Vue3 的效率提升主要表现在哪些方面？

Vue3带来了许多性能优化和效率提升的特性。本文将重点讨论Vue3在静态提升、预字符串化、缓存事件处理函数、Block Tree和PatchFlag方面的改进。我们将通过对比Vue2和Vue3的编译结果来说明这些方面的效率提升。

静态提升

• 在Vue2中，每次渲染时都会重新创建VNode节点，即使是静态节点也会被重新创建。这会导致一些不必要的性能损耗。
• 而在Vue3中，引入了静态提升的概念，它会将静态节点在编译阶段提升为常量，避免了重复创建的开销。

对于下面的这些情况静态节点会被提升

• 元素节点
• 没有绑定动态内容

下面是一个Vue2和Vue3的编译结果对比示例：

// Vue2的静态节点
render(){
  return createVNode("h1", null, "Hello World")
  // ...
}

// Vue3的静态节点
const hoisted = createVNode("h1", null, "Hello World")
function render(){
  // 直接使用 hoisted 即可
}

通过将静态节点提升为常量，Vue3避免了在每次渲染时重新创建静态节点的开销，从而提高了渲染性能。

预字符串化

预字符串化（Pre-stringification）是一种优化技术，用于处理大量静态内容。它可以将静态内容在编译时转换为字符串，以减少运行时的计算和处理。

下面是一个示例，展示了如何使用预字符串化来优化Vue 3的编译结果：

<template>
  <div>
    <h1>{{ title }}</h1>
    <ul>
      <li v-for="item in items" :key="item.id">
        {{ item.name }}
      </li>
    </ul>
  </div>
</template>

<script>
export default {
  data() {
    return {
      title: '静态标题',
      items: [
        { id: 1, name: '静态项1' },
        { id: 2, name: '静态项2' },
        { id: 3, name: '静态项3' }
      ]
    };
  }
};
</script>

在上面的示例中，title 和 items 是静态数据，不会在运行时发生变化。在编译时，Vue 3会将这些静态内容转换为字符串，以减少运行时的计算和处理。

预字符串化的结果如下所示：

const _hoisted_1 = { class: "title" };
const _hoisted_2 = { class: "item" };

return (_ctx) => {
  return (
    _openBlock(),
    _createBlock("div", null, [
      _createVNode("h1", _hoisted_1, _toDisplayString(_ctx.title), 1 /* TEXT */),
      _createVNode("ul", null, [
        (_openBlock(true),
        _createBlock(_Fragment, null, _renderList(_ctx.items, (item) => {
          return (_openBlock(), _createBlock("li", _hoisted_2, _toDisplayString(item.name), 1 /* TEXT */));
        }), 256 /* UNKEYED_FRAGMENT */))
      ])
    ])
  );
};

在编译结果中，我们可以看到 _hoisted_1 和 _hoisted_2 这些变量，它们存储了静态内容的字符串化结果。这样，在运行时只需要直接使用这些变量，而不需要进行额外的计算和处理。

通过预字符串化，Vue 3可以在编译阶段优化静态内容，提高应用的性能和效率。

缓存事件处理函数

在Vue2中，每次渲染时都会重新创建事件处理函数，即使是相同的事件处理逻辑。这会导致一些不必要的性能损耗。而在Vue3中，引入了缓存事件处理函数的概念，它会将事件处理函数在编译阶段缓存起来，避免了重复创建的开销。

下面是一个Vue2和Vue3的编译结果对比示例：

<button @click="count++">plus</button>

// vue2
render(ctx){
  return createVNode("button", {
    onClick: function($event){
      ctx.count++;
    }
  })
}

// vue3
render(ctx, _cache){
  return createVNode("button", {
    onClick: cache[0] || (cache[0] = ($event) => (ctx.count++))
  })
}

通过缓存事件处理函数，Vue3避免了在每次渲染时重新创建事件处理函数的开销，从而提高了渲染性能。

Block Tree

在Vue2中，模板中的条件渲染和循环渲染会导致大量的VNode节点创建和销毁，这会影响渲染性能。而在Vue3中，引入了Block Tree的概念，它会将条件渲染和循环渲染的内容封装为一个单独的Block，避免了大量的VNode节点创建和销毁。

下面是一个Vue2和Vue3的编译结果对比示例：

// Vue2的条件渲染
render(){
  return this.show ? createVNode("h1", null, "Hello World") : null
  // ...
}

// Vue3的Block Tree
const _block_1 = this.show ? (openBlock(), createBlock("h1", null, "Hello World")) : null
function render(){
  return (_block_1)
}

通过使用Block Tree，Vue3将条件渲染和循环渲染的内容封装为一个单独的Block，避免了大量的VNode节点创建和销毁，从而提高了渲染性能。

另外 在Vue2中，模板编译后会生成一个单一的渲染函数，该函数负责处理整个模板的渲染逻辑。这意味着每次更新时，整个模板都会重新渲染，即使其中只有一小部分内容发生了变化。

而在Vue3中，编译后的模板会被拆分成多个块（blocks），每个块对应一个节点或一组节点。这些块可以被独立地更新和渲染，从而避免了不必要的渲染操作。

下面是一个示例，展示了Vue2和Vue3的编译结果的区别：

// Vue2
function render() {
  with(this) {
    return _c('div', { staticClass: "container" }, [
      _c('h1', { staticClass: "title" }, [_v("Hello, Vue2!")]),
      _c('button', { on: { click: handleClick } }, [_v("Click me")])
    ])
  }
}

// Vue3
function render(_ctx, _cache) {
  return (_cache[0] || (_cache[0] = _createBlock("div", { class: "container" }, [
    _createVNode("h1", { class: "title" }, "Hello, Vue3!"),
    _createVNode("button", { onClick: _cache[1] || (_cache[1] = handleClick) }, "Click me")
  ])))
}

可以看到，Vue3的编译结果中使用了_createBlock和_createVNode来创建块和节点。这些块和节点可以被缓存起来，只有在需要更新时才会重新渲染。Vue3能够更精确地追踪和更新变化的部分，从而提高了渲染性能。当组件的状态发生变化时，只有受影响的块和节点会被重新渲染，而不是整个模板。

总结起来，Vue3的Block Tree在编译结果上与Vue2有所不同，它通过拆分模板为多个块和节点，实现了更细粒度的渲染更新，从而提升了性能和效率。

PatchFlag

在Vue2中，每次渲染时都会对整个VNode进行比较和更新，即使只有部分内容发生了变化。这会导致一些不必要的性能损耗。而在Vue3中，引入了PatchFlag的概念，它会标记VNode中哪些部分发生了变化，从而只对变化的部分进行比较和更新。

下面是一个Vue2和Vue3的编译结果对比示例：

// Vue2的渲染
render(){
  return createVNode("h1", null, this.message)
  // ...
}

// Vue3的PatchFlag
const _hoisted_1 = this.message
function render(){
  return createVNode("h1", null, [_hoisted_1], PatchFlags.TEXT)
}

通过使用PatchFlag，Vue3可以标记VNode中哪些部分发生了变化，从而只对变化的部分进行比较和更新，避免了不必要的性能损耗。

总结

Vue3在静态提升、预字符串化、缓存事件处理函数、Block Tree和PatchFlag等方面都进行了优化，从而提高了渲染性能。通过将静态节点提升为常量、预字符串化动态内容、缓存事件处理函数、使用Block Tree封装条件渲染和循环渲染的内容，以及使用PatchFlag标记变化的部分，Vue3减少了不必要的计算和比较，从而提升了整体的效率。