如何结合 Vue 的 nextTick 和 requestAnimationFrame 优化 DOM 操作，避免频繁回流（reflow）和重绘（repaint）？

各位观众老爷，大家好！今天咱们不聊八卦，专攻技术，来一场关于 Vue.js 性能优化的硬核讲座。主题嘛，就是如何优雅地结合 nextTick 和 requestAnimationFrame，让你的 Vue 应用告别卡顿，丝滑如德芙巧克力（没有收广告费）。

开场白：DOM 操作的那些事儿

话说前端开发，跟 DOM 打交道那是家常便饭。增删改查，各种操作，看起来简单，但背地里却暗藏玄机。频繁的 DOM 操作，会引发浏览器的“回流”（reflow）和“重绘”（repaint），这两个家伙可是性能杀手，一不小心就会让你的页面卡成 PPT。

• 回流（Reflow）： 浏览器需要重新计算元素的几何属性（位置、大小等），然后重新构建渲染树。这可是个大工程，消耗巨大。
• 重绘（Repaint）： 元素的外观发生了改变，浏览器需要重新绘制元素。相对回流来说，消耗小一些。

想象一下，你在厨房做饭，回流就像是你要重新装修厨房，把灶台、橱柜都挪个位置；而重绘呢，只是给锅碗瓢盆换个颜色。你说哪个更费劲？

Vue 的异步更新机制：nextTick 的登场

Vue 作为一个 MVVM 框架，深知 DOM 操作的代价。所以它搞了个异步更新机制，简单来说，就是当你修改了 Vue 的 data，Vue 不会立刻更新 DOM，而是把这些修改攒起来，等到合适的时机再批量更新。

这个“合适的时机”是谁来决定的呢？答案就是 nextTick。

nextTick 的作用，就是把回调函数推迟到下一个 DOM 更新周期之后执行。也就是说，等你所有的 data 修改都处理完了，Vue 才会去更新 DOM。

nextTick 的用法

nextTick 有两种用法：

1. 全局方法 Vue.nextTick(callback)：

   Vue.component('my-component', {
     data: function () {
       return {
         message: 'Hello'
       }
     },
     methods: {
       updateMessage: function () {
         this.message = 'World';
         Vue.nextTick(function () {
           // DOM 已经更新
           console.log(document.getElementById('my-message').textContent); // World
         });
       }
     },
     template: '<div id="my-message">{{ message }}</div>'
   });

2. 实例方法 this.$nextTick(callback)：

   <template>
     <div id="my-message">{{ message }}</div>
     <button @click="updateMessage">Update Message</button>
   </template>
   
   <script>
   export default {
     data() {
       return {
         message: 'Hello'
       }
     },
     methods: {
       updateMessage() {
         this.message = 'World';
         this.$nextTick(() => {
           // DOM 已经更新
           console.log(document.getElementById('my-message').textContent); // World
         });
       }
     }
   }
   </script>

nextTick 的原理

nextTick 的实现原理其实挺复杂的，涉及到事件循环（Event Loop）和微任务（Microtask）队列。简单来说，Vue 会尝试使用以下方式来执行 nextTick 的回调函数：

1. Promise.resolve().then(callback)
2. MutationObserver
3. setImmediate (仅 IE 可用)
4. setTimeout(callback, 0)

优先级从高到低。也就是说，Vue 会优先使用 Promise，如果浏览器不支持，就用 MutationObserver，以此类推。

requestAnimationFrame：动画界的扛把子

requestAnimationFrame 是浏览器提供的一个 API，用于执行动画相关的操作。它的特点是：

• 与浏览器的刷新频率同步： 也就是说，requestAnimationFrame 的回调函数会在浏览器下次重绘之前执行，通常是每秒 60 帧。
• 优化性能： 浏览器会对动画进行优化，避免不必要的重绘和回流。
• 暂停后台动画： 如果页面处于后台状态，浏览器会自动暂停 requestAnimationFrame 的回调函数，节省资源。

requestAnimationFrame 的用法

function animate() {
  // 执行动画相关的操作
  // ...

  requestAnimationFrame(animate); // 递归调用，实现持续动画
}

requestAnimationFrame(animate); // 启动动画

nextTick + requestAnimationFrame：珠联璧合，天下无敌？

现在，我们把 nextTick 和 requestAnimationFrame 放在一起，看看能擦出什么样的火花。

想象一个场景：你需要修改一个元素的样式，然后立即获取它的宽度。

<template>
  <div ref="myElement" :style="{ width: elementWidth + 'px' }">My Element</div>
  <button @click="updateWidth">Update Width</button>
</template>

<script>
export default {
  data() {
    return {
      elementWidth: 100
    }
  },
  methods: {
    updateWidth() {
      this.elementWidth = 200;
      // 错误的做法：立即获取宽度，可能获取到旧值
      // console.log(this.$refs.myElement.offsetWidth);

      this.$nextTick(() => {
        // DOM 已经更新，但浏览器可能还没重绘
        console.log('nextTick:', this.$refs.myElement.offsetWidth);

        requestAnimationFrame(() => {
          // 浏览器已经重绘，可以安全获取宽度
          console.log('requestAnimationFrame:', this.$refs.myElement.offsetWidth);
        });
      });
    }
  }
}
</script>

在这个例子中，如果你直接在 this.elementWidth = 200; 之后获取 offsetWidth，很可能获取到的是旧值，因为 Vue 的 DOM 更新是异步的。

使用 nextTick 可以确保 DOM 已经更新，但浏览器可能还没来得及重绘。所以，如果你需要获取元素的最新尺寸，最好再套一层 requestAnimationFrame，确保浏览器已经完成了重绘。

为什么要这么做？

• nextTick 确保 DOM 更新： 避免在 DOM 更新之前访问 DOM 元素。
• requestAnimationFrame 确保浏览器重绘： 避免在浏览器重绘之前获取元素的尺寸，确保获取到的是最新值。

更复杂的例子：批量修改 DOM，并应用动画

假设你需要在一个列表中添加 100 个元素，并为每个元素添加一个淡入动画。

<template>
  <div>
    <div v-for="item in items" :key="item.id" class="item" :class="{ 'fade-in': item.visible }">{{ item.text }}</div>
    <button @click="addItems">Add Items</button>
  </div>
</template>

<script>
export default {
  data() {
    return {
      items: []
    }
  },
  methods: {
    addItems() {
      const newItems = [];
      for (let i = 0; i < 100; i++) {
        newItems.push({ id: i, text: `Item ${i}`, visible: false });
      }

      this.items = [...this.items, ...newItems];

      this.$nextTick(() => {
        // DOM 已经更新，但元素还没显示
        this.items.forEach((item) => {
          requestAnimationFrame(() => {
            // 浏览器已经重绘，添加 fade-in class
            item.visible = true;
          });
        });
      });
    }
  }
}
</script>

<style scoped>
.item {
  opacity: 0;
  transition: opacity 0.5s ease-in-out;
}

.fade-in {
  opacity: 1;
}
</style>

在这个例子中，我们首先批量添加 100 个元素，然后使用 nextTick 确保 DOM 已经更新。接着，我们遍历每个元素，使用 requestAnimationFrame 在浏览器重绘之后，为元素添加 fade-in class，触发淡入动画。

如果没有 requestAnimationFrame，浏览器可能会在添加所有元素之后才进行一次重绘，导致动画效果不流畅。

最佳实践和注意事项

1. 避免过度使用： nextTick 和 requestAnimationFrame 都是性能优化工具，但过度使用反而会增加代码的复杂性。只在真正需要的时候才使用它们。
2. 谨慎处理副作用： nextTick 和 requestAnimationFrame 的回调函数都是异步执行的，所以要谨慎处理副作用，避免出现意外情况。
3. 注意兼容性： requestAnimationFrame 兼容性良好，但 nextTick 的实现方式可能因浏览器而异。建议使用 Vue 提供的 nextTick 方法，避免自己实现。
4. 性能测试： 使用浏览器的开发者工具进行性能测试，验证你的优化是否有效。

一些反面教材

1. 在循环中直接操作 DOM： 这是最常见的性能问题之一。尽量避免在循环中频繁修改 DOM，可以使用 nextTick 或 requestAnimationFrame 批量更新。
2. 不必要的重绘和回流： 避免修改元素的样式，导致不必要的重绘和回流。可以使用 CSS transforms 和 opacity 来实现动画效果，这些属性不会触发回流。
3. 过度渲染： 使用 v-if 和 v-show 控制元素的显示和隐藏，避免不必要的渲染。

总结

nextTick 和 requestAnimationFrame 是 Vue.js 性能优化的两大利器。nextTick 确保 DOM 更新，requestAnimationFrame 确保浏览器重绘。将它们结合使用，可以有效地避免频繁的回流和重绘，提高应用的性能。

最后，送大家一份表格，总结一下 nextTick 和 requestAnimationFrame 的区别：

特性	nextTick	requestAnimationFrame
作用	推迟回调函数到下一个 DOM 更新周期之后执行	在浏览器下次重绘之前执行回调函数
用途	确保 DOM 已经更新，可以访问最新的 DOM 元素	用于执行动画相关的操作，避免不必要的重绘和回流
执行时机	DOM 更新之后，浏览器重绘之前	浏览器下次重绘之前
与浏览器刷新频率	无关	与浏览器刷新频率同步，通常是每秒 60 帧
场景	获取更新后的 DOM 元素尺寸、批量更新 DOM	实现流畅的动画效果、批量修改 DOM 并应用动画

希望今天的讲座能对大家有所帮助。记住，优化之路永无止境，不断学习，不断实践，才能成为一名优秀的 Vue.js 开发者！

感谢各位的收看！下次再见！