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samy
2021-12-27

长列表优化

# 背景

后端一次给你10万条数据，如何优雅展示；

# 前置工作

先把前置工作给做好，后面才能进行测试

# 后端搭建

新建一个server.js文件，简单起个服务，并返回给前端10w条数据，并通过nodemon server.js开启服务；全局安装npm i nodemon -g

// server.js

const http = require('http')
const port = 8000;

http.createServer(function (req, res) {
  // 开启Cors
  res.writeHead(200, {
    //设置允许跨域的域名，也可设置*允许所有域名
    'Access-Control-Allow-Origin': '*',
    //跨域允许的请求方法，也可设置*允许所有方法
    "Access-Control-Allow-Methods": "DELETE,PUT,POST,GET,OPTIONS",
    //允许的header类型
    'Access-Control-Allow-Headers': 'Content-Type'
  })
  let list = []
  let num = 0

  // 生成10万条数据的list
  for (let i = 0; i < 100000; i++) {
    num++
    list.push({
      src: 'https://p3-passport.byteacctimg.com/img/user-avatar/d71c38d1682c543b33f8d716b3b734ca~300x300.image',
      text: `我是${num}号嘉宾yessz`,
      tid: num
    })
  }
  res.end(JSON.stringify(list));
}).listen(port, function () {
  console.log('server is listening on port ' + port);
})
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# 前端页面

先新建一个index.html

// index.html

// 样式
<style>
    * {
      padding: 0;
      margin: 0;
    }
    #container {
      height: 100vh;
      overflow: auto;
    }
    .samy {
      display: flex;
      padding: 10px;
    }
    img {
      width: 150px;
      height: 150px;
    }
  </style>

// html部分
<body>
  <div id="container">
  </div>
  <script src="./index.js"></script>
</body>
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然后新建一个index.js文件，封装一个AJAX函数，用来请求这10w条数据

// index.js

// 请求函数
const getList = () => {
    return new Promise((resolve, reject) => {
        //步骤一:创建异步对象
        var ajax = new XMLHttpRequest();
        //步骤二:设置请求的url参数,参数一是请求的类型,参数二是请求的url,可以带参数
        ajax.open('get', 'http://127.0.0.1:8000');
        //步骤三:发送请求
        ajax.send();
        //步骤四:注册事件 onreadystatechange 状态改变就会调用
        ajax.onreadystatechange = function () {
            if (ajax.readyState == 4 && ajax.status == 200) {
                //步骤五 如果能够进到这个判断 说明 数据 完美的回来了,并且请求的页面是存在的
                resolve(JSON.parse(ajax.responseText))
            }
        }
    })
}

// 获取container对象
const container = document.getElementById('container')
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# 优化方案

# 直接渲染

最直接的方式就是直接渲染出来，但是这样的做法肯定是不可取的，因为一次性渲染出10w个节点，是非常耗时间的，咱们可以来看一下耗时，差不多要消耗12秒，非常消耗时间

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const renderList = async () => {
    console.time('列表时间')
    const list = await getList()
    list.forEach(item => {
        const div = document.createElement('div')
        div.className = 'samy'
        div.innerHTML = `<img src="${item.src}" /><span>${item.text}</span>`
        container.appendChild(div)
    })
    console.timeEnd('列表时间')
}
renderList()
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# setTimeout分页渲染

这个方法就是，把10w按照每页数量limit分成总共Math.ceil(total / limit)页，然后利用setTimeout，每次渲染1页数据，这样的话，渲染出首页数据的时间大大缩减了

image-20211227002436829

const renderList = async () => {
    console.time('列表时间')
    const list = await getList()
    console.log(list)
    const total = list.length
    const page = 0
    const limit = 200
    const totalPage = Math.ceil(total / limit)

    const render = (page) => {
        if (page >= totalPage) return
        setTimeout(() => {
            for (let i = page * limit; i < page * limit + limit; i++) {
                const item = list[i]
                const div = document.createElement('div')
                div.className = 'samy'
                div.innerHTML = `<img src="${item.src}" /><span>${item.text}</span>`
                container.appendChild(div)
            }
            render(page + 1)
        }, 0)
    }
    render(page)
    console.timeEnd('列表时间')
}
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# requestAnimationFrame

使用requestAnimationFrame代替setTimeout，减少了重排的次数，极大提高了性能，建议大家在渲染方面多使用requestAnimationFrame

const renderList = async () => {
    console.time('列表时间')
    const list = await getList()
    console.log(list)
    const total = list.length
    const page = 0
    const limit = 200
    const totalPage = Math.ceil(total / limit)

    const render = (page) => {
        if (page >= totalPage) return
        // 使用requestAnimationFrame代替setTimeout
        requestAnimationFrame(() => {
            for (let i = page * limit; i < page * limit + limit; i++) {
                const item = list[i]
                const div = document.createElement('div')
                div.className = 'samy'
                div.innerHTML = `<img src="${item.src}" /><span>${item.text}</span>`
                container.appendChild(div)
            }
            render(page + 1)
        })
    }
    render(page)
    console.timeEnd('列表时间')
}
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# 文档碎片 + requestAnimationFrame【推荐】

文档碎片的好处

1、之前都是每次创建一个div标签就appendChild一次，但是有了文档碎片可以先把1页的div标签先放进文档碎片中，然后一次性appendChild到container中，这样减少了appendChild的次数，极大提高了性能

2、页面只会渲染文档碎片包裹着的元素，而不会渲染文档碎片

const renderList = async () => {
    console.time('列表时间')
    const list = await getList()
    console.log(list)
    const total = list.length
    const page = 0
    const limit = 200
    const totalPage = Math.ceil(total / limit)

    const render = (page) => {
        if (page >= totalPage) return
        requestAnimationFrame(() => {
            // 创建一个文档碎片
            const fragment = document.createDocumentFragment()
            for (let i = page * limit; i < page * limit + limit; i++) {
                const item = list[i]
                const div = document.createElement('div')
                div.className = 'samy'
                div.innerHTML = `<img src="${item.src}" /><span>${item.text}</span>`
                // 先塞进文档碎片
                fragment.appendChild(div)
            }
            // 一次性appendChild
            container.appendChild(fragment)
            render(page + 1)
        })
    }
    render(page)
    console.timeEnd('列表时间')
}
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# 懒加载

为了比较通俗的讲解，咱们启动一个vue前端项目，后端服务还是开着

其实实现原理很简单，咱们通过一张图来展示，就是在列表尾部放一个空节点blank，然后先渲染第1页数据，向上滚动，等到blank出现在视图中，就说明到底了，这时候再加载第二页，往后以此类推。

至于怎么判断blank出现在视图上，可以使用getBoundingClientRect方法获取top属性

IntersectionObserver 性能更好，但是我这里就拿getBoundingClientRect来举例

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<script setup lang="ts">
import { onMounted, ref, computed } from 'vue'
const getList = () => {
  // 跟上面一样的代码
}

const container = ref<HTMLElement>() // container节点
const blank = ref<HTMLElement>() // blank节点
const list = ref<any>([]) // 列表
const page = ref(1) // 当前页数
const limit = 200 // 一页展示
// 最大页数
const maxPage = computed(() => Math.ceil(list.value.length / limit))
// 真实展示的列表
const showList = computed(() => list.value.slice(0, page.value * limit))
const handleScroll = () => {
  // 当前页数与最大页数的比较
  if (page.value > maxPage.value) return
  const clientHeight = container.value?.clientHeight
  const blankTop = blank.value?.getBoundingClientRect().top
  if (clientHeight === blankTop) {
    // blank出现在视图，则当前页数加1
    page.value++
  }
}

onMounted(async () => {
  const res = await getList()
  list.value = res
})
</script>

<template>
  <div id="container" @scroll="handleScroll" ref="container">
    <div class="samy" v-for="(item) in showList" :key="item.tid">
      <img :src="item.src" />
      <span>{{ item.text }}</span>
    </div>
    <div ref="blank"></div>
  </div>
</template>
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# 虚拟列表

# 多数据渲染

现在解决多数据渲染，相信大家可能会想到分页，触底加载，懒加载等等，但其实虚拟列表也是多数据高性能加载的一个重要解决方案。

# 虚拟列表的概念

虚拟滚动，就是根据容器可视区域的列表容积数量，监听用户滑动或滚动事件，动态截取长列表数据中的部分数据渲染到页面上，动态使用空白站位填充容器上下滚动区域内容，模拟实现原生滚动效果

image-20211227003220818

描述：

  • 浏览器渲染===康熙选秀：一次性渲染10000个肯定会使浏览器压力大，造成用户体验差；
  • 容器可视区域===选秀大殿：10000个排队去渲染，比如一次渲染10个；
  • 上方下方区域===左右偏殿：轮不到你渲染，你就乖乖进空白区待着；

# 基本实现手写【要点】

  • 可视区域的高度
  • 列表项的高度
  • 可视区域能展示的列表项个数 = ~~(可视区域高度 / 列表项高度) + 2
  • 开始索引
  • 结束索引
  • 预加载（防止滚动过快，造成暂时白屏）
  • 根据开始索引和结束索引，截取数据展示在可视区域
  • 滚动节流
  • 上下空白区使用padding实现
  • 滑动到底，再次请求数据并拼接
<template>
  <div class="v-scroll" @scroll.passive="doScroll" ref="scrollBox">
    <div :style="blankStyle" style="height: 100%">
      <div v-for="item in tempYess" :key="item.id" class="scroll-item">
        <span>{{ item.msg }}</span>
        <img :src="item.src" />
      </div>
    </div>
  </div>
</template>

<script>
import { throttle } from "../../utils/tools";
export default {
  data() {
    return {
      allYess: [], // 所有数据
      itemHiehgt: 150, // 列表每一项的宽度
      boxHeight: 0, // 可视区域的高度
      startIndex: 0, // 元素开始索引
    };
  },
  created() {
    // 模拟请求数据
    this.getAllYes(30);
  },
  mounted() {
    // 在mounted时获取可视区域的高度
    this.getScrollBoxHeight();
    // 监听屏幕变化以及旋转，都要重新获取可视区域的高度
    window.onresize = this.getScrollBoxHeight;
    window.onorientationchange = this.getScrollBoxHeight;
  },
  methods: {
    getAllYes(count) {
      // 模拟获取数据
      const length = this.allYess.length;
      for (let i = 0; i < count; i++) {
        this.allYess.push({
          id: `Yes${length + i}`,
          msg: `我是三心${length + i}号`,
          // 这里随便选一张图片就行
          src: require("../../src/asset/images/Yes.jpg").default,
        });
      }
    },
    // 使用节流，提高性能
    doScroll: throttle(function () {
      // 监听可视区域的滚动事件
      // 公式：~~(滚动的距离 / 列表项 )，就能算出已经滚过了多少个列表项，也就能知道现在的startIndex是多少
      // 例如我滚动条滚过了160px，那么index就是1，因为此时第一个列表项已经被滚上去了，可视区域里的第一项的索引是1
      const index = ~~(this.$refs.scrollBox.scrollTop / this.itemHiehgt);
      if (index === this.startIndex) return;
      this.startIndex = index;
      if (this.startIndex + this.itemNum > this.allYess.length - 1) {
        this.getAllYes(30);
      }
    }, 200),
    getScrollBoxHeight() {
      // 获取可视区域的高度
      this.boxHeight = this.$refs.scrollBox.clientHeight;
    },
  },
  computed: {
    itemNum() {
      // 可视区域可展示多少个列表项？ 计算公式：~~(可视化区域高度 / 列表项高度) + 2
      // ~~是向下取整的运算符，等同于Math.floor()，为什么要 +2 ，是因为可能最上面和最下面的元素都只展示一部分
      return ~~(this.boxHeight / this.itemHiehgt) + 2;
    },
    endIndex() {
      // endIndex的计算公式：(开始索引 + 可视区域可展示多少个列表项 * 2)
      // 比如可视区域可展示8个列表项，startIndex是0的话endIndex就是0 + 8 * 2 = 16，startIndex是1的话endIndex就是1 + 8 * 2 = 17，以此类推
      // 为什么要乘2呢，因为这样的话可以预加载出一页的数据，防止滚动过快，出现暂时白屏现象
      let index = this.startIndex + this.itemNum * 2;
      if (!this.allYess[index]) {
         // 到底的情况，比如startIndex是99995，那么endIndex本应该是99995 + 8 * 2 = 10011
        // 但是列表数据总数只有10000条，此时就需要让endIndex = (列表数据长度 - 1)
        index = this.allYess.length - 1;
      }
      return index;
    },
    tempYess() {
      //   可视区域展示的截取数据，使用了数组的slice方法，不改变原数组又能截取
      let startIndex = 0;
      if (this.startIndex <= this.itemNum) {
        startIndex = 0;
      } else {
        startIndex = this.startIndex + this.itemNum;
      }
      return this.allYess.slice(startIndex, this.endIndex + 1);
    },
    blankStyle() {
      // 上下方的空白处使用padding来充当
      let startIndex = 0;
      if (this.startIndex <= this.itemNum) {
        startIndex = 0;
      } else {
        startIndex = this.startIndex - this.itemNum;
      }
      return {
        // 上方空白的高度计算公式：(开始index * 列表项高度)
        // 比如你滚过了3个列表项，那么上方空白区高度就是3 * 150 = 450，这样才能假装10000个数据的滚动状态
        paddingTop: startIndex * this.itemHiehgt + "px",
         // 下方空白的高度计算公式：(总数据的个数 - 结束index - 1) * 列表项高度
        // 例如现在结束index是100，那么下方空白高度就是：(10000 - 100 - 1) * 150 = 1,484,850
        paddingBottom:
          (this.allYess.length - this.endIndex - 1) * this.itemHiehgt + "px",
          // 不要忘了加px哦
      };
    },
  },
};
</script>

<style lang="scss" scoped>
.v-scroll {
  height: 100%;
  /* padding-bottom: 500px; */
  overflow: auto;

  .scroll-item {
    height: 148px;
    /* width: 100%; */
    border: 1px solid black;
    display: flex;
    justify-content: space-between;
    align-items: center;
    padding: 0 20px;

    img {
      height: 100%;
    }
  }
}
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# 第三方库实现

# 加载性能优化

  • 第三方模块按需导入（babel-plugin-component）;
  • 滚动到可视区域动态加载（vue-virtual-scroll-list）；始终加载上中下屏；
  • 图片懒加载（vue-lazyload）；

# 参考链接

  • https://juejin.cn/post/7031923575044964389
  • https://juejin.cn/post/6966179727329460232
上次更新: 2022/04/15, 05:41:28
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