vue的keep-alive的頁面緩存機制和router-view的key作用

keep-alive
是Vue提供的一個抽象組件，用來對組件進行緩存，從而節省性能，由於是一個抽象組件，所以在vue頁面渲染完畢后不會被渲染成一個DOM元素,使用keep-alive包裹動態組件時，會緩存不活動的組件實例，而不是銷毀它們
動態代碼如下:
<keep-alive :include="cachedView"> <router-view :key="key" /> </keep-alive>

1. keep-alive的prop介紹
   include定義緩存白名單，keep-alive會緩存命中的組件；exclude定義緩存黑名單，被命中的組件將不會被緩存；max定義緩存組件上限，超出上限使用LRU的策略置換緩存數據。
2. keep-alive的應用場景
   用戶在某個列表頁面選擇篩選條件過濾出一份數據列表，由列表頁面進入數據詳情頁面，再返回該列表頁面，我們希望：列表頁面可以保留用戶的篩選（或選中）狀態。
   keep-alive就是用來解決這種場景。當然keep-alive不僅僅是能夠保存頁面/組件的狀態這么簡單，它還可以避免組件反復創建和渲染，有效提升系統性能。總的來說，keep-alive用於保存組件的渲染狀態。
3. 源碼解析
   // src/core/components/keep-alive.js

export default {
  name: 'keep-alive',
  abstract: true, // 判斷當前組件虛擬dom是否渲染成真實dom的關鍵
  props: {
      include: patternTypes, // 緩存白名單
      exclude: patternTypes, // 緩存黑名單
      max: [String, Number] // 緩存的組件
  },
  created() {
     this.cache = Object.create(null) // 緩存虛擬dom
     this.keys = [] // 緩存的虛擬dom的鍵集合
  },
  destroyed() {
    for (const key in this.cache) {
       // 刪除所有的緩存
       pruneCacheEntry(this.cache, key, this.keys)
    }
  },
 mounted() {
   // 實時監聽黑白名單的變動
   this.$watch('include', val => {
       pruneCache(this, name => matched(val, name))
   })
   this.$watch('exclude', val => {
       pruneCache(this, name => !matches(val, name))
   })
 },
 render() {
    // 先省略...
 }
}

可以看出，與我們定義組件的過程一樣，先是設置組件名為keep-alive，其次定義了一個abstract屬性，值為true。這個屬性在vue的官方教程並未提及，卻至關重要，后面的渲染過程會用到。props屬性定義了keep-alive組件支持的全部參數。
keep-alive在它生命周期內定義了三個鈎子函數：

• created
  初始化兩個對象分別緩存VNode(虛擬DOM)和VNode對應的鍵集合
• destroyed
  刪除this.cache中緩存的VNode實例。我們留意到，這不是簡單地將this.cache置為null，而是遍歷調用pruneCacheEntry函數刪除。

function pruneCacheEntry (
  cache: VNodeCache,
  key: string,
  keys: Array<string>,
  current?: VNode
) {
 const cached = cache[key]
 if (cached && (!current || cached.tag !== current.tag)) {
    cached.componentInstance.$destroyed() // 執行組件的destroy鈎子函數
 }
 cache[key] = null
 remove(keys, key)
}

• mounted
  在mounted這個鈎子中對include和exclude參數進行監聽，然后實時地更新（刪除）this.cache對象數據。pruneCache函數的核心也是去調用pruneCacheEntry

function pruneCache (keepAliveInstance: any, filter: Function) {
  const { cache, keys, _vnode } = keepAliveInstance
  for (const key in cache) {
    const cachedNode: ?VNode = cache[key]
    if (cachedNode) {
      const name: ?string = getComponentName(cachedNode.componentOptions)
      if (name && !filter(name)) {
        pruneCacheEntry(cache, key, keys, _vnode)
      }
    }
  }
}

• render

render () {
  const slot = this.$slots.defalut
  const vnode: VNode = getFirstComponentChild(slot) // 找到第一個子組件對象
  const componentOptions : ?VNodeComponentOptions = vnode && vnode.componentOptions
  if (componentOptions) { // 存在組件參數
    // check pattern
    const name: ?string = getComponentName(componentOptions) // 組件名
    const { include, exclude } = this
    if (// 條件匹配
      // not included
      （include && (!name || !matches(include, name))）||
      // excluded
        (exclude && name && matches(exclude, name))
    ) {
        return vnode
    }  
    const { cache, keys } = this
    // 定義組件的緩存key
    const key: ?string = vnode.key === null ? componentOptions.Ctor.cid + (componentOptions.tag ? '::${componentOptions.tag}' : '') : vnode.key
     if (cache[key]) { // 已經緩存過該組件
        vnode.componentInstance = cache[key].componentInstance
        remove(keys, key)
        keys.push(key) // 調整key排序
     } else {
        cache[key] = vnode //緩存組件對象
        keys.push(key)
        if (this.max && keys.length > parseInt(this.max)) {
          //超過緩存數限制，將第一個刪除
          pruneCacheEntry(cahce, keys[0], keys, this._vnode)
        }
     }    
    vnode.data.keepAlive = true //渲染和執行被包裹組件的鈎子函數需要用到
 }
 return vnode || (slot && slot[0])
}

第一步：獲取keep-alive包裹着的第一個子組件對象及其組件名；
第二步：根據設定的黑白名單（如果有）進行條件匹配，決定是否緩存。不匹配，直接返回組件實例（VNode），否則執行第三步；
第三步：根據組件ID和tag生成緩存Key，並在緩存對象中查找是否已緩存過該組件實例。如果存在，直接取出緩存值並更新該key在this.keys中的位置（更新key的位置是實現LRU置換策略的關鍵），否則執行第四步；
第四步：在this.cache對象中存儲該組件實例並保存key值，之后檢查緩存的實例數量是否超過max設置值，超過則根據LRU置換策略刪除最近最久未使用的實例（即是下標為0的那個key）;
第五步：最后並且很重要，將該組件實例的keepAlive屬性值設置為true。
4. 渲染

• vue的渲染過程
  
  Vue的渲染是從圖中render階段開始的，但keep-alive的渲染是在patch階段，這是構建組件樹（虛擬DOM樹），並將VNode轉換成真正DOM節點的過程。
  從render到patch的過程:

import App from './App.vue'
new Vue({
    render: h => h(App)
}).$mount('#app')

• Vue在渲染的時候先調用原型上的_render函數將組件對象轉化成一個VNode實例；而_render是通過調用createElement和createEmptyVNode兩個函數進行轉化；
• createElement的轉化過程會根據不同的情形選擇new VNode或者調用createComponent函數做VNode實例化；
• 完成VNode實例化后，這時候Vue調用原型上的_update函數把VNode渲染成真實DOM，這個過程又是通過調用patch函數完成的（這就是patch階段了）
  過程如下圖
  
• keep-alive組件的渲染
  我們用過keep-alive都知道，它不會生成真正的DOM節點

export function initLifecycle (vm: Component) {
    const options= vm.$options
    // 找到第一個非abstract父組件實例
    let parent = options.parent
    if (parent && !options.abstract) {
        while (parent.$options.abstract && parent.$parent) {
              parent = parent.$parent
        }
        parent.$children.push(vm)
    }
    vm.$parent = parent
    // ...
}

Vue在初始化生命周期的時候，為組件實例建立父子關系會根據abstract屬性決定是否忽略某個組件。在keep-alive中，設置了abstract:true，那Vue就會跳過該組件實例。

最后構建的組件樹中就不會包含keep-alive組件，那么由組件樹渲染成的DOM樹自然也不會有keep-alive相關的節點了

// src/core/vdom/patch.js
function createComponent (vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm) {
    let i = vnode.data
    if (isDef(i)) {
        const isReactivated = isDef(vnode.componentInstance) && i.keepAlive
        if (isDef(i = i.hook) && isDef(i = i.init)) {
            i(vnode, false)
        }
        if (isDef(vnode.componentInstance)) {
            initComponent(vnode, insertedVnodeQueue)
            insert(parentElem, vnode.elem, refElem) // 將緩存的DOM(vnode.elem) 插入父元素中
            if (isTrue(isReactivated)) {
                reactivateComponent(vnode, insertedVnodeQueue, parentEle, refElm)
            }
            return true
        }
    }
}

在首次加載被包裹組建時，由keep-alive.js中的render函數可知，vnode.componentInstance的值是undfined，keepAlive的值是true，因為keep-alive組件作為父組件，它的render函數會先於被包裹組件執行；那么只執行到i(vnode,false)，后面的邏輯不執行；
再次訪問被包裹組件時，vnode.componentInstance的值就是已經緩存的組件實例，那么會執行insert(parentElm, vnode.elm, refElm)邏輯，這樣就直接把上一次的DOM插入到父元素中。
5. 不可忽視：鈎子函數

• 只執行一次的鈎子
  一般的組件，每一次加載都會有完整的生命周期，即生命周期里面對於的鈎子函數都會被觸發，為什么被keep-alive包裹的組件卻不是呢？
  被緩存的組件實例會為其設置keepAlive= true，而在初始化組件鈎子函數中

// src/core/vdom/create-component.js
const componentVNodeHooks = {
    init (vnode: VNodeWithData, hydrating: boolean): ?boolean{
        if (
         vnode.componentInstance &&       
         !vnode.componentInstance._isDestroyed &&
         vnode.data.keepAlive
        ) {
          // keep-alive components, treat as a patch
          const mountedNode:any = vnode
          componentVNodeHooks.prepatch(mountedNode, mountedNode)
        } else {
          const child = vnode.componentInstance = createComponentInstanceForVnode (vnode, activeInstance)    
        }
    }
}

可以看出，當vnode.componentInstance和keepAlive同時為true時，不再進入$mount過程，那mounted之前的所有鈎子函數（beforeCreate、created、mounted）都不再執行。

• 可重復的activated
  在patch的階段，最后會執行invokeInsertHook函數，而這個函數就是去調用組件實例（VNode）自身的insert鈎子：

// src/core/vdom/patch.js
function invokeInsertHook (vnode, queue, initial) {
      if (isTrue(initial) && isDef(vnode.parent)) {
          vnode.parent.data,pendingInsert = queue
      } else {
         for(let i =0; i<queue.length; ++i) {
                queue[i].data.hook.insert(queue[i]) // 調用VNode自身的insert鈎子函數
         }
      }
}

再看insert鈎子：

const componentVNodeHooks = {
      // init()
     insert (vnode: MountedComponentVNode) {
           const { context, componentInstance } = vnode
           if (!componentInstance._isMounted) {
                 componentInstance._isMounted = true
                 callHook(componentInstance, 'mounted')
           }
           if (vnode.data.keepAlive) {
                 if (context._isMounted) {
                     queueActivatedComponent(componentInstance)
                 } else {
                      activateChildComponent(componentInstance, true/* direct */)
                 }
          }
     }
}

在這個鈎子里面，調用了activateChildComponent函數遞歸地去執行所有子組件的activated鈎子函數：

// src/core/instance/lifecycle.js
export function activateChildComponent (vm: Component, direct?: boolean) {
  if (direct) {
    vm._directInactive = false
    if (isInInactiveTree(vm)) {
      return
    }
  } else if (vm._directInactive) {
    return
  }
  if (vm._inactive || vm._inactive === null) {
    vm._inactive = false
    for (let i = 0; i < vm.$children.length; i++) {
      activateChildComponent(vm.$children[i])
    }
    callHook(vm, 'activated')
  }
}

相反地，deactivated鈎子函數也是一樣的原理，在組件實例（VNode）的destroy鈎子函數中調用deactivateChildComponent函數。

--轉自作者：amCow 鏈接：[https://www.jianshu.com/p/9523bb439950]。

router-view的key屬性
這個key的作用:

1. 不設置 router-view 的 key 屬性
   由於 Vue 會復用相同組件, 即 /page/1 => /page/2 或者 /page?id=1 => /page?id=2 這類鏈接跳轉時, 將不在執行created, mounted之類的鈎子, 這時候你需要在路由組件中, 添加beforeRouteUpdate鈎子來執行相關方法拉去數據
   相關鈎子加載順序為: beforeRouteUpdate
2. ** 設置 router-view 的 key 屬性值為 $route.path**
   從/page/1 => /page/2, 由於這兩個路由的$route.path並不一樣, 所以組件被強制不復用, 相關鈎子加載順序為:
   beforeRouteUpdate => created => mounted

從/page?id=1 => /page?id=2, 由於這兩個路由的$route.path一樣, 所以和沒設置 key 屬性一樣, 會復用組件, 相關鈎子加載順序為:
beforeRouteUpdate
3. 設置 router-view 的 key 屬性值為 $route.fullPath
從/page/1 => /page/2, 由於這兩個路由的$route.fullPath並不一樣, 所以組件被強制不復用, 相關鈎子加載順序為:
beforeRouteUpdate => created => mounted

從/page?id=1 => /page?id=2, 由於這兩個路由的$route.fullPath並不一樣, 所以組件被強制不復用, 相關鈎子加載順序為:
beforeRouteUpdate => created => mounted