浅谈Vue 性能优化之深挖数组

【性能优化专题：Vue中的数组深挖与性能优化】

在重构一个大型考试系统的过程中，我深入了Vue性能优化中的数组处理。这个系统题目量巨大，核心组件的性能成为了我关注的重点。

从视觉上看，这个系统最核心的是一个名为Paper的组件，其中包括答题区与选择面板区。答题模式与学习模式可以相互切换，同时控制正确答案的显示与隐藏。题目类型包括单选、多选与判断。选择面板则展示了做过题目的状态，并且点击选择面板可以切换到对应的题号。

在构建这个组件时，我定义了三个关键响应式数据：currentIndex、questions和cardData。其中，questions存储了所有题目的信息，包括问题、选项、正确与否等；cardData则按照章节对题目进行了分类。

数组每一项的数据结构如下：

currentIndex：用于标记当前选中题目的索引。

questions：是一个数组，每一项代表一道题目，包括题目内容、类型、选项等信息。

cardData：也是一个数组，按照章节对题目进行了分组。

在渲染选择面板时，我使用了v-for指令对cardData进行循环，并在内部对每一项的subTids进行循环，以生成对应的DOM元素。

当我尝试切换题目或点击面板时，页面出现了卡顿现象。这主要是由于Vue的响应式系统导致的。每当响应式数据发生改变时，Vue都会重新生成整个组件，导致性能下降。特别是在处理大量数据时，这种性能问题更加明显。

为了解决这个问题，我采取了以下优化措施：

1. 使用computed属性：将需要频繁使用的数据通过computed属性进行计算，避免在每次数据改变时都重新计算。

2. 避免不必要的渲染：使用Vue的key属性来跟踪每个节点的身份，避免不必要的渲染。

3. 优化数据结构设计：尽量减少响应式数据的层级和数量，避免在循环中产生过多的节点。

4. 使用第三方库：对于复杂的交互逻辑和动画效果，可以考虑使用第三方库来实现，以减少自定义实现的复杂性。

通过以上优化措施，我成功地解决了页面卡顿的问题，提高了系统的性能。这个经历让我深刻认识到Vue性能优化的重要性，并且学会了如何深入挖掘和处理数组数据，以提高Vue应用的性能。我也意识到在开发过程中需要不断学习和尝试新的技术与方法，以应对各种挑战。在的过程中，我们发现性能瓶颈隐藏在一个看似普通的Vue组件方法中——getItemClass。该函数设计用来根据特定条件决定每一个选项应该呈现的样式，却在实际运行中占用了大量时间。让我们一起深入理解这个问题并寻找解决方案。

我们需要回顾一下这个场景：在一个包含两千道题目的应用里，我们面临一个需求——动态计算每一个题目的样式并反映在UI上。这是通过调用名为getItemClass的函数来实现的，它遍历一系列的条件并对每一道题目进行操作。根据我们跟踪的性能数据，这个函数的执行时间占据了应用的绝大部分资源，远远超过了我们的预期。在观察代码时，我注意到一个可能的痛点——函数中对questions对象的getter操作可能涉及到更复杂的逻辑或者数据处理，而这些隐藏在背后的操作可能是性能瓶颈的源头。为了理解这个问题，我们需要深入研究Vue的响应式系统以及renderWatcher的工作机制。在Vue的源码中，每个Vue实例都有一个或多个Watcher实例，用于跟踪响应式属性的变化并触发更新。具体到这个问题中，我们的重点是renderWatcher，它在Vue实例挂载时被创建并一直运行，直到组件被卸载。它的主要任务是收集依赖并执行组件的渲染逻辑。在每次渲染过程中，render函数被调用并返回虚拟节点（VNode），这些虚拟节点随后被用来生成实际的DOM结构。在这个过程中，getItemClass函数会被多次调用，尤其是在渲染复杂组件如包含多层循环的列表时。问题就在于，如果我们在getItemClass内部对questions进行了复杂的getter操作，那么性能问题就可能在这里出现。特别是当这个操作涉及到复杂的计算或者嵌套循环时，可能会导致整个渲染过程变得非常缓慢。考虑到我们的应用中有大量的题目和复杂的渲染逻辑（例如两层循环），即使每个单独的getter操作都非常快，但在大量累积下也可能导致显著的延迟。我们需要重新审视getItemClass函数的实现，并考虑是否存在优化的可能性。具体来说，我们需要检查对questions的getter操作是否涉及到不必要的复杂计算或循环遍历。如果有的话，我们可能需要重新设计这部分逻辑以改善性能。我们也应该考虑是否有必要对所有的题目都执行这个操作，或者是否可以按照一定的条件进行筛选以减少计算量。通过这些分析和优化措施，我们可以提高应用的性能并解决当前的性能瓶颈问题。当我打开 Vue 的源代码，开始 data 如何被转化为 getter 和 setter 时，我自然而然地被吸引到 vue/src/core/instance/state.js 这个文件。在这里，我看到了 data 被初始化为响应式的过程。

每一个 Vue 组件的 data 属性的响应式初始化，都是从 observe 函数开始的。这个函数位于 vue/src/core/observer/index.js 文件中。它的主要任务是监控数据的变化并触发相应的更新。

当我深入研究 observe 函数的实现时，我发现它接受的对象或数组会被封装成一个 Observer 实例。这个 Observer 类，可以说是 Vue 响应式系统的核心之一。在 Observer 类中，我看到了数据被转化为 getter 和 setter 的过程。

当创建一个 Observer 实例时，首先会创建一个 Dep 实例，用于存储依赖关系。然后，遍历对象的每一个属性，使用 defineReactive 方法将它们转化为 getter 和 setter。对于数组，observe 函数会遍历数组的每一项，并对每一项进行监控。

在 Observer 类中，walk 方法是对对象进行递归遍历的关键。它会获取对象的所有键，然后对每个键调用 defineReactive 方法，将属性转化为 getter 和 setter。这样，当数据发生变化时，就能触发相应的更新。

Vue 的响应式系统是通过 Observer 类和 Dep 类实现的。当数据发生变化时，Observer 会捕捉到变化，并通知所有依赖这个数据的组件进行更新。这个过程既高效又可靠，是 Vue 框架的核心特性之一。当我打开 Vue 的源代码时，看到这些实现细节，让我对 Vue 的原理有了更深入的理解。在前端开发中，数据响应式系统是一个重要的部分，它允许我们创建动态的用户界面，当数据改变时，视图也会自动更新。以 Vue.js 为例，它的核心就是实现了一个响应式系统。让我们深入理解一下这个系统是如何工作的，特别是它是如何处理对象和数组的观察的。

当我们配置 Vue 实例的 data 对象时，Vue 会自动调用 `observe` 函数来监视这些数据的改变。这个过程中，每个对象或数组在被观察之后，都会多一个 `_ob_` 属性，这是 Observer 实例的标识。这样做的目的，是为了在数据发生改变时，能够触发相应的更新机制。

在 `Observer` 构造函数的内部，对于数组类型的值，Vue 会修改其原型方法（如 `push`、`splice`、`shift` 等），使其支持响应式。还会递归地调用 `observe` 函数，使数组内的每个元素（如果它们是对象或数组）也成为响应式数据。

对于对象，Vue 会遍历其每个键值，通过 `defineReactive` 函数将其转换为 getter/setter 形式。在这个过程中，getter 用于收集依赖，也就是当数据被访问时，会记录哪些地方依赖于这个数据；而 setter 则用于在数据发生改变时，通知相关的 watcher 进行更新。

这里的 `defineReactive` 函数是核心中的核心。它实现了数据的响应式化，使得我们可以对数据的改变做出响应。当我们在模板中使用这些数据时，Vue 会为我们生成一个 watcher 来监听这些数据的变化。当数据变化时，setter 函数会被触发，进而更新视图。

当我们深入 Vue 的响应式系统时，我们不禁对它是如何工作的产生好奇。特别是在处理数组和对象时，如何让它们的每一个属性都能成为响应式的，当数据变化时，视图自动更新。

假设我们有一个数组或对象，首先要对其进行观察，确保每一个子元素或属性都是响应式的。如果值是数组，我们需要对其进行特殊处理，因为数组有自己的方法，如 push、splice、shift 等。我们要让这些数组方法也能支持响应式。

对于数组，我们首先要判断它是否含有原型（proto）。如果含有，我们通过 protoAugment 方法增强它的原型，让它包含一些数组方法。如果不含有原型，我们通过 copyAugment 方法复制这些方法并增强它们的功能。对于数组内部的子数组或对象，我们要递归地调用 observe 函数，确保它们也成为响应式的。

接下来是对象的处理。我们遍历对象的每一个键值，通过 walk 函数使它们成为响应式数据。在 defineReactive 函数中，我们为每个响应式属性创建一个 Dep 实例，用于收集 watcher。由于 getter 和 setter 都是函数，并且引用了 dep，所以形成了闭包，确保 dep 始终存在于内存中。

当渲染组件时，如果使用了响应式属性，Dep 实例会收集组件的 renderWatcher。当对这些属性进行更改时（例如通过 setter 赋值），dep 会通知所有的 watcher 更新，从而触发响应式数据的新一轮收集。这就是 Vue 响应式系统的核心机制。

但有时候，我们可能会遇到一些问题。比如，在 Vue 组件中，如果我们直接为对象添加新属性（如 person.gender = '男'），视图并不会自动更新。这是因为 Vue 无法检测到对象的属性添加。为了解决这个问题，Vue 提供了一个 API —— this.$set（它是 Vue.set 的别名）。使用这个 API 可以确保新添加的属性和依赖被正确处理和收集，从而触发视图的更新。

深入理解Vue.js中的set函数

在Vue.js中，set函数是一个非常重要的函数，它允许我们在运行时动态地向对象或数组添加新的属性。这个函数接受三个参数：一个目标对象或数组，一个键（key），以及一个值（value）。

使用set函数，我们可以很容易地向一个对象或数组添加新的属性。例如，如果我们有一个名为person的对象，我们可以使用set函数为其增加一个gender属性：

this.$set(this.person, 'gender', '男')

这个操作会触发组件视图的重新渲染。为什么通过set函数能够触发重新渲染呢？这主要得益于Vue的响应式系统。

在Vue中，当我们使用set函数为对象或数组添加新属性时，实际上是在触发一个内部机制。这个机制涉及到一种名为Observer的特殊对象，每个被Vue观察的对象都会有一个__ob__属性，它是Observer类的实例。

当我们在模板中依赖某个数据（如person属性）时，这个数据会被包装成一个Dep实例。Dep实例会收集所有依赖于这个数据的watcher（如renderWatcher）。然后，当这个数据发生变化时，Dep实例会通知所有相关的watcher进行更新。这就是视图重新渲染的原因。

具体到我们的set函数，当我们在对象上添加新属性时，如果这个对象是响应式的（即它有一个__ob__属性），那么set函数会调用defineReactive函数来定义这个新属性的getter和setter。然后，它会通知Dep实例，让所有相关的watcher进行更新。这就是为何通过set函数能够触发视图重新渲染的原因。

再来看一个例子。假设我们有一个books数组，并在模板中显示它：

因为组件对books进行了求值，所以它会触发Vue的响应式系统。在这种情况下，如果books数组是一个响应式对象（即它有一个__ob__属性），那么当我们在books数组上添加新元素时，Vue会检测到这个变化并自动更新视图。这就是语句3的作用：它确保了当我们在响应式数组上添加新元素时，能够触发视图的更新。

set函数是Vue响应式系统的重要组成部分。通过它，我们可以在运行时动态地向对象或数组添加新的属性，并触发视图的更新。这是Vue能够实现数据驱动视图的关键之一。当代码中的数组或对象发生变化时，组件需要能够响应这些变化并重新渲染。这正是语句3所起的作用，它确保了Vue的响应式系统能够捕捉到数组内部的变化。让我们深入理解一下这个逻辑，并一下你的代码问题。

关于`dependArray`函数，它的主要作用是在遍历数组或对象时，确保每个元素都加入到Vue的依赖收集系统。这是通过访问元素的`__ob__`属性（这是Vue对对象的观察器）并将其加入到依赖系统中实现的。这样，当数组内部发生变化时，Vue能够通知到依赖此数据的组件进行重新渲染。这是Vue响应式系统的重要部分。

接下来，看你的业务代码中的使用场景。你在一个嵌套循环中使用`v-for`指令渲染了大量数据，并且在每次循环中都调用了`getItemClass`函数。这个函数每次被调用时都会涉及到对`questions`数组的多次求值。由于这个数组被嵌套在循环中，每次循环都会触发`dependArray`函数的执行，导致性能问题。

这个问题的关键在于，你的代码在每次循环中都对同一数组进行了多次求值。当这个数组被嵌套在多个循环中时，就会产生大量的依赖收集操作，导致性能下降。解决这个问题的一个方法是减少不必要的求值操作。你可以考虑将`getItemClass`函数中的逻辑移到组件的其它部分，避免在循环中进行复杂的计算。如果可能的话，你也可以考虑使用计算属性（computed properties）来缓存计算结果，避免重复计算。优化你的数据结构或者减少嵌套循环的也可以提高性能。

理解Vue的响应式系统和依赖收集机制对于优化性能至关重要。通过减少不必要的求值操作和合理利用Vue提供的工具（如计算属性），你可以有效地提高你的代码性能。从源头解决，拆分组件、优化性能：Vue开发中的洞察

在软件开发过程中，我们时常面临性能的挑战。特别是在使用Vue这类前端框架时，如何确保组件的响应性和性能之间的平衡显得尤为关键。以下是我近期关于如何分析和优化Vue项目性能的一些经验和洞见。

一、拆分组件：不只是复用，更是可维护性和性能的提升

拆分组件的初衷并不仅仅是为了复用。更重要的是，它有助于提高代码的可维护性，使组件更加语义化。当同事看到组件名时，便可以大致了解其功能。而在我的实践中，拆分组件更有助于隔离响应式数据造成的组件渲染问题。例如，在复杂的项目中，只要任何一个响应式数据改变，整个Paper组件可能就会重新渲染。但实际上，我们只需要相关部分的DOM进行局部更新。

二、避免函数在嵌套循环中的滥用

性能问题的出现往往源于看似微小的细节。我曾因使用函数计算每一个小圆圈的样式而遇到性能瓶颈。由于使用了函数并在其中求值，原本的时间复杂度从O(n)迅速升级到了O(n³)。为了解决这个问题，我选择了在构造数据时进行计算样式的操作，摒弃了原有的函数方式。通过更改数据结构，预先计算样式，避免了不必要的计算开销。

三、善用缓存：避免重复求值和不必要的计算

在分析性能问题时，我发现某些函数内部对数据的求值操作过于频繁。比如getItemClass函数中对questions的求值。一个简单的改进方法是使用变量缓存这些数据。这样做可以避免对questions的多次求值，从而避免深入到复杂的依赖数组中。简单说，直接使用缓存的变量名（如questions[0]），相较于通过this.questions[0]的访问方式，能显著降低性能损耗。因为后者每次都会重新求值，而前者则只需一次求值即可。

四、回顾与感悟

这次经历让我深刻认识到性能优化的重要性。遇到问题时，我们应充分利用现有工具进行分析，如Chrome自带的Performance工具。对自己使用的技术要有深入的了解。深入研究Vue源码让我能够游刃有余地解决问题。实现需求很容易，但要把性能做到最佳往往需要更多的努力和时间投入。希望这些经验能对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持狼蚁SEO。在开发过程中不断学习和进步，让我们一起为提高软件性能而努力！