Vue3 性能优化深度解析
Vue3在性能方面相比Vue2有了显著提升,本文深入解析Vue3的性能优化原理和实践技巧。
🚀 Vue3性能提升概览
Vue3相比Vue2的性能提升:
- 包体积减少41%:Tree-shaking支持
- 初始渲染快55%:优化的创建过程
- 更新性能提升133%:更高效的diff算法
- 内存使用减少54%:更好的内存管理
mermaid
graph TB
A[Vue3性能优化] --> B[编译时优化]
A --> C[运行时优化]
A --> D[Tree-shaking]
A --> E[代码分割]
B --> B1[静态提升]
B --> B2[预字符串化]
B --> B3[内联组件props]
B --> B4[死代码消除]
C --> C1[Proxy响应式]
C --> C2[Fragment支持]
C --> C3[Teleport优化]
C --> C4[异步组件]
D --> D1[按需导入]
D --> D2[未使用代码消除]
E --> E1[路由懒加载]
E --> E2[组件懒加载]
🔧 编译时优化
1. 静态提升(Static Hoisting)
Vue3编译器会将静态元素提升到渲染函数外部:
javascript
// 源码
<template>
<div>
<h1>Static Title</h1>
<p>{{ message }}</p>
<span>Another static text</span>
</div>
</template>
// Vue2编译结果
function render() {
return h('div', [
h('h1', 'Static Title'), // 每次都创建
h('p', this.message),
h('span', 'Another static text') // 每次都创建
])
}
// Vue3编译结果(静态提升)
const _hoisted_1 = h('h1', 'Static Title')
const _hoisted_2 = h('span', 'Another static text')
function render() {
return h('div', [
_hoisted_1, // 复用静态节点
h('p', this.message),
_hoisted_2 // 复用静态节点
])
}
2. 预字符串化(Pre-stringification)
大量连续静态元素会被预字符串化:
javascript
// 源码
<template>
<div>
<h1>Title 1</h1>
<h2>Title 2</h2>
<h3>Title 3</h3>
<h4>Title 4</h4>
<h5>Title 5</h5>
<p>{{ message }}</p>
</div>
</template>
// 编译结果
const _hoisted_1 = createStaticVNode(
"<h1>Title 1</h1><h2>Title 2</h2><h3>Title 3</h3><h4>Title 4</h4><h5>Title 5</h5>",
5
)
function render() {
return h('div', [
_hoisted_1,
h('p', this.message)
])
}
3. 内联组件Props优化
javascript
// 源码
<template>
<Comp :foo="bar" baz="qux" />
</template>
// Vue2编译结果
function render() {
return h(Comp, {
foo: this.bar,
baz: 'qux'
})
}
// Vue3编译结果(内联优化)
function render() {
return h(Comp, {
foo: this.bar,
baz: 'qux'
}, null, 8 /* PROPS */, ['foo']) // 标记动态props
}
4. 死代码消除
javascript
// 条件编译优化
<template>
<div>
<div v-if="false">Never rendered</div>
<div v-if="true">Always rendered</div>
</div>
</template>
// 编译结果直接消除永远不会执行的分支
function render() {
return h('div', [
h('div', 'Always rendered')
])
}
⚡ 运行时优化
1. Proxy响应式系统
javascript
// Vue2 - Object.defineProperty
function defineReactive(obj, key, val) {
const dep = new Dep()
Object.defineProperty(obj, key, {
get() {
dep.depend()
return val
},
set(newVal) {
val = newVal
dep.notify()
}
})
}
// Vue3 - Proxy
function reactive(target) {
return new Proxy(target, {
get(target, key, receiver) {
track(target, 'get', key)
return Reflect.get(target, key, receiver)
},
set(target, key, value, receiver) {
const result = Reflect.set(target, key, value, receiver)
trigger(target, 'set', key, value)
return result
}
})
}
性能优势:
- 懒响应式:只有被访问的属性才会被代理
- 更好的数组支持:原生支持数组索引变化
- 更少的内存占用:不需要为每个属性创建闭包
2. Fragment支持
javascript
// Vue2 - 必须有根元素
<template>
<div> <!-- 额外的包装元素 -->
<header>Header</header>
<main>Main</main>
<footer>Footer</footer>
</div>
</template>
// Vue3 - 支持Fragment
<template>
<header>Header</header>
<main>Main</main>
<footer>Footer</footer>
</template>
3. 更高效的Diff算法
Vue3的diff算法采用了最长递增子序列算法:
javascript
// Vue3 patchKeyedChildren 核心逻辑
function patchKeyedChildren(
c1: VNode[],
c2: VNode[],
container: RendererElement,
parentAnchor: RendererNode | null,
parentComponent: ComponentInternalInstance | null,
parentSuspense: SuspenseBoundary | null,
isSVG: boolean,
slotScopeIds: string[] | null,
optimized: boolean
) {
let i = 0
const l2 = c2.length
let e1 = c1.length - 1
let e2 = l2 - 1
// 1. 从头开始同步
while (i <= e1 && i <= e2) {
const n1 = c1[i]
const n2 = c2[i]
if (isSameVNodeType(n1, n2)) {
patch(n1, n2, container, null, parentComponent, parentSuspense, isSVG, slotScopeIds, optimized)
} else {
break
}
i++
}
// 2. 从尾开始同步
while (i <= e1 && i <= e2) {
const n1 = c1[e1]
const n2 = c2[e2]
if (isSameVNodeType(n1, n2)) {
patch(n1, n2, container, null, parentComponent, parentSuspense, isSVG, slotScopeIds, optimized)
} else {
break
}
e1--
e2--
}
// 3. 处理新增节点
if (i > e1) {
if (i <= e2) {
const nextPos = e2 + 1
const anchor = nextPos < l2 ? c2[nextPos].el : parentAnchor
while (i <= e2) {
patch(null, c2[i], container, anchor, parentComponent, parentSuspense, isSVG, slotScopeIds, optimized)
i++
}
}
}
// 4. 处理删除节点
else if (i > e2) {
while (i <= e1) {
unmount(c1[i], parentComponent, parentSuspense, true)
i++
}
}
// 5. 处理复杂情况 - 使用最长递增子序列
else {
const s1 = i
const s2 = i
// 构建新节点的key映射
const keyToNewIndexMap: Map<string | number | symbol, number> = new Map()
for (i = s2; i <= e2; i++) {
const nextChild = c2[i]
if (nextChild.key != null) {
keyToNewIndexMap.set(nextChild.key, i)
}
}
// 计算最长递增子序列
const increasingNewIndexSequence = moved
? getSequence(newIndexToOldIndexMap)
: EMPTY_ARR
// 移动和挂载节点
for (i = toBePatched - 1; i >= 0; i--) {
const nextIndex = s2 + i
const nextChild = c2[nextIndex]
const anchor = nextIndex + 1 < l2 ? c2[nextIndex + 1].el : parentAnchor
if (newIndexToOldIndexMap[i] === 0) {
// 新节点,挂载
patch(null, nextChild, container, anchor, parentComponent, parentSuspense, isSVG, slotScopeIds, optimized)
} else if (moved) {
// 需要移动
if (j < 0 || i !== increasingNewIndexSequence[j]) {
move(nextChild, container, anchor, MoveType.REORDER)
} else {
j--
}
}
}
}
}
🌳 Tree-shaking优化
1. 按需导入
javascript
// ❌ 全量导入
import Vue from 'vue'
// ✅ 按需导入
import { createApp, ref, computed } from 'vue'
// 只有使用的API会被打包
const app = createApp({
setup() {
const count = ref(0)
const doubled = computed(() => count.value * 2)
return { count, doubled }
}
})
2. 编译器优化标记
javascript
// Vue3使用PatchFlags标记动态内容
export const enum PatchFlags {
TEXT = 1, // 动态文本
CLASS = 1 << 1, // 动态class
STYLE = 1 << 2, // 动态style
PROPS = 1 << 3, // 动态props
FULL_PROPS = 1 << 4, // 有key的props
HYDRATE_EVENTS = 1 << 5, // 事件监听器
STABLE_FRAGMENT = 1 << 6, // 稳定的fragment
KEYED_FRAGMENT = 1 << 7, // 有key的fragment
UNKEYED_FRAGMENT = 1 << 8, // 无key的fragment
NEED_PATCH = 1 << 9, // 需要patch
DYNAMIC_SLOTS = 1 << 10, // 动态插槽
DEV_ROOT_FRAGMENT = 1 << 11, // 开发模式根fragment
HOISTED = -1, // 静态提升
BAIL = -2 // 退出优化
}
// 编译结果示例
function render() {
return h('div', [
h('p', this.message, 1 /* TEXT */), // 只有文本是动态的
h('div', { class: this.cls }, null, 2 /* CLASS */), // 只有class是动态的
])
}
🎯 实际优化技巧
1. 组件优化
javascript
// ✅ 使用defineAsyncComponent进行代码分割
const AsyncComponent = defineAsyncComponent(() => import('./HeavyComponent.vue'))
// ✅ 使用shallowRef优化大型不可变数据
const largeList = shallowRef([...])
// ✅ 使用markRaw标记不需要响应式的对象
const chart = markRaw(new Chart(canvas, config))
// ✅ 合理使用v-memo缓存子树
<template>
<div v-memo="[valueA, valueB]">
<!-- 只有valueA或valueB改变时才重新渲染 -->
<ExpensiveChild :value="valueA" />
<AnotherChild :value="valueB" />
</div>
</template>
2. 列表渲染优化
javascript
// ✅ 使用key优化列表更新
<template>
<div v-for="item in list" :key="item.id">
{{ item.name }}
</div>
</template>
// ✅ 虚拟滚动处理大列表
<template>
<VirtualList
:items="largeList"
:item-height="50"
:container-height="400"
>
<template #default="{ item }">
<div>{{ item.name }}</div>
</template>
</VirtualList>
</template>
3. 计算属性优化
javascript
// ✅ 避免在计算属性中进行副作用操作
const processedData = computed(() => {
// 纯函数,无副作用
return data.value.map(item => ({
...item,
processed: true
}))
})
// ✅ 使用缓存优化昂贵计算
const expensiveValue = computed(() => {
const cache = new Map()
return items.value.map(item => {
if (cache.has(item.id)) {
return cache.get(item.id)
}
const result = expensiveCalculation(item)
cache.set(item.id, result)
return result
})
})
4. 事件处理优化
javascript
// ✅ 使用事件委托
<template>
<div @click="handleClick">
<button data-action="save">保存</button>
<button data-action="cancel">取消</button>
<button data-action="delete">删除</button>
</div>
</template>
<script setup>
const handleClick = (event) => {
const action = event.target.dataset.action
switch (action) {
case 'save':
save()
break
case 'cancel':
cancel()
break
case 'delete':
deleteItem()
break
}
}
</script>
📊 性能监控
1. 使用Vue DevTools
javascript
// 开发环境启用性能追踪
app.config.performance = true
2. 自定义性能监控
javascript
// 组件渲染时间监控
const RenderTimePlugin = {
install(app) {
app.mixin({
beforeCreate() {
this._renderStart = performance.now()
},
mounted() {
const renderTime = performance.now() - this._renderStart
console.log(`${this.$options.name} render time: ${renderTime}ms`)
}
})
}
}
3. 内存泄漏检测
javascript
// 监控组件实例数量
let componentCount = 0
export default {
setup() {
componentCount++
console.log(`Component instances: ${componentCount}`)
onUnmounted(() => {
componentCount--
console.log(`Component instances: ${componentCount}`)
})
}
}
Vue3通过编译时和运行时的双重优化,实现了显著的性能提升。合理运用这些优化技巧,能够构建出高性能的Vue3应用。