vue keep-alive的实现原理和缓存策略

使用

<!-- 基本 -->
<keep-alive>
  <component :is="view"></component>
</keep-alive>

<keep-alive> 包裹动态组件时，会缓存不活动的组件实例，而不是销毁它们。和 <transition> 相似，<keep-alive> 是一个抽象组件：它自身不会渲染一个 DOM 元素，也不会出现在父组件链中。

当组件在 <keep-alive> 内被切换，它的 activated 和 deactivated 这两个生命周期钩子函数将会被对应执行。

原理

/* keep-alive组件 */
export default {
  name: 'keep-alive',
  /* 抽象组件 */
  abstract: true,

  props: {
    include: patternTypes,
    exclude: patternTypes
  },

  created () {
    /* 缓存对象 */
    this.cache = Object.create(null)
  },

  /* destroyed钩子中销毁所有cache中的组件实例 */
  destroyed () {
    for (const key in this.cache) {
      pruneCacheEntry(this.cache[key])
    }
  },

  watch: {
    /* 监视include以及exclude，在被修改的时候对cache进行修正 */
    include (val: string | RegExp) {
      pruneCache(this.cache, this._vnode, name => matches(val, name))
    },
    exclude (val: string | RegExp) {
      pruneCache(this.cache, this._vnode, name => !matches(val, name))
    }
  },

  render () {
    /* 得到slot插槽中的第一个组件 */
    const vnode: VNode = getFirstComponentChild(this.$slots.default)

    const componentOptions: ?VNodeComponentOptions = vnode && vnode.componentOptions
    if (componentOptions) {
      // check pattern
      /* 获取组件名称，优先获取组件的name字段，否则是组件的tag */
      const name: ?string = getComponentName(componentOptions)
      /* name不在inlcude中或者在exlude中则直接返回vnode（没有取缓存） */
      if (name && (
        (this.include && !matches(this.include, name)) ||
        (this.exclude && matches(this.exclude, name))
      )) {
        return vnode
      }
      const key: ?string = 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
      /* 如果已经做过缓存了则直接从缓存中获取组件实例给vnode，还未缓存过则进行缓存 */
      if (this.cache[key]) {
        vnode.componentInstance = this.cache[key].componentInstance
        // 2.5.0 新增这段逻辑，使用 LRU 策略 make current key freshest
        remove(keys, key);
        keys.push(key);
      }
      // 不命中缓存,把 vnode 设置进缓存
      else {
        this.cache[key] = vnode;
        // 2.5.0 新增这段逻辑，LRU 策略的移除。
        keys.push(key);
        // 如果配置了 max 并且缓存的长度超过了 this.max，还要从缓存中删除第一个
        if (this.max && keys.length > parseInt(this.max)) {
            pruneCacheEntry(cache, keys[0], keys, this._vnode);
        }

      }
      /* keepAlive标记位 */
      vnode.data.keepAlive = true
    }
    return vnode
  }
}

1. 获取 keep-alive 包裹着的第一个子组件对象及其组件名
   
   根据设定的 include/exclude（如果有）进行条件匹配，决定是否缓存。不匹配，直接返回组件实例
2. 根据组件 ID 和 tag 生成缓存 Key，并在缓存对象中查找是否已缓存过该组件实例。如果存在,直接取出缓存值并更新该 key 在 this.keys 中的位置(更新 key 的位置是实现 LRU 置换策略的关键)
3. 在 this.cache 对象中存储该组件实例并保存 key 值,之后检查缓存的实例数量是否超过 max 的设置值，超过则根据 LRU 置换策略删除最近最久未使用的实例（即是下标为 0 的那个 key）
4. 最后组件实例的 keepAlive 属性设置为 true，这个在渲染和执行被包裹组件的钩子函数会用到，

LRU 策略

最近最久未使用算法。

每次从内存中找出最久的未使用数据用于置换新的数据。