剖析 Vue 3 源码中 `trigger` 函数如何利用 `scheduler` 批处理机制，减少对 V8 引擎的 `Microtask Queue` 的不必要提交，从而优化性能。

各位靓仔靓女们，晚上好！我是今晚的讲师，很高兴能在这里跟大家聊聊 Vue 3 源码里 trigger 函数的秘密，特别是它如何巧妙地利用 scheduler 来减少对 V8 引擎 Microtask Queue 的折腾，从而达到性能优化的目的。准备好了吗？ Let’s dive in!

开场白：Microtask Queue，你是个磨人的小妖精！

在深入 trigger 函数之前，我们先得跟一位“老朋友”打个招呼：V8 引擎的 Microtask Queue。简单来说，这玩意就像一个“待办事项”列表，里面塞满了需要在当前任务执行完毕后立即执行的任务。举个例子，Promise 的 then 和 catch 回调，就是往这个队列里塞任务的典型代表。

问题来了，如果我们在短时间内疯狂往 Microtask Queue 里塞任务，V8 引擎就得不停地处理这些任务，这会占用宝贵的 CPU 资源，导致页面卡顿，影响用户体验。就像一个贪吃的家伙，一下子塞太多东西到嘴里，肯定会噎着。

Vue 3 的 trigger 函数，就是负责触发响应式数据更新的“罪魁祸首”。每次数据发生变化，它都会调用相关的 effect 函数（比如组件的渲染函数），这些 effect 函数可能会触发更多的响应式数据更新，从而形成一个更新链。如果 trigger 函数每次都直接往 Microtask Queue 里塞任务，那后果不堪设想。

正文：trigger 函数的“小心机”

Vue 3 的 trigger 函数并没有这么鲁莽，它耍了一个“小心机”，就是引入了 scheduler 批处理机制。简单来说，就是把一段时间内的更新任务攒起来，然后一次性地提交到 Microtask Queue 里，而不是一个一个地提交。这就像把一堆快递打包成一个包裹，然后一次性寄出去，而不是一个一个地寄，可以节省不少时间和精力。

我们先来看一下 trigger 函数的核心代码（简化版）：

function trigger(target: object, type: TriggerOpTypes, key: unknown, newValue?: unknown, oldValue?: unknown, oldTarget?: Map<unknown, unknown> | Set<unknown>) {
  const depsMap = targetMap.get(target);
  if (!depsMap) {
    return;
  }

  let deps: (Dep | undefined)[] = [];

  if (key !== void 0) {
    deps.push(depsMap.get(key));
  }

  if (type === TriggerOpTypes.ADD || type === TriggerOpTypes.DELETE || type === TriggerOpTypes.CLEAR) {
    deps.push(depsMap.get(ITERATE_KEY));
  }

  if (type === TriggerOpTypes.ADD || type === TriggerOpTypes.DELETE) {
    deps.push(depsMap.get(MAP_KEY_ITERATE_KEY));
  }

  const effects: (ReactiveEffect | undefined)[] = [];

  for (const dep of deps) {
    if (dep) {
      for (const effect of dep) {
        if (effect) {
          if (effect.options.scheduler) {
            effect.options.scheduler(effect); // 使用 scheduler
          } else {
            effects.push(effect);
          }
        }
      }
    }
  }

  // 执行所有 effect
  for (const effect of effects) {
    effect.run();
  }
}

这里我们可以看到，trigger 函数会遍历所有依赖于当前数据的 effect 函数，然后根据 effect 函数的 options.scheduler 属性来决定如何执行这些 effect 函数。如果 options.scheduler 存在，就调用它，否则直接执行 effect 函数。

scheduler 的妙用：化零为整

scheduler 函数是 Vue 3 实现批处理更新的关键。它的作用是把 effect 函数放到一个队列里，然后等到下一个 tick 的时候，再统一执行这些 effect 函数。这样做的好处是，可以把多个更新任务合并成一个任务，从而减少对 Microtask Queue 的提交次数。

我们来看一下 Vue 3 默认的 scheduler 函数：

let isFlushPending = false;
const queue: (ReactiveEffect | null)[] = [];
const flushPreFlushCbs: Function[] = [];
let flushIndex = 0;

const resolvedPromise = Promise.resolve() as Promise<any>

let currentFlushPromise: Promise<any> | null = null;

function queueJob(job: ReactiveEffect) {
  if (!queue.includes(job)) {
    queue.push(job);
    queueFlush();
  }
}

function queueFlush() {
  if (!isFlushPending) {
    isFlushPending = true;
    currentFlushPromise = resolvedPromise.then(flushJobs)
  }
}

const RECURSION_LIMIT = 100
function flushJobs() {
  isFlushPending = false
  try {
    for (flushIndex = 0; flushIndex < queue.length; flushIndex++) {
      const job = queue[flushIndex]
      if (job) {
        job.run()
      }
    }
  } finally {
    queue.length = 0
    flushIndex = 0
  }
}

这段代码的核心逻辑如下：

queueJob(job): 这个函数负责把 effect 函数（也就是这里的 job）放到一个队列 queue 里。如果队列里已经存在这个 effect 函数，就直接忽略。然后调用 queueFlush() 函数。
queueFlush(): 这个函数负责把 flushJobs 函数放到 Microtask Queue 里。它使用 Promise.resolve().then() 来实现这个功能。 Promise.resolve().then() 会确保 flushJobs 函数在当前任务执行完毕后立即执行。 isFlushPending 变量用来防止重复提交 flushJobs 函数。
flushJobs(): 这个函数负责执行队列 queue 里的所有 effect 函数。它会遍历队列，然后依次调用 effect 函数的 run() 方法。最后，清空队列。

通过这种方式，Vue 3 可以把多个更新任务合并成一个任务，然后一次性地提交到 Microtask Queue 里。这大大减少了对 Microtask Queue 的提交次数，从而提高了性能。

举个栗子：组件更新的批处理

假设我们有一个组件，它的模板如下：

<template>
  <div>
    <p>{{ count }}</p>
    <button @click="increment">Increment</button>
  </div>
</template>

<script>
import { ref } from 'vue';

export default {
  setup() {
    const count = ref(0);

    const increment = () => {
      count.value++;
      count.value++;
    };

    return {
      count,
      increment,
    };
  },
};
</script>

在这个组件里，我们有一个 count 变量，它是一个响应式数据。当我们点击 "Increment" 按钮时，increment 函数会被调用，它会把 count 变量的值增加两次。

如果没有 scheduler 批处理机制，每次 count.value++ 都会触发一次组件的更新，这意味着我们需要往 Microtask Queue 里提交两次更新任务。这会浪费不少 CPU 资源。

但是，有了 scheduler 批处理机制，Vue 3 会把这两个更新任务放到队列里，然后等到下一个 tick 的时候，再统一执行这两个更新任务。这意味着我们只需要往 Microtask Queue 里提交一次更新任务，就可以完成组件的更新。

表格总结：scheduler 的优势

特性	没有 `scheduler`	有 `scheduler`
更新任务提交次数	频繁	批量
`Microtask Queue` 压力	大	小
性能	较差	较好
用户体验	可能卡顿	更流畅

自定义 scheduler：更灵活的控制

Vue 3 允许我们自定义 scheduler 函数，这为我们提供了更灵活的控制更新的方式。我们可以根据具体的业务场景，来编写自己的 scheduler 函数，从而实现更精细的性能优化。

例如，我们可以实现一个基于 requestAnimationFrame 的 scheduler 函数：

function queueJob(job: ReactiveEffect) {
  if (!queue.includes(job)) {
    queue.push(job);
    queueFlush();
  }
}

function queueFlush() {
    requestAnimationFrame(flushJobs)
}

const RECURSION_LIMIT = 100
function flushJobs() {
  try {
    for (flushIndex = 0; flushIndex < queue.length; flushIndex++) {
      const job = queue[flushIndex]
      if (job) {
        job.run()
      }
    }
  } finally {
    queue.length = 0
    flushIndex = 0
  }
}

这个 scheduler 函数会把更新任务放到一个队列里，然后使用 requestAnimationFrame 在下一帧渲染之前执行这些更新任务。这样做的好处是，可以避免在同一帧内多次更新 DOM，从而提高渲染性能。

代码示例：使用自定义 scheduler

<template>
  <div>
    <p>{{ count }}</p>
    <button @click="increment">Increment</button>
  </div>
</template>

<script>
import { ref, watchEffect } from 'vue';

export default {
  setup() {
    const count = ref(0);

    const increment = () => {
      count.value++;
      count.value++;
    };

     watchEffect(() => {
         console.log("count changed")
     }, {
         scheduler: queueJob
     })

    return {
      count,
      increment,
    };
  },
};
</script>

在这个例子中，我们使用 watchEffect 函数来监听 count 变量的变化，并且指定了 scheduler 函数为 queueJob。这意味着，每次 count 变量发生变化，watchEffect 函数的回调函数都会被放到队列里，然后等到下一个 tick 的时候，再统一执行。

总结：trigger + scheduler，性能优化的黄金搭档

Vue 3 的 trigger 函数和 scheduler 批处理机制，就像一对黄金搭档，它们共同协作，实现了高效的响应式数据更新。 trigger 函数负责触发更新，scheduler 负责把更新任务合并成一个任务，然后一次性地提交到 Microtask Queue 里。这大大减少了对 Microtask Queue 的提交次数，从而提高了性能，让我们的应用更加流畅。

最后的提醒：不要滥用 scheduler！

虽然 scheduler 批处理机制可以提高性能，但是我们也要注意不要滥用它。如果我们的更新任务之间存在依赖关系，或者更新任务需要立即生效，那么就不能使用 scheduler 批处理机制。否则，可能会导致程序出现 bug。

记住，性能优化是一门艺术，需要我们根据具体的业务场景，来选择合适的优化策略。没有万能的优化方案，只有最适合的优化方案。

好了，今天的讲座就到这里。希望大家能够有所收获，并在以后的开发工作中，灵活运用 trigger 函数和 scheduler 批处理机制，写出更加高效的 Vue 应用！感谢大家的聆听！祝大家晚安！

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