探讨 Vue 3 源码中 `Suspense` 组件的实现，它如何通过内部的 `_pendingBranch` 和 `_fallback` 来管理异步内容和回退状态？

Vue 3 Suspense 组件源码剖析：一场关于“等待戈多”的哲学之旅

各位观众，晚上好！我是你们的老朋友，今天我们要聊聊 Vue 3 源码里一个有点意思的家伙——Suspense 组件。听到 Suspense 这个名字，是不是感觉有点神秘？没错，它就像一个耐心等待戈多的人，只不过戈多在这里代表的是“异步的内容”，而Suspense的任务就是在等待期间展示一些“回退方案”（fallback），免得用户看到一片空白，以为网页卡死了。

让我们抛开那些高大上的概念，直接潜入源码，看看 Suspense 到底是怎么玩的。

一、`Suspense` 的基本结构：一个“树形”的守望者

Suspense 组件本身并没有什么特别炫酷的魔法，它本质上就是一个组件，但它特殊的在于它内部对 VNode 树的处理方式。简单来说，Suspense 就像一个树形的守望者，它会观察自己的子树，看看有没有哪个节点在“请求数据”，也就是触发了异步操作。

我们先来看一下 Suspense 组件的定义（简化版）：

//packages/runtime-core/src/components/Suspense.ts

export const SuspenseImpl = {
  name: 'Suspense',
  // ... 其他属性 ...

  setup(props: SuspenseProps, { slots }: SetupContext) {
    // 一些初始状态
    const pendingBranch = ref<VNode | null>(null)
    const fallbackTree = ref<VNode | null>(null)
    const isSuspended = ref(true)
    const isResolved = ref(false)
    const hasRejected = ref(false)

    // ... 一些工具函数 ...

    const resolve = () => {
      if (isSuspended.value) {
        isSuspended.value = false
        isResolved.value = true
        // ... 更新视图 ...
      }
    }

    const reject = () => {
      if (isSuspended.value) {
        isSuspended.value = false
        hasRejected.value = true
        // ... 更新视图 ...
      }
    }

    return () => {
      const content = slots.default ? slots.default() : null;
      const fallback = slots.fallback ? slots.fallback() : null;

      if (isSuspended.value) {
        // 首次渲染或异步操作未完成，显示 fallback
        fallbackTree.value = normalizeVNode(fallback);
        return fallbackTree.value
      } else if (hasRejected.value) {
        // 如果异步操作失败，显示 error content，这里可以根据实际需要处理
        return createVNode('div', null, 'Error');
      } else {
        // 异步操作已完成，显示 content
        return content;
      }
    }
  }
}

这段代码展示了 Suspense 组件的核心逻辑。我们可以看到几个关键的 ref：

pendingBranch: 记录正在等待的异步 VNode 树。
fallbackTree: 记录回退时显示的 VNode 树。
isSuspended: 一个布尔值，表示 Suspense 是否处于挂起状态（也就是正在等待异步操作）。
isResolved: 一个布尔值，表示异步操作是否已经完成。
hasRejected: 一个布尔值，表示异步操作是否失败。

setup 函数返回的渲染函数，会根据 isSuspended 的值来决定显示哪个内容：如果 isSuspended 为 true，就显示 fallback 插槽的内容；否则，就显示 default 插槽的内容。

二、`_pendingBranch` 和 `_fallback`：幕后的两位大佬

现在，我们来重点关注 _pendingBranch 和 _fallback 这两个属性。虽然在上面的简化代码中没有直接看到这两个名字，但它们的概念是存在的，就是我们代码里的 pendingBranch 和 fallbackTree。

_pendingBranch（或者说 pendingBranch）: 这个属性就像一个“待办事项清单”，它记录了 Suspense 组件正在等待的 VNode 树。想象一下，你的一个子组件发起了一个异步请求，例如从服务器获取数据。在数据返回之前，这个子组件处于“挂起”状态。 _pendingBranch 就会记录这个子组件的 VNode 树，以便在异步操作完成后进行更新。
_fallback（或者说 fallbackTree）: 这个属性就像一个“Plan B”，它记录了在异步操作完成之前要显示的回退内容。通常，我们会用 fallback 插槽来定义回退内容，例如一个加载动画、一个简单的提示信息等等。

让我们通过一个例子来更清晰地理解这两个属性的作用：

<template>
  <Suspense>
    <template #default>
      <AsyncComponent />
    </template>
    <template #fallback>
      <div>Loading...</div>
    </template>
  </Suspense>
</template>

<script setup>
import { defineAsyncComponent } from 'vue'

const AsyncComponent = defineAsyncComponent(() => {
  return new Promise((resolve) => {
    setTimeout(() => {
      resolve({
        template: '<div>Data loaded!</div>'
      })
    }, 2000)
  })
})
</script>

在这个例子中，AsyncComponent 是一个异步组件，它会在 2 秒后才加载完成。在这 2 秒内，Suspense 组件会显示 fallback 插槽的内容，也就是 "Loading…"。当 2 秒后 AsyncComponent 加载完成后，Suspense 会将 fallback 内容替换为 AsyncComponent 的内容，也就是 "Data loaded!"。

在这个过程中，_pendingBranch 就记录了 AsyncComponent 的 VNode 树，而 _fallback 就记录了 "Loading…" 这个 div 的 VNode 树。

三、`resolve` 和 `reject`：异步世界的信使

Suspense 组件需要知道异步操作何时完成，以及是否成功。这就是 resolve 和 reject 这两个函数的用武之地。

resolve: 这个函数就像一个“好消息信使”，它告诉 Suspense 组件： “嘿，异步操作已经完成了，可以显示真实内容了！”。当异步组件加载完成后，它会调用 resolve 函数，通知 Suspense 组件更新视图。
reject: 这个函数就像一个“坏消息信使”，它告诉 Suspense 组件：“哎呀，异步操作失败了，显示一些错误提示吧！”。如果异步组件加载失败，它会调用 reject 函数，通知 Suspense 组件显示错误信息。

在上面的例子中，AsyncComponent 在 setTimeout 的回调函数中调用了 resolve 函数（虽然我们没有显式地调用，但 defineAsyncComponent 内部会处理）。如果 AsyncComponent 加载失败，例如网络错误，那么它就会调用 reject 函数。

四、`Suspense` 的生命周期：从挂起到复苏

让我们梳理一下 Suspense 组件的生命周期：

挂起 (Suspended): 初始状态，或者当 Suspense 组件的子树中存在未完成的异步操作时，Suspense 处于挂起状态。此时，isSuspended 为 true，Suspense 会显示 fallback 插槽的内容。
解决 (Resolved): 当所有异步操作都成功完成时，Suspense 进入解决状态。此时，isSuspended 为 false，isResolved 为 true，Suspense 会显示 default 插槽的内容。
拒绝 (Rejected): 如果任何一个异步操作失败，Suspense 进入拒绝状态。此时，isSuspended 为 false，hasRejected 为 true，Suspense 可以显示错误信息，或者执行其他错误处理逻辑。

我们可以用一个表格来总结这三种状态：

状态	`isSuspended`	`isResolved`	`hasRejected`	显示内容
挂起 (Suspended)	`true`	`false`	`false`	`fallback` 插槽
解决 (Resolved)	`false`	`true`	`false`	`default` 插槽
拒绝 (Rejected)	`false`	`false`	`true`	错误信息

五、`Suspense` 和服务端渲染 (SSR)：更好的用户体验

Suspense 组件在服务端渲染 (SSR) 中也扮演着重要的角色。在 SSR 中，我们希望在服务器端渲染出完整的 HTML，以便用户能够尽快看到内容。但是，如果某些组件需要异步加载数据，那么在服务器端渲染时就会遇到问题。

Suspense 组件可以帮助我们解决这个问题。在服务器端渲染时，Suspense 可以先渲染出 fallback 插槽的内容，然后将异步组件标记为“待加载”。当客户端接收到 HTML 后，Vue 会“水合” (hydrate) 服务端渲染的内容，并异步加载那些被标记为“待加载”的组件。

这样，用户就可以先看到 fallback 内容，而不需要等待所有异步组件都加载完成。当异步组件加载完成后，Vue 会自动更新视图，显示真实内容。

六、`Suspense` 的局限性：并非万能药

虽然 Suspense 组件很强大，但它也有一些局限性：

只能处理基于 Promise 的异步操作: Suspense 只能处理基于 Promise 的异步操作。如果你的异步操作不是基于 Promise 的，那么 Suspense 就无法正常工作。
错误处理需要手动实现: Suspense 提供了 reject 函数，但具体的错误处理逻辑需要我们自己实现。例如，我们可以显示一个错误信息，或者尝试重新加载数据。
嵌套 Suspense 需要谨慎: 虽然我们可以嵌套使用 Suspense 组件，但需要谨慎处理。嵌套的 Suspense 组件可能会导致一些意想不到的问题，例如渲染顺序混乱、性能问题等等。

七、`Suspense` 的最佳实践：让等待变得优雅

为了更好地使用 Suspense 组件，我们可以遵循以下最佳实践：

为 fallback 插槽提供有意义的内容: fallback 插槽的内容应该能够给用户提供一些有用的信息，例如加载动画、进度条、简单的提示信息等等。避免显示空白内容，以免用户以为网页卡死了。
合理处理错误: 使用 reject 函数来处理异步操作失败的情况。显示清晰的错误信息，并提供一些解决方案，例如重新加载数据、联系客服等等。
避免过度使用 Suspense: 只在必要的时候才使用 Suspense 组件。过度使用 Suspense 可能会导致性能问题，并增加代码的复杂性.

八、总结：拥抱异步，优雅等待

Suspense 组件是 Vue 3 中一个非常重要的特性，它让我们能够更优雅地处理异步操作。通过 _pendingBranch 和 _fallback 这两个属性，Suspense 能够记录正在等待的异步 VNode 树和回退内容，并在异步操作完成时自动更新视图。

虽然 Suspense 并非万能药，但只要我们合理使用，就能大大提升用户体验，让等待变得不再痛苦。

好了，今天的讲座就到这里。希望大家对 Suspense 组件有了更深入的了解。记住，编程就像等待戈多，我们需要耐心，需要Plan B，更需要一颗拥抱异步的心！谢谢大家！

Vue 3 Suspense 组件源码剖析：一场关于“等待戈多”的哲学之旅

一、Suspense 的基本结构：一个“树形”的守望者

二、_pendingBranch 和 _fallback：幕后的两位大佬

三、resolve 和 reject：异步世界的信使

四、Suspense 的生命周期：从挂起到复苏

五、Suspense 和服务端渲染 (SSR)：更好的用户体验

六、Suspense 的局限性：并非万能药

七、Suspense 的最佳实践：让等待变得优雅