各位观众老爷，大家好！我是你们的老朋友，今天咱们来聊聊 Vue 组件的缓存机制，保证让各位听完之后，在 Vue 的世界里更加游刃有余。
咱们今天主要讲两种缓存方式：keep-alive 和 Memoization (记忆化)。
第一部分：keep-alive – 组件状态的时光机
首先，想象一下，你有一个组件，里面有一些输入框，用户填了一些数据。然后，你切换到另一个组件，再切回来，你希望用户之前输入的数据还在，而不是组件被重新渲染，所有数据都丢失了。这就是 keep-alive 的用武之地。
keep-alive 是 Vue 内置的一个组件，它可以将包裹在其中的组件实例缓存起来，避免组件被销毁和重新创建。 简单来说，它就像一个时光机，能把组件的状态冻结住，等你回来的时候，再解冻。
1. keep-alive 的基本用法
最简单的用法就是直接把组件包裹在 keep-alive 里：
<template>
<div>
<button @click="toggleComponent">切换组件</button>
<keep-alive>
<component :is="currentComponent"></component>
</keep-alive>
</div>
</template>
<script>
import ComponentA from './components/ComponentA.vue';
import ComponentB from './components/ComponentB.vue';
export default {
components: {
ComponentA,
ComponentB,
},
data() {
return {
currentComponent: 'ComponentA',
};
},
methods: {
toggleComponent() {
this.currentComponent = this.currentComponent === 'ComponentA' ? 'ComponentB' : 'ComponentA';
},
},
};
</script>在这个例子中，ComponentA 和 ComponentB 会在切换时被缓存。当你从 ComponentA 切换到 ComponentB，然后再切回来，ComponentA 的状态会保留下来。
2. include 和 exclude 属性
keep-alive 提供了 include 和 exclude 属性，允许你指定哪些组件需要缓存，哪些组件不需要缓存。
include: 字符串或正则表达式。只有匹配的组件会被缓存。exclude: 字符串或正则表达式。匹配的组件不会被缓存。
<template>
<div>
<keep-alive include="ComponentA">
<component :is="currentComponent"></component>
</keep-alive>
</div>
</template>在这个例子中，只有 ComponentA 会被缓存。ComponentB 不会被缓存。
<template>
<div>
<keep-alive exclude="ComponentB">
<component :is="currentComponent"></component>
</keep-alive>
</div>
</template>在这个例子中，除了 ComponentB，其他组件都会被缓存。
3. max 属性
keep-alive 还提供了 max 属性，用于限制缓存的组件实例的最大数量。当缓存的组件实例数量超过 max 值时，最久没有被访问的组件实例会被销毁。
<template>
<div>
<keep-alive :max="3">
<component :is="currentComponent"></component>
</keep-alive>
</div>
</template>在这个例子中，最多缓存 3 个组件实例。
4. 生命周期钩子：activated 和 deactivated
当组件被 keep-alive 缓存后，它的生命周期会发生一些变化。
activated: 当组件被激活时调用。这个钩子函数在组件被插入到 DOM 中时调用，无论它是初次渲染还是从缓存中恢复。deactivated: 当组件被停用时调用。这个钩子函数在组件从 DOM 中移除时调用，无论它是被销毁还是被缓存。
这两个钩子函数非常有用，可以让你在组件被缓存和激活时执行一些特定的操作。
例如，你可以在 activated 钩子函数中重新获取数据，或者在 deactivated 钩子函数中清理一些资源。
<template>
<div>
<p>Count: {{ count }}</p>
</div>
</template>
<script>
export default {
data() {
return {
count: 0,
};
},
activated() {
console.log('Component activated');
this.count = localStorage.getItem('count') || 0;
},
deactivated() {
console.log('Component deactivated');
localStorage.setItem('count', this.count);
},
mounted() {
setInterval(() => {
this.count++;
}, 1000);
},
};
</script>在这个例子中，当组件被激活时，它会从 localStorage 中读取 count 的值。当组件被停用时，它会将 count 的值保存到 localStorage 中。这样，即使组件被缓存，count 的值也会被保留下来。
5. keep-alive 的原理
keep-alive 的实现原理比较复杂，但大致可以概括为以下几点：
- 当
keep-alive包裹一个组件时，它会将该组件的 VNode 缓存起来。 - 当组件被切换时，
keep-alive会检查缓存中是否存在该组件的 VNode。 - 如果存在，
keep-alive会直接使用缓存中的 VNode，而不是重新创建组件实例。 - 如果不存在，
keep-alive会创建一个新的组件实例，并将其 VNode 缓存起来。
keep-alive 使用了一个 cache 对象来存储缓存的组件实例。cache 对象是一个键值对，其中键是组件的 name 属性，值是组件的 VNode。
当 keep-alive 需要从缓存中获取组件实例时，它会首先检查 cache 对象中是否存在该组件的 name。如果存在，keep-alive 会直接返回 cache 对象中对应的 VNode。否则，keep-alive 会返回 null。
总结：keep-alive 的优点和缺点
-
优点:
- 保留组件状态，提高用户体验。
- 避免组件重复渲染，提高性能。
-
缺点:
- 增加内存消耗，因为缓存的组件实例会占用内存。
- 需要谨慎使用，避免缓存不必要的组件，造成内存浪费。
activated和deactivated生命周期钩子需要理解和正确使用。
第二部分：Memoization (记忆化) – 函数的智慧缓存
Memoization 是一种优化技术，用于缓存函数调用的结果，以便在相同的输入再次出现时，直接返回缓存的结果，而不需要重新计算。 简单来说，就是让函数记住自己算过的值，下次再算同样的值，直接告诉你就行了，不用再费劲巴拉的算了。
1. Memoization 的基本思想
Memoization 的核心思想是：
- 创建一个缓存对象，用于存储函数调用的结果。
- 当函数被调用时，首先检查缓存对象中是否存在该输入的缓存结果。
- 如果存在，直接返回缓存结果。
- 如果不存在，执行函数，并将结果存储到缓存对象中，然后返回结果。
2. JavaScript 中的 Memoization 实现
下面是一个简单的 JavaScript Memoization 实现：
function memoize(func) {
const cache = {};
return function(...args) {
const key = JSON.stringify(args); // 将参数序列化为字符串作为缓存的键
if (cache[key]) {
console.log('从缓存中获取结果');
return cache[key];
} else {
console.log('计算结果');
const result = func.apply(this, args);
cache[key] = result;
return result;
}
};
}
// 示例函数：计算斐波那契数列
function fibonacci(n) {
if (n <= 1) {
return n;
}
return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
}
// 使用 memoize 包装斐波那契函数
const memoizedFibonacci = memoize(fibonacci);
console.log(memoizedFibonacci(10)); // 计算结果
console.log(memoizedFibonacci(10)); // 从缓存中获取结果
console.log(memoizedFibonacci(12)); // 计算结果在这个例子中，memoize 函数接受一个函数作为参数，并返回一个经过 Memoization 包装的函数。当 memoizedFibonacci 函数被调用时，它会首先检查缓存对象中是否存在该输入的缓存结果。如果存在，直接返回缓存结果。否则，执行 fibonacci 函数，并将结果存储到缓存对象中，然后返回结果。
3. 在 Vue 组件中使用 Memoization
在 Vue 组件中，可以使用 Memoization 来优化计算属性和方法。
例如，假设你有一个计算属性，用于计算一个复杂的数据结构：
<template>
<div>
<p>Result: {{ complexCalculation }}</p>
</div>
</template>
<script>
export default {
data() {
return {
data: [1, 2, 3, 4, 5],
};
},
computed: {
complexCalculation() {
console.log('Performing complex calculation');
// 模拟一个复杂的计算
let result = 0;
for (let i = 0; i < 1000000; i++) {
result += this.data.reduce((sum, num) => sum + num, 0);
}
return result;
},
},
};
</script>在这个例子中，complexCalculation 计算属性会执行一个复杂的计算。每次 data 发生变化时，complexCalculation 都会被重新计算。
为了优化这个计算属性，可以使用 Memoization：
<template>
<div>
<p>Result: {{ memoizedComplexCalculation }}</p>
</div>
</template>
<script>
import memoize from 'lodash.memoize'; // 引入 lodash 的 memoize 函数
export default {
data() {
return {
data: [1, 2, 3, 4, 5],
};
},
computed: {
complexCalculation() {
console.log('Performing complex calculation');
// 模拟一个复杂的计算
let result = 0;
for (let i = 0; i < 1000000; i++) {
result += this.data.reduce((sum, num) => sum + num, 0);
}
return result;
},
memoizedComplexCalculation() {
return memoize(this.complexCalculation);
},
},
};
</script>在这个例子中，我们使用了 lodash.memoize 函数来包装 complexCalculation 计算属性。这样，当 memoizedComplexCalculation 计算属性被调用时，它会首先检查缓存对象中是否存在该输入的缓存结果。如果存在，直接返回缓存结果。否则，执行 complexCalculation 计算属性，并将结果存储到缓存对象中，然后返回结果。
注意: lodash.memoize 本身也有一些局限性，例如默认的 key 生成策略可能不适用于所有情况。 你可能需要自定义 key resolver 函数。
4. Memoization 的局限性
Memoization 并不是万能的。它只适用于满足以下条件的函数：
- 纯函数: 函数的输出只依赖于输入，没有副作用。
- 计算成本高: 函数的计算成本比较高，缓存结果可以显著提高性能。
- 输入范围有限: 函数的输入范围比较有限，缓存结果可以覆盖大部分情况。
如果函数不满足这些条件，使用 Memoization 可能会适得其反，因为缓存结果会占用内存，并且可能会导致缓存失效。
5. 不同 Memoization 实现的比较
| 特性 | 手动实现 | Lodash.memoize |
|---|---|---|
| 实现难度 | 简单，但需要自己管理缓存 | 简单，直接调用 |
| 灵活性 | 可以完全自定义缓存策略 | 提供一些选项，但不如手动实现灵活 |
| 依赖 | 无 | 依赖 Lodash |
| Key 生成 | 需要自己实现 Key 生成逻辑 | 默认使用第一个参数作为 Key，可以自定义 |
| 适用场景 | 需要高度定制缓存策略的场景 | 快速应用 Memoization 的场景 |
总结：Memoization 的优点和缺点
-
优点:
- 避免函数重复计算，提高性能。
- 适用于纯函数和计算成本高的函数。
-
缺点:
- 增加内存消耗，因为缓存函数调用的结果会占用内存。
- 不适用于有副作用的函数。
- 需要谨慎使用，避免缓存不必要的函数，造成内存浪费。
第三部分：keep-alive vs. Memoization
keep-alive 和 Memoization 都是缓存技术，但它们的应用场景不同。
| 特性 | keep-alive | Memoization |
|---|---|---|
| 缓存对象 | Vue 组件实例 | 函数调用的结果 |
| 应用场景 | 缓存组件状态，避免组件重复渲染 | 缓存函数调用的结果，避免函数重复计算 |
| 适用对象 | 组件 | 函数 |
| 作用范围 | 组件级别的缓存 | 函数级别的缓存 |
| 生命周期 | 与组件的生命周期相关，有 activated 和 deactivated 钩子 |
与函数的调用次数相关，没有特定的生命周期钩子 |
keep-alive用于缓存组件实例，主要目的是保留组件状态，避免组件重复渲染。- Memoization 用于缓存函数调用的结果，主要目的是避免函数重复计算。
总结
今天我们一起学习了 Vue 组件的两种缓存机制：keep-alive 和 Memoization。keep-alive 用于缓存组件状态，Memoization 用于缓存函数调用的结果。 了解这些缓存机制可以帮助我们更好地优化 Vue 应用的性能，提高用户体验。希望今天的内容对大家有所帮助！下课！