学习keep-alive使用、原理,研究LRU算法~

keep-alive 参数和使用

<keep-alive>
  <component :is="view"></component>
</keep-alive>
  • props
    • include:只有名称匹配的组件才会被缓存
    • exclude: 任何名称匹配的组件都不会被缓存
    • max: 最多可以缓存多少组件实例。(2.5.0 新增, 一旦这个数字达到了,在新实例被创建之前,已缓存组件中最久没有被访问的实例会被销毁掉)
  • 用法
    • keep-alive 包裹动态组件时,会缓存不活动的组件实例,而不是销毁他们。
    • 当组件在 keep-alive 内被切换, 它的 activateddeactivated 两个生命周期钩子函数将会被执行。

实现原理

源码(2.6.11)

源码位置src/core/components/keep-alive.js

// <keep-alive> 组件的实现也是一个对象
export default {
  name: 'keep-alive',
  // 抽象组件
  abstract: true,

  props: {
    // 只有名称匹配的组件才会被缓存
    include: patternTypes,
    // 任何名称匹配的组件都不会被缓存
    exclude: patternTypes,
    // 缓存组件的最大数量, 因为我们缓存的是vnode对象,它也会持有DOM,
    // 当我们缓存很多的时候,会比较占用内存,所以该配置允许我们指定缓存大小
    max: [String, Number]
  },

  created () {
    // 初始化存储缓存的cache对象和缓存 vNode 键的数组
    this.cache = Object.create(null)
    this.keys = []
  },

  //  destroyed 中销毁所有cache中的组件实例
  destroyed () {
    for (const key in this.cache) {
      pruneCacheEntry(this.cache, key, this.keys)
    }
  },

  mounted () {
    // 监听 include 和 exclude的变化,在变化的时候重新调整 cache的内容
    // 其实就是对 cache 做遍历,发现缓存的节点名称和新的规则没有匹配上的时候,
    // 就把这个缓存节点从缓存中摘除
    this.$watch('include', val => {
      pruneCache(this, name => matches(val, name))
    })
    this.$watch('exclude', val => {
      pruneCache(this, name => !matches(val, name))
    })
  },
  // 自定义render函数
  render () {
    /*
    * 获取第一个子元素的 vnode
    * 由于我们也是在 <keep-alive> 标签内部写 DOM,所以可以先获取到它的默认插槽,
    * // 然后再获取到它的第一个子节点。<keep-alive> 只处理第一个子元素,所以一般和它搭配使用
    * 的有 component 动态组件或者是 router-view,这点要牢记。
    */
    const slot = this.$slots.default
    const vnode: VNode = getFirstComponentChild(slot)

    const componentOptions: ?VNodeComponentOptions = vnode && vnode.componentOptions
    if (componentOptions) {
      // check pattern
      // 判断当前组件名称和 include、exclude 的关系:
      const name: ?string = getComponentName(componentOptions)
      const { include, exclude } = this

      // matches就是做匹配,分别处理了数组、字符串、正则表达式的情况
      // 组件名如果满足了配置 include 且不匹配或者是配置了 exclude 且匹配,
      // 那么就直接返回这个组件的 vnode,否则的话走下一步缓存:
      if (
        // not included
        (include && (!name || !matches(include, name))) ||
        // excluded
        (exclude && name && matches(exclude, name))
      ) {
        return vnode
      }

      const { cache, keys } = this
      const key: ?string = vnode.key == null
        // same constructor may get registered as different local components
        // so cid alone is not enough (#3269)
        ? componentOptions.Ctor.cid + (componentOptions.tag ? `::${componentOptions.tag}` : '')
        : vnode.key
      // 如果命中缓存,则直接从缓存中拿 vnode 的组件实例,并且重新调整了 key 的顺序放在了最后一个
      if (cache[key]) {
        vnode.componentInstance = cache[key].componentInstance
        // make current key freshest
        // 使用 LRU 缓存策略,把key移除,同时加在最后面
        remove(keys, key)
        keys.push(key)
      } else {
        // 没有命中缓存,则把 vnode设置进缓存
        cache[key] = vnode
        keys.push(key)
        // prune oldest entry
        // 配置了max 并且缓存的长度超过了 this.max,则要从缓存中删除第一个
        if (this.max && keys.length > parseInt(this.max)) {
          // 除了从缓存中删除外,还要判断如果要删除的缓存并的组件
          //  tag 不是当前渲染组件 tag,也执行删除缓存的组件实例的 $destroy 方法。
          pruneCacheEntry(cache, keys[0], keys, this._vnode)
        }
      }
      // keepAlive标记位
      vnode.data.keepAlive = true
    }
    return vnode || (slot && slot[0])
  }
}


function pruneCacheEntry (
  cache: VNodeCache,
  key: string,
  keys: Array<string>,
  current?: VNode
) {
  const cached = cache[key]
  if (cached && (!current || cached.tag !== current.tag)) {
    cached.componentInstance.$destroy()
  }
  cache[key] = null
  remove(keys, key)
}
  • 判断当前组件是否要被缓存?

    获取 keep-alive 包裹的第一个子组件对象及其组件名,根据设置的 include/exclude(如果有)进行条件匹配,决定是否缓存。不匹配,则直接返回组件实例

  • 命中缓存则直接获取,同时更新key的位置

    根据组件idtag生成缓存 key,并在缓存对象中查找是否已缓存过该组件实例对象,如果存在,直接取出缓存值并更新该keythis.keys中的位置

    更新key的位置是实现LRU置换策略的关键

  • 不命中缓存则设置进缓存,同时检查缓存的实例数量是否超过 max

    this.cache对象中存储该组件实例并保存 key 值,之后检查缓存的实例数量是否超过 max的设置值,超过 max 的设置值,超过则根据 LRU 置换策略删除最近最久未使用的实例(即是下标为0的那个key)

  • 将当前组件实例的 keepAlive 属性设置为true,这个在缓存选中过程中会用到

<keep-alive> 首次渲染和缓存渲染

  • 首次渲染

    除了再 <keep-alive> 中建立缓存,设置vnode.data.keepAlivetrue

    其他的过程和普通组件一样。

  • 缓存渲染的时候

    会根据 vnode.componentInstance(首次渲染vnode.componentInstanceundefined) 和 vnode.data.keepAlive进行判断不会执行组件的 createdmounted 等钩子函数

    对缓存的组件执行patch 过程,最后直接把缓存的DOM对象直接插入到目标元素中,完成了数据更新的情况下的渲染过程。

LRU缓存策略

离开页面,组件清除缓存?