探讨 Vue 3 源码中 `Suspense` 组件的实现，它如何通过内部的 `_pendingBranch` 和 `_fallback` 来管理异步内容和回退状态？

Vue 3 Suspense 组件源码剖析：一场关于“等待戈多”的哲学之旅

各位观众，晚上好！我是你们的老朋友，今天我们要聊聊 Vue 3 源码里一个有点意思的家伙——Suspense 组件。 听到 Suspense 这个名字，是不是感觉有点神秘？ 没错，它就像一个耐心等待戈多的人，只不过戈多在这里代表的是“异步的内容”，而Suspense的任务就是在等待期间展示一些“回退方案”（fallback），免得用户看到一片空白，以为网页卡死了。

让我们抛开那些高大上的概念，直接潜入源码，看看 Suspense 到底是怎么玩的。

一、Suspense 的基本结构：一个“树形”的守望者

Suspense 组件本身并没有什么特别炫酷的魔法，它本质上就是一个组件，但它特殊的在于它内部对 VNode 树的处理方式。简单来说，Suspense 就像一个树形的守望者，它会观察自己的子树，看看有没有哪个节点在“请求数据”，也就是触发了异步操作。

我们先来看一下 Suspense 组件的定义（简化版）：

//packages/runtime-core/src/components/Suspense.ts

export const SuspenseImpl = {
  name: 'Suspense',
  // ... 其他属性 ...

  setup(props: SuspenseProps, { slots }: SetupContext) {
    // 一些初始状态
    const pendingBranch = ref<VNode | null>(null)
    const fallbackTree = ref<VNode | null>(null)
    const isSuspended = ref(true)
    const isResolved = ref(false)
    const hasRejected = ref(false)

    // ... 一些工具函数 ...

    const resolve = () => {
      if (isSuspended.value) {
        isSuspended.value = false
        isResolved.value = true
        // ... 更新视图 ...
      }
    }

    const reject = () => {
      if (isSuspended.value) {
        isSuspended.value = false
        hasRejected.value = true
        // ... 更新视图 ...
      }
    }

    return () => {
      const content = slots.default ? slots.default() : null;
      const fallback = slots.fallback ? slots.fallback() : null;

      if (isSuspended.value) {
        // 首次渲染或异步操作未完成，显示 fallback
        fallbackTree.value = normalizeVNode(fallback);
        return fallbackTree.value
      } else if (hasRejected.value) {
        // 如果异步操作失败，显示 error content，这里可以根据实际需要处理
        return createVNode('div', null, 'Error');
      } else {
        // 异步操作已完成，显示 content
        return content;
      }
    }
  }
}

这段代码展示了 Suspense 组件的核心逻辑。我们可以看到几个关键的 ref：

• pendingBranch: 记录正在等待的异步 VNode 树。
• fallbackTree: 记录回退时显示的 VNode 树。
• isSuspended: 一个布尔值，表示 Suspense 是否处于挂起状态（也就是正在等待异步操作）。
• isResolved: 一个布尔值，表示异步操作是否已经完成。
• hasRejected: 一个布尔值，表示异步操作是否失败。

setup 函数返回的渲染函数，会根据 isSuspended 的值来决定显示哪个内容：如果 isSuspended 为 true，就显示 fallback 插槽的内容；否则，就显示 default 插槽的内容。

二、_pendingBranch 和 _fallback：幕后的两位大佬

现在，我们来重点关注 _pendingBranch 和 _fallback 这两个属性。虽然在上面的简化代码中没有直接看到这两个名字，但它们的概念是存在的，就是我们代码里的 pendingBranch 和 fallbackTree。

• _pendingBranch（或者说 pendingBranch）: 这个属性就像一个“待办事项清单”，它记录了 Suspense 组件正在等待的 VNode 树。 想象一下，你的一个子组件发起了一个异步请求，例如从服务器获取数据。 在数据返回之前，这个子组件处于“挂起”状态。 _pendingBranch 就会记录这个子组件的 VNode 树，以便在异步操作完成后进行更新。

• _fallback（或者说 fallbackTree）: 这个属性就像一个“Plan B”，它记录了在异步操作完成之前要显示的回退内容。 通常，我们会用 fallback 插槽来定义回退内容，例如一个加载动画、一个简单的提示信息等等。

让我们通过一个例子来更清晰地理解这两个属性的作用：

<template>
  <Suspense>
    <template #default>
      <AsyncComponent />
    </template>
    <template #fallback>
      <div>Loading...</div>
    </template>
  </Suspense>
</template>

<script setup>
import { defineAsyncComponent } from 'vue'

const AsyncComponent = defineAsyncComponent(() => {
  return new Promise((resolve) => {
    setTimeout(() => {
      resolve({
        template: '<div>Data loaded!</div>'
      })
    }, 2000)
  })
})
</script>

在这个例子中，AsyncComponent 是一个异步组件，它会在 2 秒后才加载完成。 在这 2 秒内，Suspense 组件会显示 fallback 插槽的内容，也就是 "Loading…"。 当 2 秒后 AsyncComponent 加载完成后，Suspense 会将 fallback 内容替换为 AsyncComponent 的内容，也就是 "Data loaded!"。

在这个过程中，_pendingBranch 就记录了 AsyncComponent 的 VNode 树，而 _fallback 就记录了 "Loading…" 这个 div 的 VNode 树。

三、resolve 和 reject：异步世界的信使

Suspense 组件需要知道异步操作何时完成，以及是否成功。 这就是 resolve 和 reject 这两个函数的用武之地。

• resolve: 这个函数就像一个“好消息信使”，它告诉 Suspense 组件： “嘿，异步操作已经完成了，可以显示真实内容了！”。 当异步组件加载完成后，它会调用 resolve 函数，通知 Suspense 组件更新视图。

• reject: 这个函数就像一个“坏消息信使”，它告诉 Suspense 组件：“哎呀，异步操作失败了，显示一些错误提示吧！”。 如果异步组件加载失败，它会调用 reject 函数，通知 Suspense 组件显示错误信息。

在上面的例子中，AsyncComponent 在 setTimeout 的回调函数中调用了 resolve 函数（虽然我们没有显式地调用，但 defineAsyncComponent 内部会处理）。 如果 AsyncComponent 加载失败，例如网络错误，那么它就会调用 reject 函数。

四、Suspense 的生命周期：从挂起到复苏

让我们梳理一下 Suspense 组件的生命周期：

1. 挂起 (Suspended): 初始状态，或者当 Suspense 组件的子树中存在未完成的异步操作时，Suspense 处于挂起状态。 此时，isSuspended 为 true，Suspense 会显示 fallback 插槽的内容。

2. 解决 (Resolved): 当所有异步操作都成功完成时，Suspense 进入解决状态。 此时，isSuspended 为 false，isResolved 为 true，Suspense 会显示 default 插槽的内容。

3. 拒绝 (Rejected): 如果任何一个异步操作失败，Suspense 进入拒绝状态。 此时，isSuspended 为 false，hasRejected 为 true，Suspense 可以显示错误信息，或者执行其他错误处理逻辑。

我们可以用一个表格来总结这三种状态：

状态	isSuspended	isResolved	hasRejected	显示内容
挂起 (Suspended)	true	false	false	fallback 插槽
解决 (Resolved)	false	true	false	default 插槽
拒绝 (Rejected)	false	false	true	错误信息

五、Suspense 和服务端渲染 (SSR)：更好的用户体验

Suspense 组件在服务端渲染 (SSR) 中也扮演着重要的角色。 在 SSR 中，我们希望在服务器端渲染出完整的 HTML，以便用户能够尽快看到内容。 但是，如果某些组件需要异步加载数据，那么在服务器端渲染时就会遇到问题。

Suspense 组件可以帮助我们解决这个问题。 在服务器端渲染时，Suspense 可以先渲染出 fallback 插槽的内容，然后将异步组件标记为“待加载”。 当客户端接收到 HTML 后，Vue 会“水合” (hydrate) 服务端渲染的内容，并异步加载那些被标记为“待加载”的组件。

这样，用户就可以先看到 fallback 内容，而不需要等待所有异步组件都加载完成。 当异步组件加载完成后，Vue 会自动更新视图，显示真实内容。

六、Suspense 的局限性：并非万能药

虽然 Suspense 组件很强大，但它也有一些局限性：

• 只能处理基于 Promise 的异步操作: Suspense 只能处理基于 Promise 的异步操作。 如果你的异步操作不是基于 Promise 的，那么 Suspense 就无法正常工作。

• 错误处理需要手动实现: Suspense 提供了 reject 函数，但具体的错误处理逻辑需要我们自己实现。 例如，我们可以显示一个错误信息，或者尝试重新加载数据。

• 嵌套 Suspense 需要谨慎: 虽然我们可以嵌套使用 Suspense 组件，但需要谨慎处理。 嵌套的 Suspense 组件可能会导致一些意想不到的问题，例如渲染顺序混乱、性能问题等等。

七、Suspense 的最佳实践：让等待变得优雅

为了更好地使用 Suspense 组件，我们可以遵循以下最佳实践：

• 为 fallback 插槽提供有意义的内容: fallback 插槽的内容应该能够给用户提供一些有用的信息，例如加载动画、进度条、简单的提示信息等等。 避免显示空白内容，以免用户以为网页卡死了。

• 合理处理错误: 使用 reject 函数来处理异步操作失败的情况。 显示清晰的错误信息，并提供一些解决方案，例如重新加载数据、联系客服等等。

• 避免过度使用 Suspense: 只在必要的时候才使用 Suspense 组件。 过度使用 Suspense 可能会导致性能问题，并增加代码的复杂性.

八、总结：拥抱异步，优雅等待

Suspense 组件是 Vue 3 中一个非常重要的特性，它让我们能够更优雅地处理异步操作。 通过 _pendingBranch 和 _fallback 这两个属性，Suspense 能够记录正在等待的异步 VNode 树和回退内容，并在异步操作完成时自动更新视图。

虽然 Suspense 并非万能药，但只要我们合理使用，就能大大提升用户体验，让等待变得不再痛苦。

好了，今天的讲座就到这里。 希望大家对 Suspense 组件有了更深入的了解。 记住，编程就像等待戈多，我们需要耐心，需要Plan B，更需要一颗拥抱异步的心！ 谢谢大家！