Vue3 keep-alive核心源码的解析

在 Vue 3 中，<keep-alive> 组件的源码实现比较复杂，但主要涉及的是组件实例的缓存、生命周期钩子的管理、以及缓存策略。以下是对其核心源码的解析。

1. KeepAlive 的核心结构

<keep-alive> 组件的核心在于它如何管理组件实例的缓存，以及如何在组件被复用和销毁之间做切换。以下是 KeepAlive 的基本实现结构。

export const KeepAlive = {
  name: 'KeepAlive',
  __isKeepAlive: true, // 标识为 KeepAlive 组件

  props: {
    include: [String, RegExp, Array],
    exclude: [String, RegExp, Array],
    max: [String, Number]
  },

  setup(props, { slots }) {
    // 缓存和最近使用缓存的 key 队列
    const cache = new Map();
    const keys = new Set();

    // 当前激活的组件实例
    let current = null;

    // 返回虚拟节点的 render 函数
    return () => {
      const vnode = slots.default();
      if (!vnode) return null;

      const name = vnode.type.name || vnode.key;
      if (name && shouldCache(name, props.include, props.exclude)) {
        if (cache.has(vnode.key)) {
          vnode.component = cache.get(vnode.key).component;
          // 更新 key 的使用顺序
          keys.delete(vnode.key);
          keys.add(vnode.key);
        } else {
          cache.set(vnode.key, vnode);
          keys.add(vnode.key);

          // 如果超过缓存数量限制，则移除最早使用的缓存
          if (props.max && keys.size > parseInt(props.max, 10)) {
            const firstKey = keys.values().next().value;
            cache.delete(firstKey);
            keys.delete(firstKey);
          }
        }

        vnode.shapeFlag |= ShapeFlags.COMPONENT_SHOULD_KEEP_ALIVE;
      }

      current = vnode;
      return vnode;
    };
  }
};

2. KeepAlive 的核心逻辑

在 KeepAlive 的源码中，以下几个核心部分需要关注：

a. 缓存机制（cache 和 keys）

• cache 是一个 Map 对象，用于存储被缓存的组件实例。
• keys 是一个 Set 对象，记录了缓存组件的 key 顺序，便于管理缓存的顺序。
• vnode.key 被用作缓存的 key，确保每个实例的唯一性。

b. shouldCache 函数

shouldCache 用于判断当前组件是否符合缓存的条件。它会检查 include 和 exclude 属性，决定是否要缓存该组件。

function shouldCache(name, include, exclude) {
  if (include && !matches(include, name)) {
    return false;
  }
  if (exclude && matches(exclude, name)) {
    return false;
  }
  return true;
}

function matches(pattern, name) {
  if (Array.isArray(pattern)) {
    return pattern.includes(name);
  } else if (typeof pattern === 'string') {
    return pattern.split(',').includes(name);
  } else if (pattern instanceof RegExp) {
    return pattern.test(name);
  }
  return false;
}

• include：要缓存的组件列表。
• exclude：不缓存的组件列表。

c. 缓存的更新和删除

当缓存的数量超过 max 限制时，会移除最早使用的缓存。这是通过 LRU（最近最少使用）策略实现的：

if (props.max && keys.size > parseInt(props.max, 10)) {
  const firstKey = keys.values().next().value;
  cache.delete(firstKey);
  keys.delete(firstKey);
}

• 每次访问组件时，都会更新 keys 的使用顺序，以保证 keys 最前面的始终是最早使用的组件。
• 如果 keys.size 超过 max，则会删除最早的 key 和对应的缓存。

3. 生命周期钩子的管理

在 Vue 3 中，KeepAlive 会触发组件的 activated 和 deactivated 生命周期钩子。以下是相关的核心代码：

• activated：当缓存组件重新显示时调用。
• deactivated：当组件被移除但未销毁时调用。

// KeepAlive 组件的生命周期处理
function onActivated(instance) {
  if (instance.vnode.shapeFlag & ShapeFlags.COMPONENT_SHOULD_KEEP_ALIVE) {
    queuePostRenderEffect(() => {
      instance.isDeactivated = false;
      if (instance.a) {
        invokeArrayFns(instance.a);
      }
    }, instance.parent);
  }
}

function onDeactivated(instance) {
  if (instance.vnode.shapeFlag & ShapeFlags.COMPONENT_SHOULD_KEEP_ALIVE) {
    queuePostRenderEffect(() => {
      instance.isDeactivated = true;
      if (instance.da) {
        invokeArrayFns(instance.da);
      }
    }, instance.parent);
  }
}

• onActivated ：在 KeepAlive 缓存的组件被重新渲染时，会调用该函数，使组件的 isDeactivated 状态为 false，并执行 activated 钩子。
• onDeactivated ：当组件被移除但未销毁时调用 onDeactivated，将 isDeactivated 状态设置为 true，并调用 deactivated 钩子。

4. 总结

<keep-alive> 的核心逻辑包括：

• 缓存策略 ：通过 cache 和 keys 实现 LRU 策略管理。
• 条件判断 ：通过 include 和 exclude 判断是否缓存组件。
• 生命周期钩子 ：控制缓存组件的 activated 和 deactivated 状态。

KeepAlive 组件的实现充分考虑了缓存的性能和灵活性，允许开发者通过配置来控制组件缓存的行为，有效地提升了应用的性能。