聊聊 keep-alive 组件的使用及其实现原理

keep-alive

keep-alive是Vue.js的一个内置组件。它能够不活动的组件实例保存在内存中，而不是直接将其销毁，它是一个抽象组件，不会被渲染到真实DOM中，也不会出现在父组件链中。

它提供了include与exclude两个属性，允许组件有条件地进行缓存。

具体内容可以参考官网。

使用

用法

<keep-alive>
    <component></component>
</keep-alive>

这里的component组件会被缓存起来。

举个栗子

<keep-alive>
    <coma v-if="test"></coma>
    <comb v-else></comb>
</keep-alive>
<button @click="test=handleClick">请点击</button>

export default {
    data () {
        return {
            test: true
        }
    },
    methods: {
        handleClick () {
            this.test = !this.test;
        }
    }
}

在点击button时候，coma与comb两个组件会发生切换，但是这时候这两个组件的状态会被缓存起来，比如说coma与comb组件中都有一个input标签，那么input标签中的内容不会因为组件的切换而消失。

props

keep-alive组件提供了include与exclude两个属性来允许组件有条件地进行缓存，二者都可以用逗号分隔字符串、正则表达式或一个数组来表示。

<keep-alive include="a">
  <component></component>
</keep-alive>

将缓存name为a的组件。

<keep-alive exclude="a">
  <component></component>
</keep-alive>

name为a的组件将不会被缓存。

生命钩子

keep-alive提供了两个生命钩子，分别是activated与deactivated。

因为keep-alive会将组件保存在内存中，并不会销毁以及重新创建，所以不会重新调用组件的created等方法，需要用activated与deactivated这两个生命钩子来得知当前组件是否处于活动状态。

深入keep-alive组件实现

说完了keep-alive组件的使用，我们从源码角度看一下keep-alive组件究竟是如何实现组件的缓存的呢？

created与destroyed钩子

created钩子会创建一个cache对象，用来作为缓存容器，保存vnode节点。

created () {
    /* 缓存对象 */
    this.cache = Object.create(null)
},

destroyed钩子则在组件被销毁的时候清除cache缓存中的所有组件实例。

/* destroyed钩子中销毁所有cache中的组件实例 */
destroyed () {
    for (const key in this.cache) {
        pruneCacheEntry(this.cache[key])
    }
},

render

接下来是render函数。

render () {
    /* 得到slot插槽中的第一个组件 */
    const vnode: VNode = getFirstComponentChild(this.$slots.default)

    const componentOptions: ?VNodeComponentOptions = vnode && vnode.componentOptions
    if (componentOptions) {
        // check pattern
        /* 获取组件名称，优先获取组件的name字段，否则是组件的tag */
        const name: ?string = getComponentName(componentOptions)
        /* name不在inlcude中或者在exlude中则直接返回vnode（没有取缓存） */
        if (name && (
        (this.include && !matches(this.include, name)) ||
        (this.exclude && matches(this.exclude, name))
        )) {
            return vnode
        }
        const key: ?string = vnode.key == null
        // same constructor may get registered as different local components
        // so cid alone is not enough (#3269)
        ? componentOptions.Ctor.cid + (componentOptions.tag ? `::${componentOptions.tag}` : '')
        : vnode.key
        /* 如果已经做过缓存了则直接从缓存中获取组件实例给vnode，还未缓存过则进行缓存 */
        if (this.cache[key]) {
            vnode.componentInstance = this.cache[key].componentInstance
        } else {
            this.cache[key] = vnode
        }
        /* keepAlive标记位 */
        vnode.data.keepAlive = true
    }
    return vnode
}

首先通过getFirstComponentChild获取第一个子组件，获取该组件的name（存在组件名则直接使用组件名，否则会使用tag）。接下来会将这个name通过include与exclude属性进行匹配，匹配不成功（说明不需要进行缓存）则不进行任何操作直接返回vnode，vnode是一个VNode类型的对象，不了解VNode的同学可以参考笔者的另一篇文章《VNode节点》 .

/* 检测name是否匹配 */
function matches (pattern: string | RegExp, name: string): boolean {
  if (typeof pattern === 'string') {
    /* 字符串情况，如a,b,c */
    return pattern.split(',').indexOf(name) > -1
  } else if (isRegExp(pattern)) {
    /* 正则 */
    return pattern.test(name)
  }
  /* istanbul ignore next */
  return false
}

检测include与exclude属性匹配的函数很简单，include与exclude属性支持字符串如"a,b,c"这样组件名以逗号隔开的情况以及正则表达式。matches通过这两种方式分别检测是否匹配当前组件。

if (this.cache[key]) {
    vnode.componentInstance = this.cache[key].componentInstance
} else {
    this.cache[key] = vnode
}

接下来的事情很简单，根据key在this.cache中查找，如果存在则说明之前已经缓存过了，直接将缓存的vnode的componentInstance（组件实例）覆盖到目前的vnode上面。否则将vnode存储在cache中。

最后返回vnode（有缓存时该vnode的componentInstance已经被替换成缓存中的了）。

watch

用watch来监听pruneCache与pruneCache这两个属性的改变，在改变的时候修改cache缓存中的缓存数据。

watch: {
    /* 监视include以及exclude，在被修改的时候对cache进行修正 */
    include (val: string | RegExp) {
        pruneCache(this.cache, this._vnode, name => matches(val, name))
    },
    exclude (val: string | RegExp) {
        pruneCache(this.cache, this._vnode, name => !matches(val, name))
    }
},

来看一下pruneCache的实现。

/* 修正cache */
function pruneCache (cache: VNodeCache, current: VNode, filter: Function) {
  for (const key in cache) {
    /* 取出cache中的vnode */
    const cachedNode: ?VNode = cache[key]
    if (cachedNode) {
      const name: ?string = getComponentName(cachedNode.componentOptions)
      /* name不符合filter条件的，同时不是目前渲染的vnode时，销毁vnode对应的组件实例（Vue实例），并从cache中移除 */
      if (name && !filter(name)) {
        if (cachedNode !== current) {
          pruneCacheEntry(cachedNode)
        }
        cache[key] = null
      }
    }
  }
} 

/* 销毁vnode对应的组件实例（Vue实例） */
function pruneCacheEntry (vnode: ?VNode) {
  if (vnode) {
    vnode.componentInstance.$destroy()
  }
}

遍历cache中的所有项，如果不符合filter指定的规则的话，则会执行pruneCacheEntry。pruneCacheEntry则会调用组件实例的$destroy方法来将组件销毁。

最后

Vue.js内部将DOM节点抽象成了一个个的VNode节点，keep-alive组件的缓存也是基于VNode节点的而不是直接存储DOM结构。它将满足条件（pruneCache与pruneCache）的组件在cache对象中缓存起来，在需要重新渲染的时候再将vnode节点从cache对象中取出并渲染。