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如何利用 `Vue Devtools` 提供的 API，开发一个自定义的调试工具，用于监控应用状态或性能？

大家好，欢迎来到“Vue Devtools 黑客马拉松”！

今天咱们不讲那些花里胡哨的框架原理，直接上硬菜：教大家如何利用 Vue Devtools 提供的 API，打造属于自己的定制调试工具。保证学完之后，你也能像超级英雄一样，透视你的 Vue 应用，监控它的状态和性能，让 Bug 无处遁形！

咱们的目标是：从入门到入魔，打造一个能监控特定组件的性能，并在 Devtools 面板中实时显示数据的调试工具。

1. 摸清 Vue Devtools 的底细

首先，咱们要搞清楚 Vue Devtools 到底是个啥。它可不是一个简单的浏览器插件，而是一个基于 Chrome Devtools API 的扩展，可以和你的 Vue 应用进行深度交互。

要利用它，我们需要用到一个核心 API：devtoolsPlugin。

// 在你的插件入口文件中（例如：my-custom-devtools.js）
export function devtoolsPlugin(app) {
  // app 是 Vue 应用实例
  console.log('Hello from my custom devtools plugin!', app);
}

这段代码很简单，但是意义重大。它告诉 Vue Devtools：“嘿，我来了！我是一个插件，我准备好了！”

如何让 Devtools 找到你的插件？

你需要把这个插件注册到你的 Vue 应用中。通常，你可以在 main.js 或者你的组件库的入口文件中这样做：

// main.js
import { createApp } from 'vue';
import App from './App.vue';
import { devtoolsPlugin } from './my-custom-devtools'; // 引入你的插件

const app = createApp(App);

// 只有在开发环境下才注册插件
if (process.env.NODE_ENV === 'development') {
  app.use(devtoolsPlugin);
}

app.mount('#app');

注意事项：

  • 确保你的插件只在开发环境下注册，不然生产环境的用户可能会一脸懵逼。
  • app.use() 是 Vue 3 的用法，Vue 2 的话需要用 Vue.use()。

现在，打开你的 Vue 应用，如果一切顺利，你会在 Devtools 的控制台中看到 Hello from my custom devtools plugin!。恭喜你，迈出了第一步！

2. 定制你的 Devtools 面板

接下来，我们要创建一个自定义的 Devtools 面板，用来展示我们想要监控的数据。

export function devtoolsPlugin(app) {
  app.config.globalProperties.__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__.emit('devtools-plugin:add-inspector', {
    id: 'my-custom-inspector',
    label: '我的性能监控',
    icon: 'settings', // 可以使用 Devtools 内置的图标，或者自定义
    treeFilterPlaceholder: '搜索组件...', // 可选的搜索框提示文字
    actions: [ // 可选的操作按钮
      {
        icon: 'refresh',
        tooltip: '刷新数据',
        action: () => {
          console.log('刷新数据!');
          // 在这里执行刷新数据的逻辑
        }
      }
    ],
    nodeView: {
      component: {
        template: `<div><h1>{{ label }}</h1><p>{{ description }}</p></div>`,
        data() {
          return {
            label: '组件名称',
            description: '组件性能数据...'
          }
        }
      }
    }
  });
}

这段代码做了什么？

  • __VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__.emit('devtools-plugin:add-inspector', ...)：这是核心，它告诉 Devtools 创建一个新的面板。
  • id：面板的唯一标识符，随便起一个。
  • label：面板的显示名称，就是你在 Devtools 中看到的名称。
  • icon：面板的图标，可以是 Devtools 内置的，也可以自定义。
  • treeFilterPlaceholder：面板中组件树的搜索框提示文字。
  • actions：面板顶部的操作按钮，可以添加刷新、设置等功能。
  • nodeView：当你在组件树中选择一个组件时，右侧显示的视图。这里我们用一个简单的 Vue 组件来展示数据。

刷新你的 Vue 应用，你会发现 Devtools 中多了一个名为“我的性能监控”的面板。但是，现在它还很空，我们需要往里面添加内容。

3. 监控组件的性能

现在，我们要开始监控组件的性能了。这里我们使用一个简单的例子：监控组件的渲染时间。

import { ref, onMounted, onBeforeUnmount } from 'vue';

export default {
  name: 'MyComponent',
  setup() {
    const renderTime = ref(0);
    let startTime = 0;

    onMounted(() => {
      startTime = performance.now();
    });

    onBeforeUnmount(() => {
      const endTime = performance.now();
      renderTime.value = endTime - startTime;
      console.log(`MyComponent 渲染时间：${renderTime.value}ms`);
    });

    return {
      renderTime
    };
  },
  template: `<div>
    <h1>My Component</h1>
    <p>渲染时间：{{ renderTime }}ms</p>
  </div>`
};

这段代码很简单：

  • onMounted()：在组件挂载时记录开始时间。
  • onBeforeUnmount()：在组件卸载时记录结束时间，计算渲染时间，并将其赋值给 renderTime。

现在，我们需要把这个 renderTime 传递给 Devtools，让它显示出来。

4. 连接组件和 Devtools

要连接组件和 Devtools，我们需要用到 devtoolsPlugin 提供的 visitComponent API。

export function devtoolsPlugin(app) {
  app.config.globalProperties.__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__.emit('devtools-plugin:add-inspector', {
    id: 'my-custom-inspector',
    label: '我的性能监控',
    icon: 'settings',
    treeFilterPlaceholder: '搜索组件...',
    actions: [
      {
        icon: 'refresh',
        tooltip: '刷新数据',
        action: () => {
          console.log('刷新数据!');
        }
      }
    ],
    nodeView: {
      component: {
        template: `<div><h1>{{ label }}</h1><p>渲染时间：{{ renderTime }}ms</p></div>`,
        props: ['node'], // 接收来自 Devtools 的 node 对象
        data() {
          return {
            label: this.node.componentInstance.type.name || '未知组件',
            renderTime: 0 // 初始值为 0
          }
        },
        mounted() {
          // 监听组件的渲染时间变化
          this.node.componentInstance.proxy.$watch('renderTime', (newVal) => {
            this.renderTime = newVal;
          });
        }
      }
    }
  });

  app.mixin({
    mounted() {
      // 只有在开发环境下才执行
      if (process.env.NODE_ENV === 'development' && this.__VUE_DEVTOOLS_UID__) {
        app.config.globalProperties.__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__.emit('devtools-plugin:component-added', this);
      }
    },
    beforeUnmount() {
      if (process.env.NODE_ENV === 'development' && this.__VUE_DEVTOOLS_UID__) {
        app.config.globalProperties.__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__.emit('devtools-plugin:component-removed', this);
      }
    }
  });
}

这段代码有点长，我们来分解一下：

  • nodeView.component.props: ['node']: Devtools 会把选中的组件的信息，通过 node 属性传递给我们的组件。
  • nodeView.component.data(): 初始化数据，label 从 node.componentInstance.type.name 获取组件名称。
  • nodeView.component.mounted(): 监听组件实例上的 renderTime 属性的变化，并更新 nodeView.component.data() 中的 renderTime。这里我们使用了 this.node.componentInstance.proxy.$watch 来监听组件实例上的数据变化。
  • app.mixin: 这是一个全局混入，用于在组件挂载和卸载时通知 Devtools。__VUE_DEVTOOLS_UID__ 是 Vue Devtools 注入到组件实例上的唯一标识符。

核心思路：

  1. 当组件被添加到 DOM 中时，通过 devtools-plugin:component-added 通知 Devtools。
  2. 当组件被选中时，Devtools 会把组件的信息传递给 nodeView.component。
  3. nodeView.component 监听组件实例上的数据变化，并更新显示。
  4. 当组件从 DOM 中移除时，通过 devtools-plugin:component-removed 通知 Devtools。

现在，刷新你的 Vue 应用，打开 Devtools，选择“我的性能监控”面板，你应该能看到组件树了。选择 MyComponent，右侧会显示它的渲染时间。

5. 进阶：更高级的性能监控

上面的例子只是一个简单的演示，你可以根据自己的需求，监控更复杂的性能指标，例如：

  • 组件的更新次数：记录组件每次更新的时间，并显示更新次数。
  • API 请求时间：监控 API 请求的耗时，并显示请求的 URL 和状态码。
  • 内存占用：监控应用的内存占用情况，并显示内存增长曲线。

一些建议：

  • 使用 performance.mark() 和 performance.measure() API：这些 API 可以更精确地测量代码的执行时间。
  • 使用 requestAnimationFrame()：在浏览器空闲时执行一些计算密集型的任务，避免阻塞 UI 线程。
  • 使用 Web Workers：将一些耗时的任务放到 Web Workers 中执行，避免阻塞 UI 线程。

6. 优化你的 Devtools 插件

  • 使用缓存：避免重复计算相同的数据。
  • 使用节流和防抖：避免频繁更新 Devtools 面板。
  • 使用代码分割：将插件代码分割成多个 chunk，只在需要时加载。

7. 总结

今天我们一起学习了如何利用 Vue Devtools 提供的 API，打造一个自定义的调试工具。我们从最简单的示例开始，逐步深入，最终实现了一个能监控组件渲染时间的 Devtools 面板。

记住，这只是一个起点。你可以根据自己的需求，扩展这个插件，监控更多的数据，打造一个真正属于你的 Vue 应用透视镜！

最后，送大家一个彩蛋：

// 可以在你的 Devtools 插件中添加一些有趣的功能，例如：

// 在控制台中输出一些有趣的消息
console.log('%c Hello, Vue Devtools Hacker! ', 'background: #222; color: #bada55');

// 在 Devtools 面板中添加一个复活节彩蛋
app.config.globalProperties.__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__.emit('devtools-plugin:add-inspector', {
  id: 'easter-egg',
  label: '复活节彩蛋',
  icon: 'star',
  nodeView: {
    component: {
      template: `<img src="https://example.com/easter-egg.png" />`
    }
  }
});

希望今天的讲座对大家有所帮助！祝大家编码愉快！

附录：一些常用的 Devtools API

API 描述
devtoolsPlugin(app) 插件的入口函数，app 是 Vue 应用实例。
__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__.emit() 发送事件给 Devtools。
'devtools-plugin:add-inspector' 添加一个新的 Devtools 面板。
'devtools-plugin:component-added' 通知 Devtools 有一个新的组件被添加到 DOM 中。
'devtools-plugin:component-removed' 通知 Devtools 有一个组件从 DOM 中移除。
node.componentInstance 组件实例。
node.componentInstance.type.name 组件的名称。
node.componentInstance.proxy.$watch() 监听组件实例上的数据变化。
performance.mark(markName) 在性能时间线上创建一个标记。
performance.measure(measureName, startMark, endMark) 在性能时间线上创建一个测量，用于计算两个标记之间的时间差。
requestAnimationFrame(callback) 在浏览器下一次重绘之前执行回调函数。

加油！ 成为 Vue Devtools 黑客！

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