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Vue.js渲染延迟一分钟?故障排除指南

vue.js

Vue.js 渲染延迟一分钟的故障排除

问题

一个基于 Django 后端和 Vue.js 前端构建的应用,通过 WebSocket 与数据源通信。当数据源持续发送数值,超出预设阈值的数值会被添加到一个名为 symptomslist 的列表中。主页面通过 watch 函数监听这个列表的变化,以此实时展示更新的值。初始阶段,数值变动后页面会即时渲染;一段时间后,渲染开始出现约一分钟的延迟。延迟现象会在多个用户之间同时出现,即便他们在不同时间登录。重新登录后,又恢复即时渲染,页面表现很流畅,似乎没遇到延迟。控制台每秒都在输出日志,这可能也是造成延迟的一个因素。

潜在原因分析

  1. 内存泄漏 : 持续接收 WebSocket 数据,如果组件或者应用程序没有有效地清理不再使用的数据,就可能导致内存占用持续增加。浏览器在内存占用过高时,会启动垃圾回收机制。垃圾回收过程本身会阻塞主线程,这会造成渲染延迟。特别是 watch 函数监听的列表持续增大时,触发深度检查消耗时间过多,加剧渲染阻塞。

  2. 过多的DOM操作 : 如果 watch 函数回调或页面渲染涉及到大量DOM操作,也会引起性能问题。例如,大量频繁的列表项更新、创建或删除,都会影响浏览器主线程的执行效率,产生渲染延迟。

  3. 第三方库/代码中的同步阻塞操作 : 代码或者集成的某些第三方库,在接收到新数据后进行了同步计算或者文件 I/O 操作,而没有放在 Web Worker 中处理,阻塞了 Vue 的响应和更新。这也有可能造成页面无响应的情况出现。

  4. 浏览器限制 : 部分浏览器可能会对长时间运行的脚本或者高频率的数据更新施加一定的限制,从而影响应用的渲染速度,这是浏览器内部的一种自我保护机制。长时间不释放的资源可能会造成内存泄漏,需要特别注意。

  5. 日志记录操作过于频繁 : 每秒一次的日志记录操作看似无害,但累积起来可能产生阻塞。控制台写入也是一个耗费性能的操作,大量的日志输出会在某些浏览器环境下拖慢渲染速度。

解决方案

1. 优化 symptomslist 的管理

  • 使用 immutable 数据结构 : 如果可行,尝试使用类似 Immutable.js 的库来处理 symptomslist。这些库能够提供高效的改变检测,减少不必要的重新渲染。

    操作步骤

    首先通过包管理器安装 immutable js:

    npm install immutable --save
    

    然后在你的vue代码中使用 fromJS将原有的数组转换为 immutable 类型,更新时使用 setpush 等immutable对象方法来更新数组

   import { fromJS } from 'immutable';

   export default{
      data(){
         return{
              symptomslist: fromJS([])
         }
      },
      watch:{
          symptomslist:{
              handler(newVal){
                //  你的页面渲染逻辑
                  console.log("更新的symptomsList")
                  console.log(newVal.toJS())// toJS 将 immutable对象转换为普通对象方便打印查看
              },
            deep:true
           }
        },
       methods: {
           addSymptom(value){
                 this.symptomslist = this.symptomslist.push(value);
           }
       }
  }
**代码解释** :  上述例子展示了如何在 Vue 组件中使用 immutable.js。 `fromJS` 用于初始化 immutable 数组,每次添加新的 symptom 都通过 `push` 方法来实现。 在 `watch` 方法的回调中, 需要使用`toJS`将`immutable` 对象转换成普通 JavaScript 对象才能正确读取值。 采用不可变数据模式, 组件会更加精准的感知数据的变化,从而减少不必要的重新渲染, 可以减少渲染耗时,优化页面性能。
  • 节流或者防抖处理 watch 函数 : 如果数值更新过于频繁,在 watch 函数中使用 debouncethrottle 限制回调的执行频率。例如使用 lodash 或自建工具函数:

    操作步骤

    首先使用 npm 安装 lodash

    npm install lodash --save
    

    然后在 vue 组件中使用 throttle 处理:

    import _ from 'lodash';

      export default {
            data(){
                return {
                      symptomslist: [],
                 };
           },
         watch: {
                symptomslist:{
                  handler:  _.throttle(function(newVal) {
                     // 执行渲染逻辑,但不会过于频繁
                        console.log('symptomsList 数据更新');
                    }, 500),
                 deep:true
           }
          },
            methods: {
              updateSymptomList(val){
                this.symptomslist.push(val);
                }
          },

        };

代码解释 : 上述代码中,使用 lodash 的 throttlesymptomslist 监听回调进行节流。 第一个参数是要执行的函数,第二个参数 500 代表执行间隔(毫秒),当 symptomslist 变化时,处理函数只会在至少 500ms 的间隔内执行一次。这有效减少了页面频繁渲染的次数。使用节流和防抖的方式控制 watch 的频率是常见的性能优化手段。

2. 优化DOM操作

  • 使用 Vue 的 v-forkey : 确保 v-for 循环中使用了 key 属性。Vue 会根据 key 值识别节点,避免不必要的 DOM 更新。

      <div v-for="(item,index) in symptomslist" :key="index">{{item}}</div>
    

    代码解释 : v-for 中添加了:key="index" 保证 Vue 能够正确的追踪节点的状态。 key值应该保证是唯一的。v-for 的正确使用对于 Vue 页面性能非常重要。

  • 使用虚拟滚动 : 如果列表数据非常长,使用虚拟滚动技术来只渲染视窗内的部分,而不是一次性渲染全部列表,这样可以极大地减少渲染压力。

    操作步骤

    可以使用第三方库,例如 vue-virtual-scroller:

      npm install vue-virtual-scroller --save
    

    在 vue 组件中使用 RecycleScroller

  <template>
     <recycle-scroller
        class="virtual-list"
         :items="symptomslist"
        :item-size="30" >
       <template v-slot="{ item }">
           <div>{{item}}</div>
        </template>
     </recycle-scroller>
 </template>
 <script>
 import { RecycleScroller } from 'vue-virtual-scroller';
 import 'vue-virtual-scroller/dist/vue-virtual-scroller.css';
    export default{
      components:{
       RecycleScroller
      },
      data(){
           return{
                 symptomslist:[...Array(10000).keys()]
               }
            }
       }
 </script>

 <style scoped>
     .virtual-list {
           height: 400px; /* 列表高度 */
         overflow-y: auto;
      }
 </style>

代码解释RecycleScroller 组件仅渲染用户可见区域的数据,使用 :items 属性指定数据源。 item-size属性设定每个 item 的高度。 使用虚拟滚动技术有效减少列表渲染的 DOM 操作量,提高列表展示的性能。

3. 日志记录优化

  • 按需记录日志 。不要在不必要的环境输出控制台信息,只保留在关键节点的日志记录,必要时通过条件判断或者环境变量来控制输出。或者减少日志的输出频率,例如可以将原来每秒输出的频率调整到几秒或者十几秒一次。
  • 考虑其他日志方式 。如果调试需要大量的日志记录,可考虑将日志写入到专门的日志服务,而非使用控制台。这能避免对浏览器渲染线程的干扰。

4. 异步处理长时间计算任务

  • 使用 Web Workers : 对于需要进行密集计算或者同步文件操作的逻辑,应该转移到 Web Worker 中进行处理。 Web Workers 在后台线程执行,不会阻塞主线程的运行和 UI 渲染,确保用户界面的流畅响应。

操作步骤

1.  创建 `worker.js` 文件用于定义 Web Worker  的逻辑:

    ```javascript
    //worker.js
    self.onmessage = function(event) {
      const data = event.data;
        // 这里进行计算任务
        let result  =  process(data)
       self.postMessage(result);
       }
   function process(data){
       let total =0;
        for(let i =0 ;i <1000000000; i++){
         total  = total+ Math.random() ;
       }
    return total;
   }
   ```
  1. 在 Vue 组件中使用 web worker
     export default{
        data(){
          return {
               result:null,
           };
          },
         mounted() {
         //  实例化 web worker
             this.worker = new Worker(new URL('./worker.js', import.meta.url),{ type: "module" });
        },
        methods:{
           calulateData(){
            //发送计算任务到worker线程
              this.worker.postMessage(Date.now());
              //监听结果
              this.worker.onmessage = (e)=>{
               console.log("计算结果: ", e.data)
                 this.result  = e.data;
           }
      }
 }
}

代码解释 : 创建一个 worker.js 的文件, 使用 self.onmessage 来监听组件发过来的数据, self.postMessage 来回传计算结果, 需要注意的是 worker 代码里面不能操作 dom.在Vue 组件中使用 new Worker 的方式引入worker.js, 通过 worker.postMessage传递参数。监听 worker.onmessage 方法处理回调数据。这种方式可以解决主线程同步执行带来的阻塞。

额外安全建议

  • 定期检查和清理不再使用的资源,以防止内存泄漏。
  • 使用开发工具(如 Chrome DevTools)监控应用性能。特别是 CPU、内存、和帧率的变化情况。
  • 注意浏览器的更新,新版本可能带来性能的提升,或是其他方面影响。
  • 避免编写可能会长时间运行或返回结果较慢的代码。
  • 做好压力测试和性能测试。在正式发布前进行详尽的性能测试和负载测试。在不同的浏览器环境和设备下运行。确保没有严重的性能瓶颈,保证产品的健壮性。

通过以上方法逐步排查和优化,大多数渲染延迟问题都能够被解决。分析性能瓶颈,针对性解决,是有效优化应用的常见思路。