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相信很多人会好奇 Vue 内部的更新机制，或者平时工作中遇到的一些奇怪的问题需要使用 $nextTick 来解决，今天我们就来聊一聊 Vue 中的异步更新机制。

Vue 的异步更新机制，其实是一种优化策略，用于将多次数据更新操作合并为一次，从而减少性能开销。它基于 JavaScript 的事件循环机制，将数据变化后的视图更新延迟到下一个事件循环周期中进行，以提高性能和响应速度。

换个更容易理解的说法，当数据发生变化时，Vue 并不会立即进行视图更新，而是将需要更新的操作放入一个队列中。然后在适当的时机，通过异步调度机制，将队列中的操作执行，从而进行一次统一的视图更新。

基本原理

异步更新机制的实现原理如下：

1. 数据变化触发更新：当 Vue 组件的响应式数据发生变化时，会触发对应数据属性的 setter 方法。这个 setter 方法会通知依赖管理器 Dep，并通知依赖管理器中的订阅者（Watcher）。

2. 添加到更新队列：每个订阅者（Watcher）都会将自己添加到更新队列中，该队列用于存储需要更新的订阅者。这个过程将多个数据变化操作合并为一次更新操作。

3. 异步更新调度：Vue 使用异步调度机制（例如微任务或宏任务）来推迟队列中的更新操作。这可以确保在当前任务执行结束后，将更新操作放入下一个任务循环中，从而避免不必要的重复更新。

4. 统一执行更新：在异步调度触发的时机，会将队列中的所有更新操作依次执行。这个过程称为“批量更新”，它会生成新的虚拟 DOM，并将新旧虚拟 DOM 进行比对，最终进行最小化的 DOM 操作，更新视图。

5. 视图更新：经过虚拟 DOM 的比对和最小化的 DOM 操作，会将视图更新为最新的状态，用户最终可以看到变化后的界面。

Vue 的异步更新机制通过将多次数据变化操作合并为一次更新操作，然后通过异步调度机制进行延迟执行，从而优化性能和响应速度。这个机制确保了在适当的时机进行批量的、高效的视图更新。

源码学习

Vue .js 2.0

在 Vue.js 2.0 中，异步更新机制是通过使用宏任务（MacroTask）和微任务（MicroTask）的方式来实现的，主要涉及到事件循环机制、nextTick API，以及浏览器原生的异步调度方法。

异步更新的关键代码位于 src/core/util/next-tick.js 文件中。

import { noop } from 'shared/util';
import { handleError } from './error';
import { isIE, isIOS, isNative } from './env';

const callbacks = [];
let pending = false;

// 执行所有回调函数
function flushCallbacks() {
  pending = false;
  const copies = callbacks.slice(0);
  callbacks.length = 0;
  for (let i = 0; i < copies.length; i++) {
    copies[i]();
  }
}

// 使用宏任务调度异步执行
let timerFunc;

if (typeof Promise !== 'undefined' && isNative(Promise)) {
  const p = Promise.resolve();
  timerFunc = () => {
    p.then(flushCallbacks);
    if (isIOS) setTimeout(noop);
  };
} else if (!isIE && typeof MutationObserver !== 'undefined' && (
  isNative(MutationObserver) ||
  // PhantomJS and iOS 7.x
  MutationObserver.toString() === '[object MutationObserverConstructor]'
)) {
  const counter = 1;
  const observer = new MutationObserver(flushCallbacks);
  const textNode = document.createTextNode(String(counter));
  observer.observe(textNode, {
    characterData: true
  });
  timerFunc = () => {
    counter = (counter + 1) % 2;
    textNode.data = String(counter);
  };
} else {
  timerFunc = () => {
    setTimeout(flushCallbacks, 0);
  };
}

// 将回调函数添加到队列并触发异步调度
export function nextTick(cb, ctx) {
  callbacks.push(() => {
    try {
      cb.call(ctx);
    } catch (e) {
      handleError(e, ctx, 'nextTick');
    }
  });
  if (!pending) {
    pending = true;
    timerFunc();
  }
}

在这段源码中，nextTick 函数用于将传入的回调函数添加到队列中，并在适当的时机通过异步调度机制执行这些回调函数。

1. 根据环境支持情况，选择使用 Promise 或 MutationObserver 或 setTimeout 作为异步调度的方式。

2. 当调用 nextTick 时，将回调函数添加到 callbacks 队列中。

3. 如果没有其他任务在等待执行（!pending），则设置 pending 为 true，并调用 timerFunc() 来触发异步调度。

4. timerFunc 会根据环境选择合适的异步调度方式，来异步执行队列中的回调函数。

Vue.js 2.0 的异步更新机制通过将回调函数添加到队列中，然后通过异步调度机制在适当的时机执行队列中的回调函数。这个机制确保了更新操作在当前任务结束后，以最小的性能开销进行批量执行，从而提高性能并保持良好的用户体验。

Vue.js 3.0

Vue.js 3.0 使用了新的异步更新机制，主要基于 Promise 和微任务（Microtask）来进行调度。

异步更新的关键代码位于 packages/runtime-core/src/apiAsync.ts 文件中。

import { queuePostFlushCb, invalidateJob } from './scheduler';

// 定义异步更新任务队列
const queue: Function[] = [];
let flushIndex = 0;
let pending = false;

// 执行异步更新任务
function flushJobs() {
  pending = false;
  for (flushIndex = 0; flushIndex < queue.length; flushIndex++) {
    queue[flushIndex]();
  }
  queue.length = 0;
  flushIndex = 0;
}

// 使用 Promise 进行微任务调度
export function nextTick(cb?: Function) {
  return cb ? Promise.resolve().then(cb) : Promise.resolve();
}

// 添加任务到异步更新队列
export function queueJob(job: Function) {
  if (!queue.includes(job)) {
    queue.push(job);
    if (!pending) {
      pending = true;
      nextTick(flushJobs);
    }
  }
}

在这段源码中，queueJob 函数用于将任务添加到异步更新队列 queue 中。当有任务添加到队列时，会通过调用 nextTick(flushJobs) 来异步触发任务的执行。

1. nextTick 函数返回一个 Promise 对象，并通过 .then(cb) 将任务函数添加到 Promise 的微任务队列中。

2. 当任务被添加到异步更新队列 queue 后，如果没有其他任务在等待执行（!pending），则设置 pending 为 true，并调用 nextTick(flushJobs) 来触发微任务，从而异步执行任务。

3. 在微任务中，会依次执行队列中的任务函数，通过 flushJobs 函数来完成异步更新。

这样，Vue.js 3.0 的异步更新机制通过 Promise 和微任务机制，将任务的执行推迟到下一个微任务阶段，从而实现了异步更新。这个机制确保了更新操作在当前任务结束后，以最小的性能开销进行批量执行，从而提高性能并保持良好的用户体验。

最后