【 Vue3 性能优化】页面加载性能 与 更新性能_vue3 vite页面加载

Vue 在大多数常见场景下性能都是很优秀的，通常不需要手动优化。然而，总会有一些具有挑战性的场景需要进行针对性的微调。

数字化管理平台
Vue3+Vite+VueRouter+Pinia+Axios+ElementPlus教程
权限系统-商城
个人博客地址

Web 性能优化主要有两个方面：

• 页面加载性能
  首次访问时，应用展示出内容与达到可交互状态的速度。这通常会用 Google 所定义的一系列 Web 指标 (Web Vitals) 来进行衡量，如最大内容绘制 (Largest Contentful Paint，缩写为 LCP) 和首次输入延迟 (First Input Delay，缩写为 FID)。
• 更新性能
  应用响应用户输入更新的速度。比如当用户在搜索框中输入时结果列表的更新速度，或者用户在一个单页面应用 (SPA) 中点击链接跳转页面时的切换速度。

一、页面加载优化

1.1 选用正确的架构

如果你的用例对页面加载性能很敏感，请避免将其部署为纯客户端的 SPA，而是让服务器直接发送包含用户想要查看的内容的 HTML 代码。纯客户端渲染存在首屏加载缓慢的问题，这可以通过服务器端渲染 (SSR) 或静态站点生成 (SSG) 来缓解。

1.2 包体积与 Tree-shaking 优化

一个最有效的提升页面加载速度的方法就是压缩 JavaScript 打包产物的体积。当使用 Vue 时有下面一些办法来减小打包产物体积：

• 尽可能地采用构建步骤
  • 如果使用的是相对现代的打包工具，许多 Vue 的 API 都是可以被 tree-shake 的。举例来说，如果你根本没有使用到内置的 组件，它将不会被打包进入最终的产物里。Tree-shaking 也可以移除你源代码中其他未使用到的模块。
  • 当使用了构建步骤时，模板会被预编译，因此我们无须在浏览器中载入 Vue 编译器。这在同样最小化加上 gzip 优化下会相对缩小 14kb 并避免运行时的编译开销。
• 在引入新的依赖项时要小心包体积膨胀
  • 如果使用了构建步骤，应当尽量选择提供 ES 模块格式的依赖，它们对 tree-shaking 更友好。举例来说，选择 lodash-es 比 lodash 更好。
  • 查看依赖的体积，并评估与其所提供的功能之间的性价比。如果依赖对 tree-shaking 友好，实际增加的体积大小将取决于你从它之中导入的 API。像 bundlejs.com 这样的工具可以用来做快速的检查，但是根据实际的构建设置来评估总是最准确的。
• 如果你只在渐进式增强的场景下使用 Vue，并想要避免使用构建步骤，请考虑使用 petite-vue (只有 6kb) 来代替。

1.3 代码分割

代码分割是指构建工具将构建后的 JavaScript 包拆分为多个较小的，可以按需或并行加载的文件。通过适当的代码分割，页面加载时需要的功能可以立即下载，而额外的块只在需要时才加载，从而提高性能。

像 Rollup (Vite 就是基于它之上开发的) 或者 webpack 这样的打包工具可以通过分析 ESM 动态导入的语法来自动进行代码分割：

// lazy.js 及其依赖会被拆分到一个单独的文件中
// 并只在 `loadLazy()` 调用时才加载
function loadLazy() {
  return import('./lazy.js')
}

1
2
3
4
5
6

懒加载对于页面初次加载时的优化帮助极大，它帮助应用暂时略过了那些不是立即需要的功能。在 Vue 应用中，这可以与 Vue 的异步组件搭配使用，为组件树创建分离的代码块：

import { defineAsyncComponent } from 'vue'

// 会为 Foo.vue 及其依赖创建单独的一个块
// 它只会按需加载
//（即该异步组件在页面中被渲染时）
const Foo = defineAsyncComponent(() => import('./Foo.vue'))

1
2
3
4
5
6
7

对于使用了 Vue Router 的应用，强烈建议使用异步组件作为路由组件。Vue Router 已经显性地支持了独立于 defineAsyncComponent 的懒加载。

二、更新优化

2.1 Props 稳定性

在 Vue 之中，一个子组件只会在其至少一个 props 改变时才会更新。

<ListItem
  v-for="item in list"
  :id="item.id"
  :active-id="activeId" />
1
2
3
4

在 组件中，它使用了 id 和 activeId 两个 props 来确定它是否是当前活跃的那一项。虽然这是可行的，但问题是每当 activeId 更新时，列表中的每一个 都会跟着更新！

理想情况下，只有活跃状态发生改变的项才应该更新。我们可以将活跃状态比对的逻辑移入父组件来实现这一点，然后让 改为接收一个 active prop：

<ListItem
  v-for="item in list"
  :id="item.id"
  :active="item.id === activeId" />

1
2
3
4
5

现在，对于大多数的组件来说，activeId 改变时，它们的 active prop 都会保持不变，因此它们无需再更新。总结一下，这个技巧的核心思想就是让传给子组件的 props 尽量保持稳定。

2.2 v-once

v-once 是一个内置的指令，可以用来渲染依赖运行时数据但无需再更新的内容。
在随后的重新渲染，元素/组件及其所有子项将被当作静态内容并跳过渲染。这可以用来优化更新时的性能。

<!-- 单个元素 -->
<span v-once>This will never change: {{msg}}</span>
<!-- 带有子元素的元素 -->
<div v-once>
  <h1>comment</h1>
  <p>{{msg}}</p>
</div>
<!-- 组件 -->
<MyComponent v-once :comment="msg" />
<!-- `v-for` 指令 -->
<ul>
  <li v-for="i in list" v-once>{{i}}</li>
</ul>
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

从 3.2 起，你也可以搭配 v-memo 的无效条件来缓存部分模板

2.3 v-memo

v-memo 是一个内置指令，可以用来有条件地跳过某些大型子树或者 v-for 列表的更新。
为了实现缓存，该指令需要传入一个固定长度的依赖值数组进行比较。如果数组里的每个值都与最后一次的渲染相同，那么整个子树的更新将被跳过

<div v-memo="[valueA, valueB]">
  ...
</div>

1
2
3
4

当组件重新渲染，如果 valueA 和 valueB 都保持不变，这个

正确指定缓存数组很重要，否则应该生效的更新可能被跳过。v-memo 传入空依赖数组 (v-memo=“[]”) 将与 v-once 效果相同。

v-memo 仅用于性能至上场景中的微小优化，应该很少需要。最常见的情况可能是有助于渲染海量 v-for 列表 (长度超过 1000 的情况)：

<div v-for="item in list" :key="item.id" v-memo="[item.id === selected]">
  <p>ID: {{ item.id }} - selected: {{ item.id === selected }}</p>
  <p>...more child nodes</p>
</div>

1
2
3
4
5

当组件的 selected 状态改变，默认会重新创建大量的 vnode，尽管绝大部分都跟之前是一模一样的。v-memo 用在这里本质上是在说“只有当该项的被选中状态改变时才需要更新”。这使得每个选中状态没有变的项能完全重用之前的 vnode 并跳过差异比较。注意这里 memo 依赖数组中并不需要包含 item.id，因为 Vue 也会根据 item 的 :key 进行判断。

三、通用优化

以下技巧能同时改善页面加载和更新性能。

3.1 大型虚拟列表

所有的前端应用中最常见的性能问题就是渲染大型列表。无论一个框架性能有多好，渲染成千上万个列表项都会变得很慢，因为浏览器需要处理大量的 DOM 节点。

但是，我们并不需要立刻渲染出全部的列表。在大多数场景中，用户的屏幕尺寸只会展示这个巨大列表中的一小部分。我们可以通过列表虚拟化来提升性能，这项技术使我们只需要渲染用户视口中能看到的部分。

要实现列表虚拟化并不简单，幸运的是，你可以直接使用现有的社区库：

• vue-virtual-scroller
• vue-virtual-scroll-grid
• vueuc/VVirtualList

3.2 减少大型不可变数据的响应性开销

Vue 的响应性系统默认是深度的。虽然这让状态管理变得更直观，但在数据量巨大时，深度响应性也会导致不小的性能负担，因为每个属性访问都将触发代理的依赖追踪。好在这种性能负担通常这只有在处理超大型数组或层级很深的对象时，例如一次渲染需要访问 100,000+ 个属性时，才会变得比较明显。因此，它只会影响少数特定的场景。

Vue 确实也为此提供了一种解决方案，通过使用 shallowRef() 和 shallowReactive() 来绕开深度响应。浅层式 API 创建的状态只在其顶层是响应式的，对所有深层的对象不会做任何处理。这使得对深层级属性的访问变得更快，但代价是，我们现在必须将所有深层级对象视为不可变的，并且只能通过替换整个根状态来触发更新：

const shallowArray = shallowRef([
  /* 巨大的列表，里面包含深层的对象 */
])

// 这不会触发更新...
shallowArray.value.push(newObject)
// 这才会触发更新
shallowArray.value = [...shallowArray.value, newObject]

// 这不会触发更新...
shallowArray.value[0].foo = 1
// 这才会触发更新
shallowArray.value = [
  {
    ...shallowArray.value[0],
    foo: 1
  },
  ...shallowArray.value.slice(1)
]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

3.3 避免不必要的组件抽象

有些时候我们会去创建无渲染组件或高阶组件 (用来渲染具有额外 props 的其他组件) 来实现更好的抽象或代码组织。虽然这并没有什么问题，但请记住，组件实例比普通 DOM 节点要昂贵得多，而且为了逻辑抽象创建太多组件实例将会导致性能损失。

需要提醒的是，只减少几个组件实例对于性能不会有明显的改善，所以如果一个用于抽象的组件在应用中只会渲染几次，就不用操心去优化它了。考虑这种优化的最佳场景还是在大型列表中。想象一下一个有 100 项的列表，每项的组件都包含许多子组件。在这里去掉一个不必要的组件抽象，可能会减少数百个组件实例的无谓性能消耗。

附录： Vue 组织架构

Vue 被设计成一个灵活的、可以渐进式集成的框架。根据使用场景的不同需要，相应地有多种不同的方式来使用 Vue，以此在技术栈复杂度、开发体验和性能表现间取得最佳平衡。

1. 独立脚本
   Vue 可以以一个单独 JS 文件的形式使用，无需构建步骤！如果你的后端框架已经渲染了大部分的 HTML，或者你的前端逻辑并不复杂，不需要构建步骤，这是最简单的使用 Vue 的方式。在这些场景中你可以将 Vue 看作一个更加声明式的 jQuery 替代品。
   Vue 也提供了另一个更适用于此类无构建步骤场景的版本 petite-vue。它为渐进式增强已有的 HTML 作了特别的优化，功能更加精简，十分轻量。

2. 作为 Web Component 嵌入
   你可以用 Vue 来构建标准的 Web Component，这些 Web Component 可以嵌入到任何 HTML 页面中，无论它们是如何被渲染的。这个方式让你能够在不需要顾虑最终使用场景的情况下使用 Vue：因为生成的 Web Component 可以嵌入到旧应用、静态 HTML，甚至用其他框架构建的应用中。

3. 单页面应用 (SPA)
   一些应用在前端需要具有丰富的交互性、较深的会话和复杂的状态逻辑。构建这类应用的最佳方法是使用这样一种架构：Vue 不仅控制整个页面，还负责处理抓取新数据，并在无需重新加载的前提下处理页面切换。这种类型的应用通常称为单页应用 (Single-Page application，缩写为 SPA)。
   Vue 提供了核心功能库和全面的工具链支持，为现代 SPA 提供了极佳的开发体验，覆盖以下方面：

   • 客户端路由
   • 极其快速的构建工具
   • IDE 支持
   • 浏览器开发工具
   • TypeScript 支持
   • 测试工具

   SPA 一般要求后端提供 API 数据接口，但你也可以将 Vue 和如 Inertia.js 之类的解决方案搭配使用，在保留侧重服务端的开发模型的同时获得 SPA 的益处。

4. 全栈 / SSR
   纯客户端的 SPA 在首屏加载和 SEO 方面有显著的问题，因为浏览器会收到一个巨大的 HTML 空页面，只有等到 JavaScript 加载完毕才会渲染出内容。
   Vue 提供了一系列 API，支持将一个 Vue 应用在服务端渲染成 HTML 字符串。这能让服务器直接返回渲染好的 HTML，让用户在 JavaScript 下载完毕前就看到页面内容。Vue 之后会在客户端对应用进行“激活 (hydrate)”使其重获可交互性。这被称为服务端渲染 (SSR)，它能够极大地改善应用在 Web 核心指标上的性能表现，如最大内容绘制 (LCP)。
   Vue 生态中有一些针对此类场景的、基于 Vue 的上层框架，比如 NuxtJS，能让你用 Vue 和 JavaScript 开发一个全栈应用。

5. JAMStack / SSG
   如果所需的数据是静态的，那么服务端渲染可以提前完成。这意味着我们可以将整个应用预渲染为 HTML，并将其作为静态文件部署。这增强了站点的性能表现，也使部署变得更容易，因为我们无需根据请求动态地渲染页面。Vue 仍可通过激活在客户端提供交互。这一技术通常被称为静态站点生成 (SSG)，也被称为 JAMStack。
   SSG 有两种风格：单页和多页。这两种风格都能将站点预渲染为静态 HTML，区别在于：

   • 单页 SSG 在初始页面加载后将其“激活”为 SPA。这需要更多的前期 JS 加载和激活成本，但后续的导航将更快，因为它只需要部分地更新页面内容，而无需重新加载整个页面。
   • 多页 SSG 每次导航都会加载一个新页面。好处是它可以仅需最少的 JS——或者如果页面无需交互则根本不需要 JS！一些多页面 SSG 框架，如 Astro 也支持“部分激活”——它允许你通过 Vue 组件在静态 HTML 中创建交互式的“孤岛”。

   单页 SSG 更适合于重交互、深会话的场景，或需要在导航之间持久化元素或状态。否则，多页 SSG 将是更好的选择。
   Vue 团队也维护了一个名为 VitePress 的静态站点生成器，你正在阅读的文档就是基于它构建的！VitePress 支持两种形式的 SSG。另外，NuxtJS 也支持 SSG。你甚至可以在同一个 Nuxt 应用中通过不同的路由提供 SSR 和 SSG。

6. Web 之外…
   尽管 Vue 主要是为构建 Web 应用而设计的，但它绝不仅仅局限于浏览器。你还可以：

   • 配合 Electron 或 Tauri 构建桌面应用
   • 配合 Ionic Vue 构建移动端应用
   • 使用 Quasar 用同一套代码同时开发桌面端和移动端应用
   • 使用 Vue 的自定义渲染 API 来构建不同目标的渲染器，比如 WebGL 甚至是终端命令行！