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keep-alive

是一个内置组件，用于缓存动态组件或组件的状态，以避免重复渲染和销毁。它通常用于优化性能，尤其是在需要频繁切换组件的场景中（如 Tab 切换、路由切换等）。

export default {
  name: "keep-alive",
  abstract: true,

  props: {
    include: patternTypes,
    exclude: patternTypes,
    max: [String, Number],
  },

  created() {
    this.cache = Object.create(null); // 缓存在内存中
    this.keys = [];
  },

  destroyed() {
    for (const key in this.cache) {
      pruneCacheEntry(this.cache, key, this.keys);
    }
  },

  mounted() {
    this.$watch("include", (val) => {
      pruneCache(this, (name) => matches(val, name));
    });
    this.$watch("exclude", (val) => {
      pruneCache(this, (name) => !matches(val, name));
    });
  },

  render() {
    const slot = this.$slots.default;
    const vnode: VNode = getFirstComponentChild(slot); // 获取子组件的 VNode
    const componentOptions: ?VNodeComponentOptions =
      vnode && vnode.componentOptions;
    if (componentOptions) {
      // check pattern
      const name: ?string = getComponentName(componentOptions);
      const { include, exclude } = this;
      if (
        // not included
        (include && (!name || !matches(include, name))) ||
        // excluded
        (exclude && name && matches(exclude, name))
      ) {
        return vnode;
      }

      const { cache, keys } = this;
      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; // 获取子组件的 key
      if (cache[key]) {
        vnode.componentInstance = cache[key].componentInstance;
        // make current key freshest
        remove(keys, key);
        keys.push(key);
      } else {
        cache[key] = vnode;
        keys.push(key);
        // prune oldest entry
        if (this.max && keys.length > parseInt(this.max)) {
          pruneCacheEntry(cache, keys[0], keys, this._vnode);
        }
      }

      vnode.data.keepAlive = true;
    }
    return vnode || (slot && slot[0]);
  },
};

  1. 渲染逻辑

  • 在 render 函数中， 会获取子组件的 key，并检查是否已经缓存。

  • 如果已经缓存，则直接从 cache 中取出组件实例。

  • 如果没有缓存，则创建新的组件实例，并将其存入 cache。

keep-alive 组件的实现也是一个对象， 它有一个属性 abstract 为 true，是一个抽象组件， vue 的文档没有提这个概念，实际上它在组件实例建立父子关系的时候会被忽略，发生在 initLifecycle

keep-alive 在 created 钩子里定义 this.cache 和 this.keys， 本质就是去缓存已经创建过的 vnode。 keep-alive 直接实现了 render 函数，而不是我们常规模版的方式，执行 keep-alive 组件渲染的时候，就会执行到这个 render 函数。

首先获取第一个子元素的 vnode

matches 的逻辑很简单，就是做匹配，分别处理了数组、字符串、正则表达式的情况，也就是说我们平时传的 include 和 exclude 可以是这三种类型的任意一种。并且我们的组件名如果满足了配置 include 且不匹配或者是配置了 exclude 且匹配，那么就直接返回这个组件的 vnode，否则的话走下一步缓存：

如果命中缓存，则直接从缓存中拿 vnode 的组件实例，并且重新调整了 key 的顺序放在了最后一个；否则把 vnode 设置进缓存，最后还有一个逻辑，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

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组件渲染

我们关注 2 个方面，首次渲染和缓存渲染。

组件的 patch 过程会执行 createComponent 方法

第一次渲染的时候，vnode.componentInstance 为 undefined，vnode.data.keepAlive 为 true，因为它的父组件 <keep-alive> 的 render 函数会先执行，那么该 vnode 缓存到内存中，并且设置 vnode.data.keepAlive 为 true，因此 isReactivated 为 false，那么走正常的 init 的钩子函数执行组件的 mount。当 vnode 已经执行完 patch 后，执行 initComponent 函数：

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缓存渲染

当数据发送变化，在 patch 的过程中会执行 patchVnode 的逻辑，它会对比新旧 vnode 节点，甚至对比它们的子节点去做更新逻辑，但是对于组件 vnode 而言，是没有 children 的，patchVnode 在做各种 diff 之前，会先执行 prepatch 的钩子函数。

prepatch 核心逻辑就是执行 updateChildComponent 方法

updateChildComponent 方法主要是去更新组件实例的一些属性，这里我们重点关注一下 slot 部分，由于 <keep-alive> 组件本质上支持了 slot，所以它执行 prepatch 的时候，需要对自己的 children，也就是这些 slots 做重新解析，并触发 <keep-alive> 组件实例 $forceUpdate 逻辑，也就是重新执行 <keep-alive> 的 render 方法，这个时候如果它包裹的第一个组件 vnode 命中缓存，则直接返回缓存中的 vnode.componentInstance

isReactivated 如果为 true， 则执行 reactivateComponent 方法 并且在执行 init 钩子函数的时候不会再执行组件的 mount 过程

回到 createComponent 方法，在 isReactivated 为 true 的情况下会执行 reactivateComponent 方法

如果是被 <keep-alive> 包裹的组件已经 mounted，那么则执行 queueActivatedComponent(componentInstance) ，否则执行 activateChildComponent(componentInstance, true)。我们先分析非 mounted 的情况，activateChildComponent 的定义在 src/core/instance/lifecycle.js 中

在我们 initlifecycle 中， 我们会将 directInactive 设置为 false，接着进入 activateChildComponent 方法中

如果已经 mounted 的方法会执行 queueActivedComponent 方法

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销毁

keep-alive 组件销毁的时候会执行 deactivateChildComponent 方法

总结： 通过自定义 render 函数并且利用了插槽 当命中缓存，则不会执行 created 和 mounted 钩子函数， 而会执行 activated 钩子 销毁 deactivated 且在 patch 过程中对于已缓存的组件不会执行 mounted，所以不会有一般的组件的生命周期函数但是又提供了 activated 和 deactivated 钩子函数。另外我们还知道了 的 props 除了 include 和 exclude 还有文档中没有提到的 max，它能控制我们缓存的个数。

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lru 算法

LRU （ Least Recently Used ：最近最少使用 ）缓存淘汰策略，故名思义，就是根据数据的历史访问记录来进行淘汰数据，其核心思想是 如果数据最近被访问过，那么将来被访问的几率也更高 ，优先淘汰最近没有被访问到的数据。

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原理

keep-alive 在 vue 中用于实现组件的缓存,当组件切换时不会对当前组件进行卸载.

最常用的两个属性: include, exclude, 用于组件进行有条件的缓存, 可以用都好分割字符串、 正则表达式或一个数组来表示。

在 2.5.8 版本中， keep-alive 新增了 max 属性， 用于最多可以缓存多少组件实例， 一旦这个数字达到了， 在新实例被创建之前， 已缓存组件中最久没有被访问的实例会被注销掉。这里用到了 lru 算法。

在 keep-alive 缓存超过 max 时，使用的缓存淘汰算法就是 LRU 算法，它在实现的过程中用到了 cache 对象用于保存缓存的组件实例及 key 值，keys 数组用于保存缓存组件的 key ，当 keep-alive 中渲染一个需要缓存的实例时：

判断缓存中是否已缓存了该实例，缓存了则直接获取，并调整 key 在 keys 中的位置（移除 keys 中 key ，并放入 keys 数组的最后一位） 如果没有缓存，则缓存该实例，若 keys 的长度大于 max （缓存长度超过上限），则移除 keys[0] 缓存。

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