Vue 3源码深度解析之：`Vue`的`nextTick`：它在`DOM`更新队列中的调度原理。

咳咳，大家好！欢迎来到“Vue源码深度历险记”特别节目。今天咱们要聊聊Vue这个磨人的小妖精里的nextTick，这玩意儿看起来简单，实际上藏了不少小心机。咱们要扒开它的皮，看看它在DOM更新队列里是怎么上蹿下跳、调度乾坤的。

开胃小菜：nextTick是啥玩意儿？

简单来说，nextTick就是Vue提供的一个异步更新DOM的机制。当你修改了Vue的数据，Vue不会立即更新DOM，而是把这些更新放到一个队列里，等到下一次“tick”的时候，再批量更新。这就像你攒了一堆脏衣服，不会立刻洗，而是等到周末再一起扔进洗衣机。

为什么要这样做？因为频繁地更新DOM会影响性能，批量更新可以减少DOM操作的次数，提高效率。

正餐：nextTick的源码探秘之旅

让我们深入Vue 3的源码，看看nextTick是怎么实现的。

首先，找到nextTick的定义。在packages/runtime-core/src/scheduler.ts文件中，你会看到类似这样的代码：

import { isFunction } from '@vue/shared'

const resolvedPromise = /*#__PURE__*/ Promise.resolve() as Promise<any>

let currentFlushPromise: Promise<void> | null = null

const pendingPreFlushCbs: Function[] = []
const pendingPostFlushCbs: Function[] = []

const queue: (Function | ComponentInternalInstance)[] = []
let flushIndex = 0

let isFlushPending = false

const RECURSION_LIMIT = 100
const flushJob = (job: Function | ComponentInternalInstance) => {
  // 省略具体执行job的代码，后面会讲到
}

export function nextTick<T = void>(
  this: any,
  fn?: (...args: any[]) => T,
  ctx?: object
): Promise<T> {
  const p = currentFlushPromise || resolvedPromise
  return fn ? p.then(this ? fn.bind(this) : fn) : p
}

export function queuePreFlushCb(cb: Function) {
  queueCb(cb, pendingPreFlushCbs)
}

export function queuePostFlushCb(cb: Function | Function[]) {
  if (isArray(cb)) {
    pendingPostFlushCbs.push(...cb)
  } else {
    pendingPostFlushCbs.push(cb)
  }
}

const queueCb = (
  cb: Function,
  pendingQueue: Function[]
) => {
  pendingQueue.push(cb)
  queueFlush()
}
function queueFlush() {
  if (!isFlushPending) {
    isFlushPending = true
    currentFlushPromise = resolvedPromise.then(flushJobs)
  }
}
function flushJobs() {
  isFlushPending = false
  currentFlushPromise = null

  // flushJobs的具体实现
}

这段代码有点长，别怕，我们慢慢来。

1. resolvedPromise: 这是一个已经resolve的Promise，用来创建一个微任务。
2. currentFlushPromise: 一个Promise，用于跟踪当前是否正在执行flushJobs。
3. pendingPreFlushCbs 和 pendingPostFlushCbs: 两个数组，分别存放 pre-flush 和 post-flush 的回调函数。Pre-flush回调会在组件更新之前执行，Post-flush回调会在组件更新之后执行。
4. queue: 一个队列，用于存放需要更新的组件实例或函数。
5. isFlushPending: 一个布尔值，表示当前是否正在等待刷新队列。

现在，我们来分析一下nextTick函数：

export function nextTick<T = void>(
  this: any,
  fn?: (...args: any[]) => T,
  ctx?: object
): Promise<T> {
  const p = currentFlushPromise || resolvedPromise
  return fn ? p.then(this ? fn.bind(this) : fn) : p
}

• fn：你传递给nextTick的回调函数。
• ctx：回调函数的执行上下文。
• p：如果当前已经有正在执行的flush promise，就使用它，否则创建一个新的resolve的promise。
• return fn ? p.then(this ? fn.bind(this) : fn) : p：如果传递了回调函数，就把回调函数添加到promise的then方法中，这样回调函数就会在下一次tick的时候执行。如果没有传递回调函数，就直接返回promise。

核心机制：微任务与DOM更新队列

nextTick的核心机制是利用了浏览器的微任务队列。当调用nextTick时，Vue会将回调函数添加到微任务队列中。浏览器会在当前任务执行完毕后，立即执行微任务队列中的所有任务。这样就保证了回调函数会在DOM更新之后执行。

现在，让我们来理一下nextTick的工作流程：

1. 当你修改了Vue的数据。
2. Vue会将组件的更新任务（job）添加到queue队列中。
3. 调用queueFlush函数，如果isFlushPending为false，则将isFlushPending设置为true，并创建一个微任务，该微任务会执行flushJobs函数。
4. 浏览器执行完当前任务后，会立即执行微任务队列中的flushJobs函数。
5. flushJobs函数会遍历queue队列，依次执行队列中的更新任务。
6. 更新任务会更新组件的DOM。
7. flushJobs函数还会执行pendingPreFlushCbs和pendingPostFlushCbs队列中的回调函数。
8. 执行nextTick传入的回调函数。

可以用表格来总结一下：

步骤	操作	涉及的变量/函数
1	修改Vue数据
2	将组件更新任务添加到queue队列	queue
3	调用queueFlush函数，创建微任务执行flushJobs	isFlushPending, resolvedPromise, flushJobs
4	浏览器执行微任务flushJobs
5	flushJobs遍历queue队列，执行更新任务	queue, flushJob
6	更新任务更新组件的DOM
7	flushJobs执行pendingPreFlushCbs和pendingPostFlushCbs回调函数	pendingPreFlushCbs, pendingPostFlushCbs
8	执行nextTick传入的回调函数	nextTick

flushJobs：DOM更新的发动机

flushJobs函数是DOM更新的核心，我们来看看它的源码（简化版）：

function flushJobs() {
  isFlushPending = false
  currentFlushPromise = null

  // Sort queue before flush.
  // This ensures that:
  // 1. Components are updated from parent to child. (because parent is always
  //    created before the child so its render effect will have smaller
  //    priority number.)
  // 2. If a component is unmounted during a parent component's update,
  //    its update can be skipped.
  queue.sort(comparator)

  // conditional usage of checkRecursiveUpdate must be determined out of
  // the while loop to avoid invalid value after nested rendering
  const check = __DEV__ ? checkRecursiveUpdate : NOOP

  // 省略部分源码

  try {
    for (flushIndex = 0; flushIndex < queue.length; flushIndex++) {
      const job = queue[flushIndex]
      if (job) {
        flushJob(job)
      }
    }
  } finally {
    flushIndex = 0
    queue.length = 0

    flushPreFlushCbs()
    flushPostFlushCbs()
  }
}

function flushPreFlushCbs() {
  if (pendingPreFlushCbs.length) {
    let activePreFlushCbs = [...pendingPreFlushCbs]
    pendingPreFlushCbs.length = 0
    for (let i = 0; i < activePreFlushCbs.length; i++) {
      activePreFlushCbs[i]()
    }
  }
}

function flushPostFlushCbs() {
  if (pendingPostFlushCbs.length) {
    let activePostFlushCbs = [...pendingPostFlushCbs]
    pendingPostFlushCbs.length = 0
    for (let i = 0; i < activePostFlushCbs.length; i++) {
      activePostFlushCbs[i]()
    }
  }
}

const comparator = (a: Function | ComponentInternalInstance, b: Function | ComponentInternalInstance): number => {
  const aJob = isFunction(a) ? a.id : a.update.id
  const bJob = isFunction(b) ? b.id : b.update.id
  return aJob - bJob
}

这段代码做了以下几件事：

1. 重置状态: 将isFlushPending设置为false，currentFlushPromise设置为null，表示队列刷新完成。
2. 排序队列: 对queue队列进行排序。排序的目的是为了确保组件的更新顺序是从父组件到子组件，避免一些不必要的DOM操作。
3. 循环执行更新任务: 遍历queue队列，依次执行队列中的更新任务。每个更新任务都会调用flushJob函数来更新组件的DOM。
4. 执行 pre-flush 回调: 调用 flushPreFlushCbs 函数执行 pendingPreFlushCbs 队列中的所有回调函数。
5. 执行 post-flush 回调: 调用 flushPostFlushCbs 函数执行 pendingPostFlushCbs 队列中的所有回调函数。
6. 清空队列: 清空queue队列，为下一次更新做准备。

flushJob：更新组件的秘密武器

flushJob函数负责执行具体的更新任务。它的源码如下：

const flushJob = (job: Function | ComponentInternalInstance) => {
  if (isFunction(job)) {
    callWithErrorHandling(job, null, ErrorCodes.SCHEDULER)
  } else {
    const { update, id } = job
    update()
  }
}

这段代码很简单：

• 如果job是一个函数，就直接执行它。
• 如果job是一个组件实例，就调用它的update方法来更新组件的DOM。

举个栗子：nextTick的实际应用

假设我们有一个计数器组件：

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

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

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

    const increment = async () => {
      count.value++;
      console.log('Count before nextTick:', count.value);
      await nextTick();
      console.log('Count after nextTick:', count.value);
      console.log('DOM updated:', document.querySelector('p').textContent);
    };

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

在这个例子中，当我们点击“Increment”按钮时，increment函数会被调用。increment函数会先将count的值加1，然后调用nextTick函数。

如果你运行这段代码，你会发现：

• Count before nextTick: 输出的是更新后的count值。
• Count after nextTick: 输出的也是更新后的count值。
• DOM updated: 输出的是更新后的DOM内容。

这说明nextTick函数确实是在DOM更新之后执行的。

nextTick的几个注意事项

1. 多次调用nextTick，只会创建一个微任务：Vue会将多个nextTick回调函数合并到同一个微任务中，这样可以减少微任务的数量，提高性能。
2. nextTick的回调函数是在DOM更新之后执行的：这意味着你可以在nextTick的回调函数中访问到更新后的DOM。
3. nextTick的回调函数是异步执行的：这意味着你不能在nextTick的回调函数中立即获取到更新后的DOM。你需要使用await或者then来等待DOM更新完成。
4. nextTick返回的是一个Promise：你可以使用await或者then来等待nextTick的回调函数执行完成。

总结：nextTick的意义

nextTick是Vue中一个非常重要的API。它提供了一种异步更新DOM的机制，可以有效地提高Vue应用的性能。通过深入了解nextTick的源码，我们可以更好地理解Vue的内部机制，从而更好地使用Vue来开发高性能的应用。

课后作业

1. 尝试修改flushJobs函数，改变组件的更新顺序，看看会对应用的性能产生什么影响。
2. 研究一下Vue 2的nextTick实现，看看它和Vue 3的实现有什么不同。

好了，今天的课程就到这里。希望大家通过今天的学习，对nextTick有了更深入的了解。下次再见！