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v-for 的本质

在 Vue 中,v-for 是一种用于循环渲染数组或对象的指令,通常用于生成多个相似的 DOM 元素或组件。其本质是通过 虚拟 DOM响应式系统 来动态地渲染和更新元素集合。v-for 通过数据驱动的方式,生成与数据项数量匹配的 DOM 元素,并在数据发生变化时重新渲染。

为了深入理解 v-for 的本质,我们需要从以下几个方面进行分析:

v-for 的基本功能

v-for 用于循环遍历数组、对象或其他可迭代的集合,并渲染每个元素。例如:

数组渲染

html
<ul>
  <li v-for="item in items" :key="item.id">{{ item.name }}</li>
</ul>

对象渲染

html
<ul>
  <li v-for="(value, key) in items" :key="key">{{ key }}: {{ value }}</li>
</ul>
  • v-for="item in items":表示遍历 items 数组,并对每个数组项执行一次渲染。
  • :key="item.id"key 是一个特殊的属性,Vue 用来标识每个元素的唯一性,以便高效更新。

v-for 的编译过程

在 Vue 中,模板会被编译成渲染函数。v-for 指令会被编译成一个循环渲染逻辑,这个逻辑会生成多个虚拟 DOM 节点,并通过虚拟 DOM 与真实 DOM 进行高效的比对和更新。

编译为渲染函数

假设我们有以下模板:

html
<ul>
  <li v-for="item in items" :key="item.id">{{ item.name }}</li>
</ul>

Vue 会把这个模板编译成类似这样的渲染函数:

javascript
import { renderList as _renderList, Fragment as _Fragment, openBlock as _openBlock, createElementBlock as _createElementBlock, toDisplayString as _toDisplayString } from "vue"
function render(_ctx, _cache) {
  return (_openBlock(), _createElementBlock("ul", null, [
    (_openBlock(true), _createElementBlock(_Fragment, null, _renderList(_ctx.items, (item) => {
      return (_openBlock(), _createElementBlock("li", {
        key: item.id
      }, _toDisplayString(item.name), 1 /* TEXT */))
    }), 128 /* KEYED_FRAGMENT */))
  ]))
}

在这个渲染函数中,v-for 指令被编译成了一个 renderList 调用,该 renderList 调用会根据 items 数组生成一个新的数组,其中每个 item 对应一个新的虚拟 DOM 节点。h() 是 Vue 的虚拟 DOM 创建函数,它会生成一个虚拟节点。

其实 renderList 内部就是循环调用的 renderItem,你可以把它理解成一个更加强大带缓存Array.prototype.map 函数

https://github.com/vuejs/core/blob/a23fb59e83c8b65b27eaa21964c8baa217ab0573/packages/runtime-core/src/helpers/renderList.ts#L59

虚拟 DOM 和 DOM 更新

每次 items 数组发生变化时,Vue 会重新计算 v-for 循环中的虚拟 DOM 树,并将新生成的虚拟 DOM 与旧的虚拟 DOM 进行对比(即通过虚拟 DOM diff 算法)。这样,当数据变化时,Vue 会根据 key 值高效地进行增、删、改操作,从而最小化 DOM 操作。

key 的作用

key 属性是 Vue 进行高效 DOM 更新的关键。Vue 依赖 key 来跟踪每个元素的身份,从而在数组更新时,准确地知道哪些元素是新增的、哪些是被移除的、哪些需要更新。

例如,如果你有一个列表,items 数组的顺序发生变化,Vue 会使用 key 来避免重新渲染整个列表,而只是更新变化的部分,保证高效的 DOM 更新。

响应式数据和更新机制

v-for 是基于 Vue 的 响应式系统 的。也就是说,当 items 数组中的数据发生变化时,Vue 会自动检测到这些变化,并重新渲染相关的 DOM 元素。具体过程如下:

  1. 数据变化:当 items 数组发生变化(例如,添加、删除或修改某个项)时,Vue 会通过其响应式系统通知组件。
  2. 虚拟 DOM 更新:Vue 会重新计算与 items 相关的虚拟 DOM。此时,它会根据 v-for 循环重新生成虚拟节点。
  3. 高效更新:Vue 会将新的虚拟 DOM 树与之前的虚拟 DOM 树进行比较,并仅更新实际发生变化的 DOM 部分,保持最小的 DOM 操作。

数组操作的响应式

Vue 在内部通过代理(Proxy)来实现对数组的响应式监控。当你对数组执行操作时(如 .push().pop().splice() 等),Vue 会触发重新渲染,更新相关的 DOM 元素。

javascript
this.items.push({ id: 3, name: 'Item 3' });

当执行 push() 方法时,Vue 会检测到 items 数组发生变化,然后重新渲染所有依赖 items 的 DOM 元素。

局部更新

Vue 的虚拟 DOM 更新算法会尽可能地避免不必要的 DOM 操作。在 v-for 循环中,如果数组的某个元素发生变化,而其他元素保持不变,Vue 会仅重新渲染变化的部分。例如,如果你修改了 items 数组中某个元素的 name 属性,Vue 会只更新该项对应的 <li> 元素,而不会重新渲染整个列表。

v-for 的性能优化

由于 v-for 涉及到多个元素的渲染和更新,因此性能优化非常重要。以下是一些常见的优化方式:

使用 key 来提高性能

v-for 中的每个项提供唯一的 key 是优化性能的关键。key 可以帮助 Vue 快速地识别哪些元素是新增的、哪些是被删除的、哪些是变化的,从而避免不必要的 DOM 更新。

html
<li v-for="item in items" :key="item.id">{{ item.name }}</li>

避免动态数组变动

频繁地修改数组(如多次使用 .push().splice())可能会导致多次的虚拟 DOM 更新。尽量避免在循环中执行不必要的数组修改操作,或将这些操作批量处理。

惰性渲染

当数据量较大时,使用惰性渲染的方式,只在需要时渲染某些部分。例如,使用 虚拟列表分页加载 的方式,减少一次性渲染过多 DOM 元素的开销。

总结:v-for 的本质

  • 编译为渲染函数v-for 会被 Vue 编译为一个循环的渲染函数,生成虚拟 DOM。
  • 虚拟 DOM 与差异更新:Vue 使用虚拟 DOM 来高效地渲染和更新列表元素。当数据变化时,Vue 通过虚拟 DOM diff 算法,只更新变化的部分,避免了不必要的 DOM 操作。
  • 响应式系统v-for 依赖 Vue 的响应式系统,确保数组或对象的数据变化能自动反映到视图中。
  • key 的作用key 属性在 v-for 中是至关重要的,它帮助 Vue 高效地跟踪每个元素的身份,从而避免不必要的重新渲染。

通过这些机制,Vue 的 v-for 实现了高效、灵活的列表渲染功能,使得在处理动态数据和大型列表时,能保持较高的性能和良好的用户体验。

Released under the CC BY-NC-SA 4.0 License.