什么是keep-alive
“keep-alive” 是 Vue.js 中的一个特殊组件，用于缓存组件的状态，以提高应用性能。在 Vue.js 中，组件通常是动态创建和销毁的，当切换到另一个页面或组件时，之前的组件会被销毁，再次进入时会重新创建和初始化。这样可能导致组件的状态丢失，需要重新初始化，增加了资源的消耗。
组件解决了这个问题，它可以将组件缓存起来，而不是销毁，使得组件在再次进入时保持之前的状态，以及避免重复的创建和初始化过程。这样可以大幅度提高组件的加载速度和性能。
keep-alive的作用
<keep-alive> 的作用是在 Vue.js 应用中缓存组件的状态，以提高应用性能和用户体验。它可以将组件暂时保存在内存中，而不是每次都重新创建和初始化组件。
主要的作用有以下几点：
- 组件状态保持：通过使用
<keep-alive>，在组件被切换时，其状态会被保留。这意味着组件内部的数据、状态以及一些计算结果都会被缓存，不会因为组件的销毁而丢失。当再次进入该组件时，它会恢复到之前的状态，而不需要重新初始化。这对于用户在不同页面或组件间切换时提供了更流畅的体验。 - 减少资源消耗：如果没有使用
<keep-alive>，每次切换到一个组件时，都需要重新创建和初始化组件。对于复杂的组件，这可能会导致不必要的资源消耗，例如重新加载数据、执行复杂的计算等。而使用<keep-alive>，组件被缓存起来，下次再次进入时直接从缓存中恢复，避免了重复的初始化过程，大大减少了资源消耗。 - 优化性能：由于避免了重复的创建和初始化过程，使用
<keep-alive>可以显著提高组件的加载速度，加快页面响应时间，从而提供更好的用户体验。
需要注意的是，<keep-alive> 并不是适用于所有组件的，特别是对于一些动态变化的组件，如果希望每次进入时都重新初始化，或者希望释放组件占用的资源，就不应该使用 <keep-alive>。
要使用 <keep-alive>，只需将需要缓存的组件包裹在 <keep-alive> 标签中即可，Vue.js 会自动管理缓存和组件的生命周期。这是一个简单但强大的功能，可在合适的场景下大幅度提升应用性能。
原理
<keep-alive> 的原理主要涉及两个方面：组件缓存和生命周期的管理。
- 组件缓存：
- 当一个组件被包裹在
<keep-alive>标签中时，Vue.js 会将该组件的实例缓存起来，而不是销毁它。 - 组件的缓存是通过一个名为
cache的对象来管理的，该对象会保存被缓存的组件实例。 - 当切换到一个被缓存的组件时，Vue.js 首先检查
cache对象中是否已经有该组件的缓存实例。如果有，就直接从缓存中取出该实例；如果没有，就创建一个新的组件实例并将其缓存起来。
- 生命周期的管理：
- 在切换到一个被缓存的组件时，组件的生命周期钩子函数并不会被触发，而是会触发
<keep-alive>自己的生命周期钩子函数。 -
<keep-alive>组件有两个主要的生命周期钩子函数：created和destroyed。 - 在组件第一次被缓存时，
created钩子函数会被触发，表示<keep-alive>组件已经创建，此时会创建被缓存组件的实例并将其缓存起来。 - 在切换到其他组件时，
destroyed钩子函数会被触发，表示<keep-alive>组件将被销毁，此时会销毁所有缓存的组件实例。
需要注意的是，被包裹在 <keep-alive> 标签中的组件，必须具有唯一的标识，否则会导致缓存冲突。默认情况下，Vue.js 使用组件的名称作为缓存的标识，但也可以通过 key 属性来指定唯一的标识。
使用 <keep-alive> 时，要注意以下几点：
- 不是所有组件都适合使用
<keep-alive>，对于一些动态变化的组件，或者需要每次进入时重新初始化的组件，应该避免使用<keep-alive>。 - 缓存的组件仍然会触发
activated和deactivated生命周期钩子函数，可以在这两个钩子函数中处理一些特定的逻辑。 - 如果被缓存的组件包含了一些依赖于外部状态（如路由参数、Vuex 状态等）的逻辑，需要特别注意在重新进入组件时是否需要重新更新这些状态。
总的来说，<keep-alive> 提供了一种简单且强大的机制来优化 Vue.js 应用的性能，特别是在频繁切换组件的场景下。
使用
当您使用 <keep-alive> 组件时，通常需要将需要缓存的组件包裹在 <keep-alive> 标签中，并为每个被缓存的组件设置一个唯一的 key 属性，以确保缓存的正确性。下面是一个使用 <keep-alive> 组件的示例：
假设我们有两个组件，一个是用于显示用户信息的组件 <UserProfile>，另一个是用于显示用户订单信息的组件 <UserOrders>。我们希望在用户切换到 <UserProfile> 组件时，保持该组件的状态，并且在用户切换到 <UserOrders> 组件后再切换回来时，不重新初始化 <UserProfile> 组件。
<template>
<div>
<keep-alive>
<!-- 使用 key 属性确保组件的正确缓存 -->
<component :is="currentComponent" :key="currentComponent" />
</keep-alive>
<button @click="showUserProfile">Show User Profile</button>
<button @click="showUserOrders">Show User Orders</button>
</div>
</template>
<script>
import UserProfile from './UserProfile.vue';
import UserOrders from './UserOrders.vue';
export default {
components: {
UserProfile,
UserOrders,
},
data() {
return {
currentComponent: 'UserProfile', // 初始显示用户信息组件
};
},
methods: {
showUserProfile() {
this.currentComponent = 'UserProfile';
},
showUserOrders() {
this.currentComponent = 'UserOrders';
},
},
};
</script>在上面的示例中，使用了动态组件 <component :is="currentComponent"> 来动态地切换显示 <UserProfile> 和 <UserOrders> 组件。同时，将 <keep-alive> 标签包裹在动态组件外部，这样 <keep-alive> 会缓存当前被显示的组件。
在切换组件时，使用 key 属性来确保缓存的正确性。当切换到不同的组件时，key 的值会变化，这会触发 <keep-alive> 的重新缓存行为。
注意，key 属性应该是唯一的，以确保每个组件都能被正确地缓存。在实际应用中，可能需要根据组件的具体情况设置不同的 key 值。
理解源码
<keep-alive> 组件的源码相对比较复杂，涉及到 Vue.js 的虚拟 DOM、组件实例管理、生命周期管理等方面。下面简要介绍 <keep-alive> 的关键源码部分，以便了解其基本原理。
在 Vue.js 的源码中，<keep-alive> 组件是由一个特殊的内置组件 KeepAlive 实现的。它的主要作用是处理组件的缓存和管理缓存组件的生命周期。
- 组件的缓存实现：
-
KeepAlive组件内部维护了一个名为cache的对象，用于存储缓存的组件实例。 - 在切换到一个被缓存的组件时，
KeepAlive组件首先会检查cache对象，是否已经有该组件的缓存实例。 - 如果缓存中有该组件实例，
KeepAlive直接返回缓存的组件实例；如果没有，KeepAlive会创建一个新的组件实例，并将其缓存起来。
- 组件生命周期的管理：
-
KeepAlive组件有两个重要的生命周期钩子函数：created和destroyed。 - 在
created钩子函数中，KeepAlive会监听父组件的include和exclude属性的变化，以决定是否缓存某个组件。 - 在切换到被缓存组件时，
KeepAlive会触发activated生命周期钩子函数，并从cache中取出对应的缓存组件实例。如果没有缓存实例，会触发被缓存组件的created生命周期。 - 在切换到其他组件时，
KeepAlive会触发deactivated生命周期钩子函数，并将当前缓存的组件实例暂时从cache中移除。如果需要缓存，则缓存的组件实例并不会被销毁。
- 组件销毁时的处理：
- 在
destroyed钩子函数中，KeepAlive会销毁所有缓存的组件实例，并清空cache对象。
如果想深入了解 <keep-alive> 的源码实现，可以查阅 Vue.js 的 GitHub 仓库并浏览相关代码 keep-alive源码。
这个是从github拿的源码，有兴趣可以研究一下。
import { isRegExp, isArray, remove } from 'shared/util'
import { getFirstComponentChild } from 'core/vdom/helpers/index'
import type VNode from 'core/vdom/vnode'
import type { VNodeComponentOptions } from 'types/vnode'
import type { Component } from 'types/component'
import { getComponentName } from '../vdom/create-component'
type CacheEntry = {
name?: string
tag?: string
componentInstance?: Component
}
type CacheEntryMap = Record<string, CacheEntry | null>
function _getComponentName(opts?: VNodeComponentOptions): string | null {
return opts && (getComponentName(opts.Ctor.options as any) || opts.tag)
}
function matches(
pattern: string | RegExp | Array<string>,
name: string
): boolean {
if (isArray(pattern)) {
return pattern.indexOf(name) > -1
} else if (typeof pattern === 'string') {
return pattern.split(',').indexOf(name) > -1
} else if (isRegExp(pattern)) {
return pattern.test(name)
}
/* istanbul ignore next */
return false
}
function pruneCache(
keepAliveInstance: { cache: CacheEntryMap; keys: string[]; _vnode: VNode },
filter: Function
) {
const { cache, keys, _vnode } = keepAliveInstance
for (const key in cache) {
const entry = cache[key]
if (entry) {
const name = entry.name
if (name && !filter(name)) {
pruneCacheEntry(cache, key, keys, _vnode)
}
}
}
}
function pruneCacheEntry(
cache: CacheEntryMap,
key: string,
keys: Array<string>,
current?: VNode
) {
const entry = cache[key]
if (entry && (!current || entry.tag !== current.tag)) {
// @ts-expect-error can be undefined
entry.componentInstance.$destroy()
}
cache[key] = null
remove(keys, key)
}
const patternTypes: Array<Function> = [String, RegExp, Array]
// TODO defineComponent
export default {
name: 'keep-alive',
abstract: true,
props: {
include: patternTypes,
exclude: patternTypes,
max: [String, Number]
},
methods: {
cacheVNode() {
const { cache, keys, vnodeToCache, keyToCache } = this
if (vnodeToCache) {
const { tag, componentInstance, componentOptions } = vnodeToCache
cache[keyToCache] = {
name: _getComponentName(componentOptions),
tag,
componentInstance
}
keys.push(keyToCache)
// prune oldest entry
if (this.max && keys.length > parseInt(this.max)) {
pruneCacheEntry(cache, keys[0], keys, this._vnode)
}
this.vnodeToCache = null
}
}
},
created() {
this.cache = Object.create(null)
this.keys = []
},
destroyed() {
for (const key in this.cache) {
pruneCacheEntry(this.cache, key, this.keys)
}
},
mounted() {
this.cacheVNode()
this.$watch('include', val => {
pruneCache(this, name => matches(val, name))
})
this.$watch('exclude', val => {
pruneCache(this, name => !matches(val, name))
})
},
updated() {
this.cacheVNode()
},
render() {
const slot = this.$slots.default
const vnode = getFirstComponentChild(slot)
const componentOptions = vnode && vnode.componentOptions
if (componentOptions) {
// check pattern
const name = _getComponentName(componentOptions)
const { include, exclude } = this
if (
// not included
(include && (!name || !matches(include, name))) ||
// excluded
(exclude && name && matches(exclude, name))
) {
return vnode
}
const { cache, keys } = this
const key =
vnode.key == null
? // same constructor may get registered as different local components
// so cid alone is not enough (#3269)
componentOptions.Ctor.cid +
(componentOptions.tag ? `::${componentOptions.tag}` : '')
: vnode.key
if (cache[key]) {
vnode.componentInstance = cache[key].componentInstance
// make current key freshest
remove(keys, key)
keys.push(key)
} else {
// delay setting the cache until update
this.vnodeToCache = vnode
this.keyToCache = key
}
// @ts-expect-error can vnode.data can be undefined
vnode.data.keepAlive = true
}
return vnode || (slot && slot[0])
}
}