探讨 Vue 3 源码中 `compiler-sfc` 对 “ 组件进行静态提升 (`hoistStatic`) 的具体优化效果。

各位观众老爷,大家好!今天咱们聊点Vue 3源码里“精打细算”的小秘密:compiler-sfc<script setup>组件进行静态提升 (hoistStatic)的具体优化效果。

咱们都知道,性能优化就像挤牙膏,一点一滴抠出来才显得珍贵。Vue 3在这方面下了不少功夫,hoistStatic就是其中一个关键环节。它能让咱们的组件在渲染时少做一些重复劳动,从而提高性能。

一、静态提升:啥玩意儿?

首先,咱们得搞清楚啥叫“静态提升”。简单来说,就是把那些在组件渲染过程中不会改变的东西,提前“拎”出来,放到组件作用域之外,避免每次渲染都重新创建或计算。

想象一下,你家厨房里有个雕花茶壶,每次做饭都要拿出来欣赏一番。如果把它直接摆在客厅,大家都能随时欣赏,你就不用每次做饭都搬来搬去,省事儿多了!

在Vue组件里,静态内容可能包括:

  • 静态文本节点: "Hello World!"
  • 静态属性: class="foo"
  • 静态样式: style="color: red;"
  • 静态事件处理器: @click="handleClick" (如果 handleClick 是一个常量引用)
  • 静态VNode(虚拟节点): 一棵完全由静态元素组成的VNode树。

二、<script setup>:静态提升的舞台

<script setup>是Vue 3引入的一个语法糖,它让咱们可以更简洁地编写组件。但它不仅仅是语法糖,还为编译器提供了更多优化空间,hoistStatic就是其中之一。

由于<script setup>里的变量可以直接在模板中使用,编译器更容易判断哪些变量是静态的。

三、compiler-sfc:幕后推手

compiler-sfc是Vue的单文件组件编译器,它负责将.vue文件转换成JavaScript代码。在处理<script setup>组件时,compiler-sfc会分析模板,找出静态内容,并将其提升到组件作用域之外。

四、静态提升的具体优化效果

  1. 减少VNode创建:

    如果没有静态提升,每次组件渲染,Vue都会重新创建这些静态节点的VNode。有了静态提升,VNode只需要创建一次,后续渲染直接复用,避免了重复的内存分配和对象创建。

    举个栗子:

    没有静态提升:

    <template>
      <div>
        <h1>Hello World!</h1>
      </div>
    </template>

    生成的render函数(简化版)可能类似这样:

    function render(_ctx, _cache, $props, $setup, $data, $options) {
      return (openBlock(), createBlock("div", null, [
        createVNode("h1", null, "Hello World!")
      ]))
    }

    每次渲染都会调用createVNode重新创建<h1>的VNode。

    有了静态提升:

    <template>
      <div>
        <h1>Hello World!</h1>
      </div>
    </template>
    
    <script setup>
    // Nothing here, just for demonstration.
    </script>

    compiler-sfc会将<h1>Hello World!的VNode提升到组件作用域之外:

    import { createVNode, openBlock, createBlock } from 'vue'
    
    const _hoisted_1 = /*#__PURE__*/createVNode("h1", null, "Hello World!", -1) // -1 表示这是一个静态VNode
    
    function render(_ctx, _cache, $props, $setup, $data, $options) {
      return (openBlock(), createBlock("div", null, [
        _hoisted_1 // 直接引用提升后的VNode
      ]))
    }

    现在,每次渲染都直接使用_hoisted_1,省去了VNode创建的开销。

  2. 减少属性更新:

    如果元素有静态属性,比如classstyle,静态提升可以避免每次渲染都更新这些属性。

    举个栗子:

    没有静态提升:

    <template>
      <div class="static-class">
        Content
      </div>
    </template>

    生成的render函数:

    function render(_ctx, _cache, $props, $setup, $data, $options) {
      return (openBlock(), createBlock("div", { class: "static-class" }, "Content"))
    }

    每次渲染都会重新设置class属性。

    有了静态提升:

    <template>
      <div class="static-class">
        Content
      </div>
    </template>

    compiler-sfc会将class="static-class"提升:

    import { createVNode, openBlock, createBlock } from 'vue'
    
    function render(_ctx, _cache, $props, $setup, $data, $options) {
      return (openBlock(), createBlock("div", { class: "static-class" }, "Content", -1)) // 注意-1,表示这个VNode包含静态属性
    }

    虽然看起来代码一样,但-1标记告诉Vue,这个VNode的属性是静态的,不需要每次都更新。

  3. 减少事件监听器绑定:

    如果元素有静态事件监听器,比如@click,静态提升可以避免每次渲染都重新绑定监听器。前提是绑定的handler也是一个常量。

    举个栗子:

    <template>
      <button @click="handleClick">Click me</button>
    </template>
    
    <script setup>
    const handleClick = () => {
      console.log('Clicked!')
    }
    </script>

    如果handleClick是一个常量,那么@click="handleClick"就可以被静态提升。注意,如果是@click="() => handleClick()",那么因为每次渲染都会创建一个新的匿名函数,就无法静态提升了。

    有了静态提升:

    编译器会将handleClick处理成一个常量引用,然后将事件绑定也视为静态的。

  4. 减少内存占用:

    静态提升减少了VNode的创建和属性的更新,自然也就减少了内存占用。这对于大型应用来说,可以显著提升性能。

五、静态提升的限制

虽然静态提升好处多多,但也有一些限制:

  • 动态内容无法提升: 顾名思义,只有静态内容才能被提升。如果元素的内容、属性或事件监听器是动态的,就无法享受静态提升的福利。
  • 编译器需要足够的信息: 编译器需要足够的信息才能判断哪些内容是静态的。在<script setup>中,由于变量可以直接在模板中使用,编译器更容易做出判断。但是在普通<script>中,编译器可能需要进行更复杂的分析。
  • 组件状态影响: 如果组件的状态发生变化,可能会导致一些原本被认为是静态的内容变成动态的。例如,如果一个元素的class属性依赖于组件的状态,那么这个class属性就无法被静态提升。

六、代码示例:深入compiler-sfc的源码

为了更深入地了解compiler-sfc是如何进行静态提升的,咱们可以简单看一下源码(这里只是一些关键片段,完整的代码非常复杂):

  1. transformElement:处理元素节点

    transformElement函数中,编译器会分析元素的属性和子节点,判断哪些是可以静态提升的。

    function transformElement(
      node: ElementNode,
      context: TransformContext
    ) {
      // ...
    
      const isStatic = !hasDynamicVNodeChildren(node) &&
        !hasDynamicProps(node) &&
        !hasDynamicDirectives(node)
    
      if (isStatic) {
        node.codegenNode.isStatic = true
      }
    
      // ...
    }

    hasDynamicVNodeChildrenhasDynamicPropshasDynamicDirectives等函数用于判断元素是否包含动态内容。

  2. hoistStatic:提升静态节点

    如果元素被认为是静态的,hoistStatic函数会将它的VNode提升到组件作用域之外。

    function hoistStatic(root: RootNode, context: TransformContext) {
      if (!__BROWSER__) {
        // 在非浏览器环境下,不进行静态提升
        return
      }
    
      root.children.forEach(child => {
        if (child.type === NodeTypes.ELEMENT && child.codegenNode?.isStatic) {
          // 找到静态元素
          const hoisted = createSimpleExpression(
            context.hoist(child.codegenNode), // 调用 context.hoist 将 VNode 提升
            false,
            child.loc,
            ConstantTypes.CAN_HOIST
          )
          child.codegenNode = hoisted
        }
      })
    }

    context.hoist函数负责将VNode添加到组件的hoists数组中,并在生成的代码中引用它。

  3. generate:生成代码

    在代码生成阶段,generate函数会使用hoists数组中的VNode来生成代码。

    function generate(
      ast: RootNode,
      options: CodegenOptions
    ): CodegenResult {
      // ...
    
      const hoistStaticData = ast.hoists.length
        ? `nconst ${hoistStaticName} = ${JSON.stringify(ast.hoists, null, 2)}`
        : ``
    
      // ...
    }

    hoistStaticName是一个常量,用于存储提升后的VNode。

七、实战演练:如何利用静态提升优化组件

  1. 尽量使用静态文本和属性:

    如果元素的内容或属性不会改变,尽量使用静态文本和属性,避免使用动态绑定。

    <!-- 静态文本 -->
    <div>Hello World!</div>
    
    <!-- 静态属性 -->
    <div class="static-class">Content</div>
  2. 使用常量事件处理器:

    如果事件处理器是一个常量,尽量直接绑定它,避免使用匿名函数。

    <template>
      <button @click="handleClick">Click me</button>
    </template>
    
    <script setup>
    const handleClick = () => {
      console.log('Clicked!')
    }
    </script>
  3. 避免在模板中使用复杂的表达式:

    复杂的表达式可能会导致编译器无法判断哪些内容是静态的,从而影响静态提升的效果。

    <!-- 尽量避免这样写 -->
    <div :class="condition ? 'class-a' : 'class-b'">Content</div>
    
    <!-- 可以考虑将表达式移到 script 中 -->
    <script setup>
    import { computed } from 'vue'
    
    const className = computed(() => condition.value ? 'class-a' : 'class-b')
    </script>
    
    <template>
      <div :class="className">Content</div>
    </template>
  4. 合理使用v-once指令:

    v-once指令可以强制将元素及其子节点渲染一次,并缓存结果。这可以避免重复渲染,但也会阻止后续的更新。因此,需要谨慎使用。

    <div v-once>
      <h1>Static Content</h1>
      <p>This content will only be rendered once.</p>
    </div>

八、总结

hoistStatic是Vue 3 compiler-sfc的一个重要优化手段,它通过将静态内容提升到组件作用域之外,减少了VNode的创建、属性的更新和事件监听器的绑定,从而提高了组件的渲染性能。在编写Vue组件时,咱们应该尽量利用静态提升的优势,编写更高效的代码。

表格总结:

优化点 优化效果 适用场景
减少VNode创建 避免重复的内存分配和对象创建,提高渲染速度。 静态文本节点、静态属性、静态样式等。
减少属性更新 避免每次渲染都重新设置静态属性,提高渲染速度。 静态class、静态style等。
减少事件监听器绑定 避免每次渲染都重新绑定静态事件监听器,提高渲染速度。 静态事件处理器(handler为常量)。
减少内存占用 减少VNode的创建和属性的更新,降低内存占用。 大型应用,包含大量静态内容。

总而言之,hoistStatic就像一个勤劳的小蜜蜂,默默地为咱们的Vue组件“搬运”静态内容,让它们跑得更快、更省油!希望今天的讲座能让你对Vue 3的静态提升有更深入的了解。下次写Vue组件的时候,记得多多关照这些静态内容,让它们发挥更大的作用!感谢大家的观看!

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