Vue3.5性能优化：从version计数到懒更新的深度解析

前言

Vue3.5版本引入了两个关键性能提升机制：version计数和双向链表。其中，version计数是最为重要的性能优化之一，其在依赖追踪中的作用堪称关键。通过version计数，Vue能够快速判断依赖项是否有更新，从而决定是否执行懒更新（lazy update）。这一机制极大地减少了不必要的计算开销，提升了应用的运行效率。

version计数的核心作用

version计数机制的核心在于通过版本号来标记依赖项是否有更新。当一个依赖项发生变化时，其版本号会自增。Vue在处理依赖更新时，会首先比较当前版本号与目标的版本号。如果当前版本号与目标版本号一致，则说明依赖项没有变化，不需要触发更新；如果不一致，则表示依赖项已经发生了变化，需要进行更新。

懒更新机制的工作原理

懒更新（Lazy Update）是Vue性能优化的另一大亮点。懒更新的核心思想是：只有当依赖项的值被使用时，才会触发其回调函数（computed函数或effect函数）进行更新。这意味着，计算结果只会在需要的时候进行，避免了不必要的计算。

以下是一个简单的示例：

const a = ref(0)
const b = ref(0)
const check = ref(true)
const c = computed(() => {
  console.log('computed')
  if (check.value) {
    return a.value
  } else {
    return b.value
  }
})
a.value++ // step 1
effect(() => {
  console.log('effect')
  c.value
  c.value
})
b.value++ // step 2
check.value = false // step 3
b.value++ // step 4

运行以上代码，打印结果会是：effectcomputedcomputedeffectcomputedeffect

为什么会是这样的结果？

step 1：调用computed函数时，fn不会立即执行，只有在c.value被访问时才会执行。

step 2：由于c的fn未执行，a没有订阅者，因此不会打印日志。

step 3：effect会立即执行，先打印effect，第一次读取c.value时打印computed，因为c的fn未执行，结果没有变化。

step 4：虽然b.value有更新，但c的依赖项仅为a和check，因此c的fn不会执行。

step 5：check.value有更新，c的fn执行，打印computed，此时c的依赖项变为check和b，c更新，导致effect重新执行，打印effect。

step 6：逻辑与step 5一致，打印computed和effect。

version计数在懒更新中的作用

在懒更新过程中，version计数器发挥了至关重要的作用。它通过跟踪依赖项的更新版本号，帮助Vue快速判断是否需要触发懒更新。具体来说，version计数器分为以下几个方面：

全局版本号 (globalVersion)：这是一个全局计数器，每当任何响应式对象发生更新时，它会自增。这用于快速判断是否有依赖项需要更新。

依赖对象的版本号 (Dep.version)：每个依赖项都有自己的版本号，当依赖项发生变化时，其版本号也会自增。

双向链表中的版本号：双向链表不仅包含订阅者和依赖项，还包含版本号信息，这进一步优化了依赖更新的过程。

全局版本号的实现

全局版本号 (globalVersion) 的实现逻辑非常简单：

export let globalVersion = 0

当trigger函数被调用时，会检查目标对象的依赖项集合 (depsMap) 是否存在。如果不存在，说明目标对象没有依赖项，直接自增globalVersion并结束流程；如果存在，则继续执行依赖项的更新。

依赖项更新的具体流程

触发依赖更新：当某个依赖项发生变化时，trigger函数会被调用。

检查全局版本号：如果目标对象的依赖项集合不存在，globalVersion自增并结束流程。

收集依赖项：遍历目标对象的依赖项集合，准备进行更新。

批处理依赖更新：使用startBatch和endBatch进行批处理，确保依赖更新不会互相干扰。

通知订阅者：通过双向链表通知所有相关订阅者进行更新。

双向链表的优势

双向链表的引入使得依赖更新变得更加高效。它不仅包括订阅者的依赖链表（横向），还包括响应式值对应的订阅者的链表（纵向）。这种双向的依赖管理方式，极大地减少了内存泄漏和不必要的计算开销。

内存优化的关键

在computed函数的执行过程中，通过prepareDeps和cleanupDeps两个辅助函数，优化了内存管理。prepareDeps会将依赖链表上的节点版本号重置为-1，表示这些依赖项正在被计算。cleanupDeps则会清理不再需要的依赖节点，避免内存泄漏。

总结

version计数和懒更新是Vue3.5性能优化的两大核心机制。通过version计数，Vue能够快速判断依赖项是否有更新，从而决定是否需要执行懒更新。双向链表的引入则进一步优化了依赖管理，使得内存管理更加高效，性能提升显著。

在实际应用中，version计数器和懒更新机制的结合，使得Vue能够在不影响用户体验的情况下，实现高效的状态更新和依赖管理。这不仅提升了应用的运行效率，也为开发者提供了更高效的开发体验。

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