探讨 Vue 3 中的 SFC（单文件组件）编译优化，例如静态提升（Static Hoisting）和缓存。 - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

各位靓仔靓女们，早上好/下午好/晚上好！我是今天的主讲人，咱们今天唠唠 Vue 3 里面的 SFC（单文件组件）编译优化那些事儿。保证让你听完之后，感觉自己的 Vue 项目瞬间飞起，比火箭还快！

啥是SFC？老规矩，先热热身！

首先，咱们得知道 SFC 是个啥玩意儿。简单来说，SFC（Single-File Component），也就是单文件组件，就是把 HTML、CSS、JavaScript 仨兄弟写在一个 .vue 文件里。这样做的好处大家都知道：

模块化： 代码更容易组织和维护。
可复用： 组件可以轻松地在不同地方使用。
作用域： CSS 默认具有作用域，避免全局样式污染。

SFC 的结构大概长这样：

<template>
  <div>
    <h1>{{ message }}</h1>
    <button @click="handleClick">Click me!</button>
  </div>
</template>

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

export default {
  setup() {
    const message = ref('Hello, Vue 3!');
    const handleClick = () => {
      message.value = 'Button clicked!';
    };

    return {
      message,
      handleClick,
    };
  },
};
</script>

<style scoped>
h1 {
  color: blue;
}
</style>

SFC 编译：从代码到“魔法”

咱们写的 .vue 文件浏览器可不认识，得经过 Vue 的编译器，把它变成浏览器能理解的 JavaScript 代码。这个编译过程可不是简单粗暴的翻译，而是充满了各种优化技巧。

主角登场：静态提升 (Static Hoisting)

静态提升，英文名叫 Static Hoisting，听起来很高大上，其实原理很简单：把组件中永远不变的部分，提到组件渲染函数外面，避免重复创建。

啥意思呢？举个例子：

<template>
  <div>
    <h1>This is a static title</h1>
    <p>{{ dynamicContent }}</p>
  </div>
</template>

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

export default {
  setup() {
    const dynamicContent = ref('Dynamic content here');
    return {
      dynamicContent,
    };
  },
};
</script>

在这个组件中，<h1>This is a static title</h1> 这部分内容是静态的，永远不会改变。每次组件重新渲染，都要重新创建这个 h1 元素，有点浪费。

静态提升就是把这个 h1 元素提前创建好，放到组件渲染函数外面，每次渲染直接拿来用，不用重新创建了。

编译后的代码大概会是这样 (简化版)：

const _hoisted_1 = /*#__PURE__*/createTextVNode("This is a static title");

function render(_ctx, _cache, $props, $setup, $data, $options) {
  return (_openBlock(), _createElementBlock("div", null, [
    _createElementVNode("h1", null, [
      _hoisted_1  // 直接使用提升的静态节点
    ]),
    _createElementVNode("p", null, _toDisplayString(_ctx.dynamicContent), 1 /* TEXT */)
  ]))
}

可以看到，_hoisted_1 变量存储了静态的 h1 节点，渲染函数直接引用这个变量，省去了创建节点的开销。

静态提升的好处:

减少内存分配： 避免重复创建静态节点，减少内存占用。
提高渲染性能： 减少创建节点的开销，提高渲染速度。

啥时候能静态提升？

静态提升的要求比较严格，必须是完全静态的节点，不能包含任何动态绑定。比如：

文本节点：<h1>This is static text</h1>
属性节点：<div class="static-class"></div>
子节点：<div><span>Static child</span></div>

如果节点包含动态绑定，就不能进行静态提升。比如：

属性绑定：<div :class="dynamicClass"></div>
文本插值：<h1>{{ dynamicText }}</h1>
指令：<div v-if="condition"></div>

进阶：Block 结构和静态节点复用

Vue 3 引入了 Block 的概念，把动态节点组织在一起，形成一个 Block。静态节点则会被提取到 Block 外部，实现更好的复用。

举个例子：

<template>
  <div>
    <h1>Static Title</h1>
    <p>{{ dynamicText }}</p>
    <button @click="handleClick">Click me</button>
  </div>
</template>

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

export default {
  setup() {
    const dynamicText = ref('Initial text');
    const handleClick = () => {
      dynamicText.value = 'Button clicked!';
    };
    return {
      dynamicText,
      handleClick,
    };
  },
};
</script>

在这个例子中，<h1>Static Title</h1> 是静态节点，<p>{{ dynamicText }}</p> 和 <button @click="handleClick">Click me</button> 是动态节点。

Vue 3 会把 p 和 button 放到一个 Block 中，h1 节点会被提取到 Block 外部。这样，当 dynamicText 发生变化时，只需要更新 Block 中的节点，h1 节点保持不变。

编译优化之王：缓存 (Caching)

缓存是性能优化的利器，Vue 3 在编译过程中也大量使用了缓存技术。

1. 模板缓存 (Template Caching)

Vue 3 会对模板进行编译，生成渲染函数。如果组件的模板没有发生变化，Vue 3 会直接使用缓存的渲染函数，避免重复编译。

这意味着，只要你的组件模板不修改，每次渲染都会使用相同的渲染函数，大大提高了性能。

2. 属性缓存 (Props Caching)

组件的 props 可能会很复杂，包含各种数据类型。Vue 3 会对 props 进行缓存，避免重复计算。

当组件接收到新的 props 时，Vue 3 会比较新 props 和旧 props 是否相同。如果相同，则直接使用缓存的 props，否则重新计算。

3. 事件处理函数缓存 (Event Handler Caching)

事件处理函数也是可以缓存的。Vue 3 会对事件处理函数进行缓存，避免重复创建函数实例。

这意味着，每次触发事件时，都会使用相同的函数实例，减少内存分配和垃圾回收的开销。

代码演示：缓存的力量

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

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

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

    const expensiveCalculation = computed(() => {
      console.log('Calculating expensive value...'); // 只会打印一次
      let result = 0;
      for (let i = 0; i < 1000000; i++) {
        result += i;
      }
      return result;
    });

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

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

在这个例子中，expensiveCalculation 是一个计算属性，计算量很大。但是，由于使用了 computed，Vue 3 会对 expensiveCalculation 的结果进行缓存。只有当依赖的 count 发生变化时，才会重新计算 expensiveCalculation。

打开浏览器的开发者工具，你会发现 "Calculating expensive value…" 只会打印一次，说明 expensiveCalculation 的结果被缓存了。每次点击按钮，只会更新 count 的值，不会重新计算 expensiveCalculation。

总结：SFC 编译优化，细节决定成败

Vue 3 的 SFC 编译优化是一个复杂的过程，涉及到静态提升、Block 结构、模板缓存、属性缓存、事件处理函数缓存等多种技术。

这些优化技术的目的只有一个：提高 Vue 应用的性能。

记住以下几点：

尽量使用静态内容，减少动态绑定。
合理使用 computed 和 memo，避免重复计算。
避免在模板中进行复杂的计算。
利用 Vue Devtools 观察组件的渲染性能，找出瓶颈。

表格总结：

优化技术	原理	优点	适用场景	注意事项
静态提升	将静态节点提到渲染函数外部，避免重复创建。	减少内存分配，提高渲染性能。	包含大量静态内容的组件。	节点必须是完全静态的，不能包含任何动态绑定。
Block 结构	将动态节点组织在一起，形成一个 Block。静态节点提取到 Block 外部，实现更好的复用。	提高更新效率，减少不必要的渲染。	包含大量动态和静态内容的混合组件。	动态节点的变化不会影响静态节点。
模板缓存	对模板进行编译，生成渲染函数。如果模板没有变化，则直接使用缓存的渲染函数。	避免重复编译，提高渲染性能。	所有组件。	修改模板后，需要重新编译。
属性缓存	对 props 进行缓存，避免重复计算。	提高 props 更新效率，减少不必要的计算。	包含复杂 props 的组件。	props 的比较算法可能会影响性能。
事件处理函数缓存	对事件处理函数进行缓存，避免重复创建函数实例。	减少内存分配，提高事件处理效率。	所有包含事件处理函数的组件。	事件处理函数必须是纯函数，不能有副作用。

最后，给大家布置个小作业：

分析你自己的 Vue 项目，找出可以进行静态提升的组件。
使用 Vue Devtools 观察组件的渲染性能，找出瓶颈。
尝试使用 computed 和 memo 优化组件的性能。

今天的分享就到这里，希望对大家有所帮助！祝大家编码愉快，bug 越来越少！咱们下次再见！ (挥手告别)

发表回复 取消回复

发表回复取消回复