不会真正销毁，而是进入一种“停用”状态。此时，组件的 deactivated 生命周期钩子会被调用。当再次渲染该组件时，会进入“激活”状态，组件的 activated 生命周期钩子会被调用。

总结

keep-alive 通过维护一个缓存对象和键数组，实现了组件的缓存和复用。在组件渲染时，优先从缓存中获取组件实例，避免了重复创建和销毁，同时利用 activated 和 deactivated 生命周期钩子来处理组件的激活和停用状态，从而提升了应用的性能和用户体验。