19、高并发与大数据量下的前端架构优化

🪜 写在前面

随着业务发展，前端系统经常面临这样的问题：

🧨 一页展示数万条数据，DOM 卡顿严重
🌀 高频轮询、并发请求导致接口排队、响应抖动
📉 数据量一大就加载慢、交互迟缓
📈 一个页面开着十分钟内存飙升到几百 MB

这些问题的根源在于前端没有针对大数据量 + 高并发场景进行系统性的架构设计。

本篇将给出一整套从数据入口到渲染出口的系统优化方案，并配合代码实现。

🧱 一、大数据 + 高并发系统瓶颈分析图

🧠 二、高并发请求优化策略

1）请求合并（Batching）

将多个小请求合并为一个：

javascript 复制代码

// before：每次输入触发请求
watch(searchInput, async (val) => {
  const res = await fetch(`/api/search?q=${val}`)
})

// after：500ms 内只请求一次
import debounce from 'lodash.debounce'

watch(searchInput, debounce(async (val) => {
  const res = await fetch(`/api/search?q=${val}`)
}, 500))

2）并发控制（Concurrency Limit）

javascript 复制代码

const concurrencyLimit = 5
let queue = []
let running = 0

async function runTask(task: () => Promise<void>) {
  if (running >= concurrencyLimit) {
    return new Promise((resolve) => queue.push(() => runTask(task).then(resolve)))
  }

  running++
  await task()
  running--

  if (queue.length > 0) {
    const next = queue.shift()
    next?.()
  }
}

3）接口缓存 + 去重

vbnet 复制代码

const inflightMap = new Map()

async function fetchOnce(key: string, fn: () => Promise<any>) {
  if (inflightMap.has(key)) return inflightMap.get(key)

  const promise = fn()
  inflightMap.set(key, promise)
  const result = await promise
  inflightMap.delete(key)
  return result
}

📊 三、大数据量渲染优化策略

1）虚拟滚动（Virtual Scroll）

核心思想：只渲染可视区域内的内容，节省 DOM 数量。

ini 复制代码

<template>
  <div ref="scrollBox" @scroll="onScroll" style="overflow-y: auto; height: 400px">
    <div :style="{ height: totalHeight + 'px' }">
      <div
        v-for="item in visibleData"
        :key="item.id"
        :style="{ transform: `translateY(${item.offset}px)` }"
        class="row"
      >
        {{ item.text }}
      </div>
    </div>
  </div>
</template>

组合 Vue 虚拟滚动库推荐：

vue-virtual-scroller
自研组合方案（灵活可定制）

2）分页 + 滚动加载（infinite-scroll）

ini 复制代码

async function loadMore() {
  if (loading || noMore) return
  loading = true

  const data = await getData({ page: pageNo++ })
  list.push(...data)
  loading = false

  if (data.length < pageSize) noMore = true
}

搭配 IntersectionObserver 触底触发：

scss 复制代码

const observer = new IntersectionObserver(([entry]) => {
  if (entry.isIntersecting) loadMore()
})
observer.observe(loadingRef.value)

🧼 四、数据预处理优化策略

1）Web Worker 做数据预处理（避免主线程阻塞）

kotlin 复制代码

// worker.ts
self.onmessage = (e) => {
  const data = heavyParse(e.data)
  self.postMessage(data)
}

主线程调用：

ini 复制代码

const worker = new Worker('./worker.ts')
worker.postMessage(rawData)
worker.onmessage = (e) => {
  const parsedData = e.data
}

2）分片加载（Chunk Load）

将大数据分页打包：

ini 复制代码

const chunkSize = 1000
function splitChunks(arr: any[], size: number) {
  const res = []
  for (let i = 0; i < arr.length; i += size) {
    res.push(arr.slice(i, i + size))
  }
  return res
}

加载动画时一页页 append，避免白屏。

📉 五、内存泄漏与资源回收

内存泄漏场景：

未清理的定时器 / 事件监听
全局变量引用未释放
大量 DOM 节点未解绑
WebSocket 长连接未 close

对策：

scss 复制代码

onUnmounted(() => {
  clearInterval(timer)
  socket.close()
  observer.disconnect()
})

推荐配合 Chrome DevTools：

Memory snapshot 查看 DOM Retainers
Timeline → Heap usage 追踪内存泄漏位置

🧪 六、性能监控建议

指标	工具	说明
首屏加载时间	Performance API	`performance.now()`
慢请求接口	Axios Interceptor	`>1000ms` 上报
DOM 节点数	MutationObserver	超过 3000 警告
内存占用	`performance.memory`	超过阈值上报
卡顿检测	requestIdleCallback / FPS 统计	`<30fps` 预警

📌 七、前端架构优化建议清单

场景	最佳实践
页面大表格卡顿	虚拟滚动 + 分段渲染
高频刷新接口	缓存 + 去重 + 合并
表单多联动	Debounce + 节流触发
WebSocket 连接过多	心跳检测 + reconnect 策略
长页面滚动卡顿	图片懒加载 + IntersectionObserver
报表图表卡顿	使用 Canvas / WebGL 渲染
上线前评估性能	Lighthouse + PageSpeed Insights 自动化分析

🧠 总结

在高并发和大数据面前，架构师要做的不是"抗住压力"，而是主动降本增效，精细化分层优化。

下一篇我们将进入架构师职责中的模块化与微前端设计 ：

👉 《模块拆分、包管理与微前端架构实战》