Vue 3源码深度解析之:`Hoisting`(静态提升):如何将静态节点移出渲染函数以优化性能。

各位观众老爷,晚上好!今天咱来聊聊Vue 3源码里一个挺有意思的优化技巧——Hoisting(静态提升)。这玩意儿听着挺高大上,其实说白了,就是Vue在渲染的时候偷了个懒,把那些永远不变的东西挪到外面去,省得每次都费劲巴拉地重新创建。

咱们先来设想一个场景,你就更容易理解了。

场景:一个静态的欢迎页面

假设你有一个简单的 Vue 组件,用来显示一个欢迎信息:

<template>
  <div>
    <h1>欢迎光临!</h1>
    <p>这是一个静态的欢迎页面。</p>
  </div>
</template>

<script>
export default {
  name: 'WelcomePage'
}
</script>

这个组件里的 <h1><p> 标签,以及它们里面的文字,都是静态的,也就是说,它们的内容永远不会改变。每次组件渲染,都重新创建这些节点,是不是有点浪费?

Hoisting 就派上用场了。Vue 3 的编译器会检测到这些静态节点,然后把它们“提升”到渲染函数之外。这样,每次渲染的时候,直接复用这些已经创建好的节点就行了。

Hoisting 的原理

要理解 Hoisting 的原理,咱们得先简单了解一下 Vue 3 的渲染函数。Vue 3 使用 render 函数来描述组件的视图。这个 render 函数会返回一个虚拟 DOM 树。

没有 Hoisting 的情况下,render 函数可能是这样的(简化版):

function render() {
  return h('div', [
    h('h1', '欢迎光临!'),
    h('p', '这是一个静态的欢迎页面。')
  ]);
}

这里的 h 函数是 Vue 3 提供的创建虚拟 DOM 节点的函数。每次调用 render 函数,都会重新创建 <h1><p> 的虚拟 DOM 节点。

有了 Hoisting 之后,render 函数就变成了这样:

const _hoisted_1 = /*#__PURE__*/h("h1", "欢迎光临!");
const _hoisted_2 = /*#__PURE__*/h("p", "这是一个静态的欢迎页面。");

function render() {
  return h('div', [
    _hoisted_1,
    _hoisted_2
  ]);
}

看到了吗?<h1><p> 的创建过程被移到了 render 函数之外,并且被赋值给了 _hoisted_1_hoisted_2 变量。/*#__PURE__*/ 这个注释告诉 tree-shaking 工具,这个函数调用是无副作用的,可以安全地移除。 每次 render 函数执行时,直接使用这两个变量就行了,避免了重复创建节点的开销。

Hoisting 的好处

  • 提升性能: 减少了虚拟 DOM 节点的创建和销毁,降低了垃圾回收的压力。
  • 减少内存占用: 静态节点只需要创建一次,节省了内存空间。

Hoisting 的条件

当然,不是所有节点都可以被 Hoisted 的。Hoisting 需要满足以下条件:

  • 静态内容: 节点的内容必须是静态的,不能包含动态绑定。
  • 非指令: 节点不能包含指令,比如 v-ifv-for 等。
  • 非组件根节点: 组件的根节点不能被 Hoisted
  • 存在父节点: 被提升的节点必须要有父节点,如果一个组件只有一个静态节点,那么这个节点将不会被提升。

代码示例:深入理解 Hoisting

咱们来通过一个稍微复杂一点的例子,更深入地理解 Hoisting

<template>
  <div>
    <h1>欢迎光临!</h1>
    <p>这是一个静态的欢迎页面。</p>
    <ul>
      <li>Item 1</li>
      <li>Item 2</li>
      <li>Item 3</li>
    </ul>
    <p>当前计数:{{ count }}</p>
    <button @click="increment">增加</button>
  </div>
</template>

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

export default {
  name: 'WelcomePage',
  setup() {
    const count = ref(0);

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

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

在这个例子中,<h1><p>(第一个)和 <ul> 标签及其子节点 <li> 都是静态的,可以被 Hoisted。而 <p>(第二个)标签包含了动态绑定 {{ count }},所以不能被 Hoistedbutton按钮因为绑定了事件,所以也不能被Hoisted

编译后的 render 函数可能是这样的(简化版):

import { ref, h } from 'vue';

const _hoisted_1 = /*#__PURE__*/h("h1", "欢迎光临!");
const _hoisted_2 = /*#__PURE__*/h("p", "这是一个静态的欢迎页面。");
const _hoisted_3 = /*#__PURE__*/h("li", "Item 1");
const _hoisted_4 = /*#__PURE__*/h("li", "Item 2");
const _hoisted_5 = /*#__PURE__*/h("li", "Item 3");
const _hoisted_6 = /*#__PURE__*/h("ul", [
  _hoisted_3,
  _hoisted_4,
  _hoisted_5
]);

export default {
  name: 'WelcomePage',
  setup() {
    const count = ref(0);

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

    return ( _ctx, _cache) => {
      return (h('div', [
        _hoisted_1,
        _hoisted_2,
        _hoisted_6,
        h("p", "当前计数:" + _ctx.count),
        h("button", { onClick: _ctx.increment }, "增加")
      ]))
    };
  }
}

可以看到,静态节点都被提升到了 render 函数之外,并且被赋值给了 _hoisted_1_hoisted_6 变量。render 函数中直接使用了这些变量。

Hoisting 的源码分析 (简要)

Hoisting 的实现主要在 Vue 3 的编译器中。编译器会遍历模板 AST (抽象语法树),检测哪些节点是静态的,然后将它们提取出来,生成 _hoisted_ 变量。

这个过程大致可以分为以下几个步骤:

  1. 解析模板: 将 Vue 组件的模板解析成 AST。
  2. 静态节点检测: 遍历 AST,检测节点是否满足 Hoisting 的条件。
  3. 代码生成: 将静态节点提取出来,生成 _hoisted_ 变量,并在 render 函数中引用这些变量。

源码部分比较复杂,涉及 AST 的遍历和代码生成,这里就不深入展开了。感兴趣的同学可以自行研究 Vue 3 的编译器源码。

Hoisting 的注意事项

  • 避免过度优化: 虽然 Hoisting 可以提升性能,但是过度优化可能会导致代码可读性降低。
  • 注意动态内容: 确保只有静态内容才会被 Hoisted,否则可能会导致渲染错误。
  • 结合其他优化技巧: Hoisting 可以和其他优化技巧(比如静态 props 提升)结合使用,以获得更好的性能。

Hoisting 与 其他优化

Hoisting 往往不是孤立存在的,它经常和其他优化手段结合使用,以达到更好的效果。比如:

  • 静态 Props 提升: 除了节点本身,节点的 props 也可以被提升。如果一个节点的 props 都是静态的,那么这些 props 也可以被提前创建,并在渲染函数中复用。
  • 缓存事件处理函数: 对于绑定了事件的节点,可以将事件处理函数缓存起来,避免每次渲染都重新创建。

总结

Hoisting 是 Vue 3 中一个重要的优化技巧,它可以将静态节点移出渲染函数,减少虚拟 DOM 节点的创建和销毁,从而提升性能。理解 Hoisting 的原理和使用条件,可以帮助我们编写更高效的 Vue 组件。

总的来说,Hoisting就像是Vue编译器里的一个勤劳的小蜜蜂,默默地帮你把那些“不干活”的静态节点搬到外面,让你的组件跑得更快更省电。

希望今天的讲解对你有所帮助。下次有机会咱们再聊聊其他的 Vue 3 黑魔法!

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