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# vue 虚拟 dom 的理解

# 1. 什么是虚拟 dom？

虚拟 dom 本质上就是一个普通的 JS 对象，用于描述视图的界面结构

在 vue 中，每个组件都有一个render函数，每个render函数都会返回一个虚拟 dom 树，这也就意味着每个组件都对应一棵虚拟 DOM 树

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# 2. 为什么需要虚拟 dom？

在vue中，渲染视图会调用render函数，这种渲染不仅发生在组件创建时，同时发生在视图依赖的数据更新时。如果在渲染时，直接使用真实DOM，由于真实DOM的创建、更新、插入等操作会带来大量的性能损耗，从而就会极大的降低渲染效率。

因此，vue在渲染时，使用虚拟 dom 来替代真实 dom，主要为解决渲染效率的问题。

# 3. 虚拟 dom 是如何转换为真实 dom 的？

在一个组件实例首次被渲染时，它先生成虚拟 dom 树，然后根据虚拟 dom 树创建真实 dom，并把真实 dom 挂载到页面中合适的位置，此时，每个虚拟 dom 便会对应一个真实的 dom。

如果一个组件受响应式数据变化的影响，需要重新渲染时，它仍然会重新调用 render 函数，创建出一个新的虚拟 dom 树，用新树和旧树对比，通过对比，vue 会找到最小更新量，然后更新必要的虚拟 dom 节点，最后，这些更新过的虚拟节点，会去修改它们对应的真实 dom

这样一来，就保证了对真实 dom 达到最小的改动。

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# 4. 模板和虚拟 dom 的关系

vue 框架中有一个compile模块，它主要负责将模板转换为render函数，而render函数调用后将得到虚拟 dom。

编译的过程分两步：

  1. 将模板字符串转换成为AST
  2. 将AST转换为render函数

如果使用传统的引入方式，则编译时间发生在组件第一次加载时，这称之为运行时编译。

如果是在vue-cli的默认配置下，编译发生在打包时，这称之为模板预编译。

编译是一个极其耗费性能的操作，预编译可以有效的提高运行时的性能，而且，由于运行的时候已不需要编译，vue-cli在打包时会排除掉vue中的compile模块，以减少打包体积

模板的存在，仅仅是为了让开发人员更加方便的书写界面代码

vue 最终运行的时候，最终需要的是 render 函数，而不是模板，因此，模板中的各种语法，在虚拟 dom 中都是不存在的，它们都会变成虚拟 dom 的配置

# vue 中v-model 的原理

v-model即可以作用于表单元素，又可作用于自定义组件，无论是哪一种情况，它都是一个语法糖，最终会生成一个属性和一个事件

当其作用于表单元素时，vue会根据作用的表单元素类型而生成合适的属性和事件。例如，作用于普通文本框的时候，它会生成value属性和input事件，而当其作用于单选框或多选框时，它会生成checked属性和change事件。

v-model也可作用于自定义组件，当其作用于自定义组件时，默认情况下，它会生成一个value属性和input事件。

<Comp v-model="data" />
<!-- 等效于 -->
<Comp :value="data" @input="data=$event" />
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开发者可以通过组件的model配置来改变生成的属性和事件

// Comp
const Comp = {
  model: {
    prop: "number", // 默认为 value
    event: "change", // 默认为 input
  },
  // ...
};
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<Comp v-model="data" />
<!-- 等效于 -->
<Comp :number="data" @change="data=$event" />
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# vue 响应式原理

面试题：请阐述vue2响应式原理

vue 官方阐述 (opens new window)

响应式数据的最终目标，是当对象本身或对象属性发生变化时，将会运行一些函数，最常见的就是 render 函数。

在具体实现上，vue 用到了几个核心部件：

  1. Observer
  2. Dep
  3. Watcher
  4. Scheduler

# Observer

Observer 要实现的目标非常简单，就是把一个普通的对象转换为响应式的对象

为了实现这一点，Observer 把对象的每个属性通过Object.defineProperty转换为带有getter和setter的属性，这样一来，当访问或设置属性时，vue就有机会做一些别的事情。

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Observer 是 vue 内部的构造器，我们可以通过 Vue 提供的静态方法Vue.observable( object )间接的使用该功能。

在组件生命周期中，这件事发生在beforeCreate之后，created之前。

具体实现上，它会递归遍历对象的所有属性，以完成深度的属性转换。

由于遍历时只能遍历到对象的当前属性，因此无法监测到将来动态增加或删除的属性，因此vue提供了$set和$delete两个实例方法，让开发者通过这两个实例方法对已有响应式对象添加或删除属性。

对于数组，vue会更改它的隐式原型，之所以这样做，是因为 vue 需要监听那些可能改变数组内容的方法

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总之，Observer 的目标，就是要让一个对象，它属性的读取、赋值，内部数组的变化都要能够被 vue 感知到。

# Dep

这里有两个问题没解决，就是读取属性时要做什么事，而属性变化时要做什么事，这个问题需要依靠 Dep 来解决。

Dep 的含义是Dependency，表示依赖的意思。

Vue会为响应式对象中的每个属性、对象本身、数组本身创建一个Dep实例，每个Dep实例都有能力做以下两件事：

  • 记录依赖：是谁在用我
  • 派发更新：我变了，我要通知那些用到我的人

当读取响应式对象的某个属性时，它会进行依赖收集：有人用到了我

当改变某个属性时，它会派发更新：那些用我的人听好了，我变了

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# Watcher

这里又出现一个问题，就是 Dep 如何知道是谁在用我？

要解决这个问题，需要依靠另一个东西，就是 Watcher。

当某个函数执行的过程中，用到了响应式数据，响应式数据是无法知道是哪个函数在用自己的

因此，vue 通过一种巧妙的办法来解决这个问题

我们不要直接执行函数，而是把函数交给一个叫做 watcher 的东西去执行，watcher 是一个对象，每个这样的函数执行时都应该创建一个 watcher，通过 watcher 去执行

watcher 会设置一个全局变量，让全局变量记录当前负责执行的 watcher 等于自己，然后再去执行函数，在函数的执行过程中，如果发生了依赖记录dep.depend()，那么Dep就会把这个全局变量记录下来，表示：有一个 watcher 用到了我这个属性

当 Dep 进行派发更新时，它会通知之前记录的所有 watcher：我变了

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每一个vue组件实例，都至少对应一个watcher，该watcher中记录了该组件的render函数。

watcher首先会把render函数运行一次以收集依赖，于是那些在 render 中用到的响应式数据就会记录这个 watcher。

当数据变化时，dep 就会通知该 watcher，而 watcher 将重新运行 render 函数，从而让界面重新渲染同时重新记录当前的依赖。

# Scheduler

现在还剩下最后一个问题，就是 Dep 通知 watcher 之后，如果 watcher 执行重运行对应的函数，就有可能导致函数频繁运行，从而导致效率低下

试想，如果一个交给 watcher 的函数，它里面用到了属性 a、b、c、d，那么 a、b、c、d 属性都会记录依赖，于是下面的代码将触发 4 次更新：

state.a = "new data";
state.b = "new data";
state.c = "new data";
state.d = "new data";
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这样显然是不合适的，因此，watcher 收到派发更新的通知后，实际上不是立即执行对应函数，而是把自己交给一个叫调度器的东西

调度器维护一个执行队列，该队列同一个 watcher 仅会存在一次，队列中的 watcher 不是立即执行，它会通过一个叫做nextTick的工具方法，把这些需要执行的 watcher 放入到事件循环的微队列中，nextTick 的具体做法是通过Promise完成的

nextTick 通过 this.$nextTick 暴露给开发者

nextTick 的具体处理方式见：https://cn.vuejs.org/v2/guide/reactivity.html#%E5%BC%82%E6%AD%A5%E6%9B%B4%E6%96%B0%E9%98%9F%E5%88%97

也就是说，当响应式数据变化时，render函数的执行是异步的，并且在微队列中

# 总体流程

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# vue 的 diff 算法

参考回答：

当组件创建和更新时，vue 均会执行内部的 update 函数，该函数使用 render 函数生成的虚拟 dom 树，将新旧两树进行对比，找到差异点，最终更新到真实 dom

对比差异的过程叫 diff，vue 在内部通过一个叫 patch 的函数完成该过程

在对比时，vue 采用深度优先、同层比较的方式进行比对。

在判断两个节点是否相同时，vue 是通过虚拟节点的 key 和 tag 来进行判断的

具体来说，首先对根节点进行对比，如果相同则将旧节点关联的真实 dom 的引用挂到新节点上，然后根据需要更新属性到真实 dom，然后再对比其子节点数组；如果不相同，则按照新节点的信息递归创建所有真实 dom，同时挂到对应虚拟节点上，然后移除掉旧的 dom。

在对比其子节点数组时，vue 对每个子节点数组使用了两个指针，分别指向头尾，然后不断向中间靠拢来进行对比，这样做的目的是尽量复用真实 dom，尽量少的销毁和创建真实 dom。如果发现相同，则进入和根节点一样的对比流程，如果发现不同，则移动真实 dom 到合适的位置。

这样一直递归的遍历下去，直到整棵树完成对比。

# diff的时机

当组件创建时，以及依赖的属性或数据变化时，会运行一个函数，该函数会做两件事：

  • 运行_render生成一棵新的虚拟 dom 树（vnode tree）
  • 运行_update，传入虚拟 dom 树的根节点，对新旧两棵树进行对比，最终完成对真实 dom 的更新

核心代码如下：

// vue构造函数
function Vue() {
  // ... 其他代码
  var updateComponent = () => {
    this._update(this._render());
  };
  new Watcher(updateComponent);
  // ... 其他代码
}
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diff就发生在_update函数的运行过程中

# _update函数在干什么

_update函数接收到一个vnode参数，这就是新生成的虚拟 dom 树

同时，_update函数通过当前组件的_vnode属性，拿到旧的虚拟 dom 树

_update函数首先会给组件的_vnode属性重新赋值，让它指向新树

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然后会判断旧树是否存在：

  • 不存在：说明这是第一次加载组件，于是通过内部的patch函数，直接遍历新树，为每个节点生成真实 DOM，挂载到每个节点的elm属性上

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  • 存在：说明之前已经渲染过该组件，于是通过内部的patch函数，对新旧两棵树进行对比，以达到下面两个目标：

    • 完成对所有真实 dom 的最小化处理
    • 让新树的节点对应合适的真实 dom
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# patch函数的对比流程

术语解释：

  1. 「相同」：是指两个虚拟节点的标签类型、key值均相同，但input元素还要看type属性
  2. 「新建元素」：是指根据一个虚拟节点提供的信息，创建一个真实 dom 元素，同时挂载到虚拟节点的elm属性上
  3. 「销毁元素」：是指：vnode.elm.remove()
  4. 「更新」：是指对两个虚拟节点进行对比更新，它仅发生在两个虚拟节点「相同」的情况下。具体过程稍后描述。
  5. 「对比子节点」：是指对两个虚拟节点的子节点进行对比，具体过程稍后描述

详细流程：

  1. 根节点比较

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    patch函数首先对根节点进行比较

    如果两个节点：

    • 「相同」，进入**「更新」流程**

      1. 将旧节点的真实 dom 赋值到新节点：newVnode.elm = oldVnode.elm

      2. 对比新节点和旧节点的属性，有变化的更新到真实 dom 中

      3. 当前两个节点处理完毕，开始**「对比子节点」**

    • 不「相同」

      1. 新节点递归「新建元素」
      2. 旧节点「销毁元素」

  2. 「对比子节点」

    在「对比子节点」时，vue 一切的出发点，都是为了：

    • 尽量啥也别做
    • 不行的话，尽量仅改动元素属性
    • 还不行的话，尽量移动元素，而不是删除和创建元素
    • 还不行的话，删除和创建元素

# vue 生命周期详解

面试题：new Vue之后，发生了什么？数据改变后，又发生了什么？

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  1. 创建vue实例和创建组件的流程基本一致

    1. 首先做一些初始化的操作，主要是设置一些私有属性到实例中

    2. 运行生命周期钩子函数beforeCreate

    3. 进入注入流程：处理属性、computed、methods、data、provide、inject，最后使用代理模式将它们挂载到实例中

    4. 运行生命周期钩子函数created

    5. 生成render函数：如果有配置，直接使用配置的render，如果没有，使用运行时编译器，把模板编译为render

    6. 运行生命周期钩子函数beforeMount

    7. 创建一个Watcher，传入一个函数updateComponent，该函数会运行render，把得到的vnode再传入_update函数执行。

      在执行render函数的过程中，会收集所有依赖，将来依赖变化时会重新运行updateComponent函数

      在执行_update函数的过程中，触发patch函数，由于目前没有旧树，因此直接为当前的虚拟dom树的每一个普通节点生成elm属性，即真实dom。

      如果遇到创建一个组件的vnode，则会进入组件实例化流程，该流程和创建vue实例流程基本相同，最终会把创建好的组件实例挂载vnode的componentInstance属性中，以便复用。

    8. 运行生命周期钩子函数mounted

  2. 重渲染？

    1. 数据变化后，所有依赖该数据的Watcher均会重新运行，这里仅考虑updateComponent函数对应的Watcher

    2. Watcher会被调度器放到nextTick中运行，也就是微队列中，这样是为了避免多个依赖的数据同时改变后被多次执行

    3. 运行生命周期钩子函数beforeUpdate

    4. updateComponent函数重新执行

      在执行render函数的过程中，会去掉之前的依赖，重新收集所有依赖，将来依赖变化时会重新运行updateComponent函数

      在执行_update函数的过程中，触发patch函数。

      新旧两棵树进行对比。

      普通html节点的对比会导致真实节点被创建、删除、移动、更新

      组件节点的对比会导致组件被创建、删除、移动、更新

      当新组件需要创建时，进入实例化流程

      当旧组件需要删除时，会调用旧组件的$destroy方法删除组件，该方法会先触发生命周期钩子函数beforeDestroy，然后递归调用子组件的$destroy方法，然后触发生命周期钩子函数destroyed

      当组件属性更新时，相当于组件的updateComponent函数被重新触发执行，进入重渲染流程，和本节相同。

    5. 运行生命周期钩子函数updated

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# vue computed详解

面试题：computed和methods有什么区别

标准而浅显的回答

  1. 在使用时，computed当做属性使用，而methods则当做方法调用
  2. computed可以具有getter和setter，因此可以赋值，而methods不行
  3. computed无法接收多个参数，而methods可以
  4. computed具有缓存，而methods没有

更接近底层原理的回答

vue对methods的处理比较简单，只需要遍历methods配置中的每个属性，将其对应的函数使用bind绑定当前组件实例后复制其引用到组件实例中即可

而vue对computed的处理会稍微复杂一些。

当组件实例触发生命周期函数beforeCreate后，它会做一系列事情，其中就包括对computed的处理

它会遍历computed配置中的所有属性，为每一个属性创建一个Watcher对象，并传入一个函数，该函数的本质其实就是computed配置中的getter，这样一来，getter运行过程中就会收集依赖

但是和渲染函数不同，为计算属性创建的Watcher不会立即执行，因为要考虑到该计算属性是否会被渲染函数使用，如果没有使用，就不会得到执行。因此，在创建Watcher的时候，它使用了lazy配置，lazy配置可以让Watcher不会立即执行。

收到lazy的影响，Watcher内部会保存两个关键属性来实现缓存，一个是value，一个是dirty

value属性用于保存Watcher运行的结果，受lazy的影响，该值在最开始是undefined

dirty属性用于指示当前的value是否已经过时了，即是否为脏值，受lazy的影响，该值在最开始是true

Watcher创建好后，vue会使用代理模式，将计算属性挂载到组件实例中

当读取计算属性时，vue检查其对应的Watcher是否是脏值，如果是，则运行函数，计算依赖，并得到对应的值，保存在Watcher的value中，然后设置dirty为false，然后返回。

如果dirty为false，则直接返回watcher的value

巧妙的是，在依赖收集时，被依赖的数据不仅会收集到计算属性的Watcher，还会收集到组件的Watcher

当计算属性的依赖变化时，会先触发计算属性的Watcher执行，此时，它只需设置dirty为true即可，不做任何处理。

由于依赖同时会收集到组件的Watcher，因此组件会重新渲染，而重新渲染时又读取到了计算属性，由于计算属性目前已为dirty，因此会重新运行getter进行运算

而对于计算属性的setter，则极其简单，当设置计算属性时，直接运行setter即可

# keep-alive件的作用和原理

keep-alive (opens new window) 组件是vue的内置组件，用于缓存内部组件实例。这样做的目的在于，keep-alive内部的组件切回时，不用重新创建组件实例，而直接使用缓存中的实例，一方面能够避免创建组件带来的开销，另一方面可以保留组件的状态。

keep-alive具有include和exclude属性，通过它们可以控制哪些组件进入缓存。另外它还提供了max属性，通过它可以设置最大缓存数，当缓存的实例超过该数时，vue会移除最久没有使用的组件缓存。

受keep-alive的影响，其内部所有嵌套的组件都具有两个生命周期钩子函数，分别是activated和deactivated，它们分别在组件激活和失活时触发。第一次activated触发是在mounted之后

在具体的实现上，keep-alive在内部维护了一个key数组和一个缓存对象

// keep-alive 内部的声明周期函数
created () {
  this.cache = Object.create(null)
  this.keys = []
}
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key数组记录目前缓存的组件key值，如果组件没有指定key值，则会为其自动生成一个唯一的key值

cache对象以key值为键，vnode为值，用于缓存组件对应的虚拟DOM

在keep-alive的渲染函数中，其基本逻辑是判断当前渲染的vnode是否有对应的缓存，如果有，从缓存中读取到对应的组件实例；如果没有则将其缓存。

当缓存数量超过max数值时，keep-alive会移除掉key数组的第一个元素

render(){
  const slot = this.$slots.default; // 获取默认插槽
  const vnode = getFirstComponentChild(slot); // 得到插槽中的第一个组件的vnode
  const name = getComponentName(vnode.componentOptions); //获取组件名字
  const { cache, keys } = this; // 获取当前的缓存对象和key数组
  const key = ...; // 获取组件的key值，若没有，会按照规则自动生成
  if (cache[key]) {
    // 有缓存
    // 重用组件实例
    vnode.componentInstance = cache[key].componentInstance
    remove(keys, key); // 删除key
    // 将key加入到数组末尾，这样是为了保证最近使用的组件在数组中靠后，反之靠前
    keys.push(key); 
  } else {
    // 无缓存，进行缓存
    cache[key] = vnode
    keys.push(key)
    if (this.max && keys.length > parseInt(this.max)) {
      // 超过最大缓存数量，移除第一个key对应的缓存
      pruneCacheEntry(cache, keys[0], keys, this._vnode)
    }
  }
  return vnode;
}
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