Vue.js 无限滚动列表性能优化方案

问题

大家都知道,Web 页面修改 DOM 是开销较大的操作,相比其他操作要慢很多。这是为什么呢?因为每次 DOM 修改,浏览器往往需要重新计算元素布局,再重新渲染。也就是所谓的重排(reflow)和重绘(repaint)。尤其是在页面包含大量元素和复杂布局的情况下,性能会受到影响。那对用户有什么实际的影响呢?

一个常见的场景是大数据量的列表渲染。通常表现为可无限滚动的无序列表或者表格,当数据很多时,页面会出现明显的滚动卡顿,严重影响了用户体验。怎么解决呢?

解决方案

既然问题的根源是 DOM 元素太多,那就想办法限制元素数量。

  • 限制列表对用户可见的元素数量。我们把可见区域称为 ViewPort
  • 当列表滚动时,列表种的其他元素怎么由不可见变为可见?
  • 监听列表容器元素的滚动事件,当列表里的元素进入可视区域,则添加到DOM中
  • 问题是如果一直这么滚下去,列表会越来越大。所以需要在列表元素离开 ViewPort 的时候从DOM中移除
  • 问题又来了,由于 ViewPort 刚好是一屏的大小,滚动的时候元素还没来得及渲染,会出现一段时间的空白。解决办法就是上下增加一部分数据渲染。
    无限滚动

无限滚动的性能优化方案基本思路就是这样。

在实际项目中,我们可能不需要自己从头实现一个无限滚动列表组件,Vue.js 就有一个现成的轮子:vue-virtual-scroller

在项目中安装这个插件:

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$ npm install -D vue-virtual-scroller

项目入口文件 main.js 引入这个插件:

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import "vue-virtual-scroller/dist/vue-virtual-scroller.css";
import Vue from "vue";
import VueVirtualScroller from "vue-virtual-scroller";

Vue.use(VueVirtualScroller);

案例一:VirtualList

我们来看一个简单的例子,用vue-virtual-scroller渲染一个包含大量数据的列表。
先用 JSON-Generator 生成 5000 条数据的 JSON 对象,并保存到 data.json 文件。可以用下面的规则:

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[
'{{repeat(5000)}}',
{
_id: '{{objectId()}}',
age: '{{integer(20, 40)}}',
name: '{{firstName()}} {{surname()}}',
company: '{{company().toUpperCase()}}'
}
]

新建一个 VirtualList.vue 文件,引入data.json,并将它赋值给组件的items属性。然后套一个 <virtual-scroller>组件:

VirtualList.vue:

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<template>
<virtual-scroller :items="items" item-height="40" content-tag="ul">
<template slot-scope="props">
<li :key="props.itemKey">{{props.item.name}}</li>
</template>
</virtual-scroller>
</template>

<script>
import items from "./data.json";

export default {
data: () => ({ items })
};
</script>

virtual-scroller 组件必须设置 item-height 。另外,由于我们要创建一个列表,可以设置content-tag="ul",表示内容渲染成 <ul>标签。

vue-virtual-scroller 支持使用 scoped slots,增加了内容渲染的灵活性。通过使用slot-scope="props",我们可以访问 vue-virtual-scroller 暴露的数据。

props 有一个itemKey属性,出于性能考虑,我们应该在内容部分的根元素上绑定 :key="props.itemKey"。然后我们就可以通过 props.item 拿到 JSON 里的原始数据了。

如果你要给列表设置样式,可以给 virtual-scroller 设置 class属性:

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<template>
<virtual-scroller class="virtual-list" ...></virtual-scroller>
</template>

<style>
.virtual-list ul {
list-style: none;
}
</style>

或者也可以用scoped 样式,用 /deep/选择器:

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<style scoped>
.virtual-list /deep/ ul {
list-style: none;
}
</style>

案例二: VirtualTable

类似 VirtualList,我们再看一个表格组件VirtualTable
VirtualTable.vue:

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<template>
<virtual-scroller :items="items" item-height="40" content-tag="table">
<template slot-scope="props">
<tr :key="props.itemKey">
<td>{{props.item.age}}</td>
<td>{{props.item.name}}</td>
<td>{{props.item.company}}</td>
</tr>
</template>
</virtual-scroller>
</template>

<script>
import items from "./data.json";

export default {
data: () => ({ items })
};
</script>

这里有个小问题,我们需要增加一个 <thead>标签,用于显示列名: Age, NameCompany

幸好 virtual-scroller 支持 slot,可以定制各部分内容:

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<main>
<slot name="before-container"></slot>
<container>
<slot name="before-content"></slot>
<content>
<!-- Your items here -->
</content>
<slot name="after-content"></slot>
</container>
<slot name="after-container"></slot>
</main>

这些 slot 都可以放置自定义内容。container 会被 container-tag 属性值替换,默认是divcontentcontent-tag 值替换。

这里用 before-content slot 加一个thead 就行了:

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<template>
<virtual-scroller
:items="items"
item-height="40"
container-tag="table"
content-tag="tbody"
>
<thead slot="before-content">
<tr>
<td>Age</td>
<td>Name</td>
<td>Company</td>
</tr>
</thead>
<template slot-scope="props">
<tr :key="props.itemKey">
<td>{{props.item.age}}</td>
<td>{{props.item.name}}</td>
<td>{{props.item.company}}</td>
</tr>
</template>
</virtual-scroller>
</template>

请注意,我们把content-tag="table" 改成了content-tag="tbody",因为我们设置了container-tag="table",这是为了构造table 标签的常规结构。

如果要加一个 tfoot,应该知道怎么做了吧。

总结

我们了解了无限滚动列表的性能优化原理,以及利用vue-virtual-scroller Vue 插件创建了 VirtualListVirtualTable 组件。如果用它们来展示前面生成的 5000 条数据,应该可以比较流畅地渲染和滚动了。更多用法可以参考 vue-virtual-scroller 文档

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