Vue - Table表格渲染

Vue - Table表格渲染上千数据优化 Vue - Table表格渲染上千数据优化 8 个月前 · 来自专栏 前端项目经验总结 这次项目经验会谈谈经常在项目中，针对成千上万数据渲染优化的不断探索来谈谈自己的体会，其目的就是保证用户浏览上万条数据的时候，UI要很流畅，确保用户 *** 作过程中不会出现UI卡顿或者最糟糕的情况，直接浏览器奔溃。 其优化目录如下，由于内容很多，会分两篇文章进行研究， 本文章主要会围绕如何设计一个虚拟滚动来渲染成千上万的数据。 1.表格布局（To be continue） 2.Reflow &Repaint渲染方式（TBC） 3.浏览器API：window.requestAnimationFrame 渲染优化（TBC） 4.虚拟滚动：Virtual scrolling GITHUB-Vue Table表格渲染上千数据 ： 后续会加入Filter功能，针对Reflow和RequestAnimationFrame的渲染效果会更加明显 虚拟滚动（Virtual scrolling）篇 关键字：虚拟行渲染，transform数据移动，列表节点渲染优化 NK0 - Background 本文的前提条件是前端已经缓存了上万条数据，当渲染数据到UI上时，如何让用户在使用过程中不会遭到卡顿，用起来不流畅？ 之前很多项目由于数据大体围绕在上千左右，当结果集结合其它功能，例如Filter数据过滤功能一起使用的话，会采用以下几种方式去优化列表渲染， （1）Version1: 采用display:none(对应Vue的指令是v-show)，再结合v-for中的Key来复用DOM元素和隐藏元素 =》该方式会导致UI Reflow即回流，所以UI会经常出现短暂的卡顿，用户体验不是很好 （2）Version2: 采用window对象的内置API，即window.requestAnimation()，来渲染成千上万条数据，即模拟动画效果让用户 *** 作起来特别的顺畅。 以上两种方式都有个特点：DOM中会插入数据量大小的元素，尽管有些数据被隐藏起来，但都会导致HTML文件size会非常大，低端设备的速度会明显变慢。 所以基于以上两种方式，还不能够满足去渲染上万条数据！ 也因此trigger出本文的主题 - 基于VUE列表的虚拟滚动 本文的虚拟滚动方式主要围绕着 （1）虚拟行渲染：缓存数据和筛选数据，除了要保留用户的可视区域的数据，还考虑到了如果用户的滚动范围不是很大的话，就不需要去刷新页面，所以DOM中的元素除了可视区域的数据，会多保留视图的上下留闲数据。 （2）布局：主要是为了假装所有数据元素都有在占用空间，浏览过React virtualized库，发现它在复用已有DOM元素的基础上，通过css的绝对定位position:absolute + top:偏移量，来移动数据，但是这样滚动元素的时候会引起浏览器回流，会增加更多的渲染开销，所以我这边会采用另一种方式，即transform:translateY(偏移量)来优化数据移动，因为该CSS3元素不会引起Reflow和Repaint。 （3）DOM复用：使DOM节点的数量保持在较低的水平，因为DOM节点如果太大而无法管理，低端设备的速度会明显变慢，所以我们能做的是复用已有的DOM节点和减少每个节点的布局、样式和绘制方面的开销成本。而VUE提供了数组全新赋值和变异方法来复用DOM和减少DOM *** 作，但是数组全新赋值的开销成本比数组变异开销更大，所以针对用户的滚动速度来优化列表渲染。 NK1 - 虚拟滚动（Virtual Scrolling） TLDR: 复用DOM元素，隐藏不在视图内的其它元素，使用占位符来延迟刷新数据。 下面是当我们用虚拟滚动方式来处理上万条数据在UI的呈现效果， 从上面的结果发现，当用鼠标滚动的时候， （1）尽管数据量是上万条，但是HTML标签元素永远就那么几个 （2）有些HTML元素会被更新，而有些HTML元素不会变化 虚拟滚动能够很好优化上万条数据的呈现跟的上用户滚动 *** 作的速度，犹如动画般的交互顺滑。 接下来会分享下虚拟滚动的设计实现， NK2 Virtual scrolling - Props Design(属性设计) （1）viewport：这里看成是Table数据的可视区域，需要提供可视区域的高度，用于计算实际渲染在DOM中Item的数量。 （2）size：每条数据在DOM中占用的高度，用于统计虚拟列表的高度，默认每行的高度为40px。 （3）Render Items：真正曾现在用户视觉上的items。 （4）Remain Items：（向上/向下）可是区域之外的留闲数据高度，不显示在viewport中，但是存在DOM中，其用于当用户滚动的距离不是很大的时候，UI不需要重新去渲染，为滚动做了一层留长优化。 接下来讲一下虚拟滚动特征， NK3 Virtual scrolling - Virtual Row Render(虚拟行渲染) Virtual Row Render - 在已知viewport有高度情况下，我们可以先把每条数据看作是每一个独立的行数据，用索引来标记每条数据，用Map对象封装这些块数据，存在浏览器的内存中，当滚动事件被触发的时候，我们只需要渲染能够映射在viewport中对应的块数据，而不是遍历渲染所有块，能有效的减少HTML file size。 key = index，我们用数据索引和每条数据的高度来作为虚拟块Map的Key，结合滚动的距离和viewport的高度，来标记实际要渲染在DOM中的items，即 另外每个Item会根据Key值来定义其显示范围，如item1的key为0，则它的显示范围应该是[0~40)这个区间，而item2区间为[40,80)，以此类推……其目的是用于计算item的显示区间是否在滚动的范围内。 NK4 Virtual scrolling - 数据移动设计 场景：当我们的列表有上万条数据，我们给定 每条数据的高度为40px，即itemHeight = 40px, 留闲高度为80，即remainHeight = 80px, 而表格的可视区域高度为80px，即viewportHeight = 80px, 由此我们可以设计存在DOM中的items最多可以渲染6条。 所以当我们在滚动的时候，当滚动的距离到item12的高度的时候，此时我们希望可视区域的数据会被刷新，并且DOM元素会被跟新如下， 但是，当用户滚动的距离不是很大的话，例如它从item1滚动到item4的时候，我们希望DOM不需要被跟新，即 接着我们来细节化模拟数据滚动，如下图 实线，例如item1 ~ item6，代表已经在DOM中存在的数据 黑色实体，例如item1~item2，显示在可视区域的数据， 反之灰色实体item3~item6的被隐藏了起来 而虚拟列表的数据Size决定了可视区域滚动条的大小 滚动公式设计，主要是如何确定Dom items的高度范围，即 向下滚动场景模拟: 当我们滚动的距离 小于 向上的remainHeight（80px）的时候， 其minDomItemHeight = 0, maxDomItemHeight = viewportHeight + 2 * remainHeight(向上/向下留闲） = 240px 即 但DOM中的Items为 [item1,item2,item3,item4,item5,item6] ->没有变化 当我们向下滚动到100px的时候， DOM中的Items为 [item1,item2,item3,item4,item5,item6,item7] ->新增了一个item7 当我们滚动到120px的时候， DOM中的Items为 [item2,item3,item4,item5,item6,item7] ->item1DOM元素被移除了。 …… 所以按照用户滚动的趋势，我们统计了滚动距离时，我们的数据渲染情况如下 即滚动公式 向下取整 minItemHeight = scrollTop >remainHeight ? Math.floor(（scrollTop - remainHeight）/ itemHeight） * itemHeight : 0 向上取整 maxItemHeight = scrollTop >remainHeight ? (Math.ceil((scrollTop + viewPortHeight + remainHeight) / itemHeight) )* itemHeight : defaultRenderItemsHeight 而defaultRenderItemsHeight需要跟viewport的高度和留长高度，来决定渲染在DOM中item的数量. const renderItems = Math.ceil(viewPortHeight / itemHeight) + 2 * remainItems const renderItemsHeight = renderItems * itemHeight NK5 Virtual scrolling - CSS3 transform优化数据移动 当数据往上/下滚动的时候，我们需要复用和移动DOM中的元素，使其能根据我们算出的高度显示在viewport中，一般情况会使用position:relative + top来进行元素垂直方向的偏移，但是我们知道当采用top属性，它会使UI Reflow,性能不是很好，所以我们采用CSS3中的transform变形属性来移动，其优点是不会是UI重新的Reflow和Repaint. transform - translateY的特点如下， （1）范围：适用所有的HTML标签元素 （2）它是指Y轴（垂直轴）方向的移动，单位可以是px,em或百分比等 （3）当y为正时，表示元素在垂直方向向下移动； 当y为负时，表示元素在垂直方向向上移动，跟我们的数学坐标系不同 而 （4）性能优化：元素移动，不会引起Reflow和Repaint 所以我们在初始化/跟新要渲染数据的时候，可以为其绑定translateY的值 （translateY=itemIndex * itemHeight），如， NK6 Virtual scrolling - 列表渲染优化 我们来比较下数组跟新的两种方式：变异方法和替换数组如下 即变异方式和替换数组方式中的索引值替换，会复用需要更改的DOM元素， 而数组全新赋值方式则会复用渲染整个列表（DOM元素移位）， 当滚动元素的时候，数组全新赋值节点渲染情况如下， 而局部跟新节点的渲染取下， 所以当我们用translateY属性来进行元素位置移动的时候， 即使元素插入DOM的位置不是按顺序排列的，但是translateY能确保其元素它在垂直方向的距离如下图, 红色区域代表当鼠标往下滚动的时候，需要跟新的DOM元素 黄色区域则代表不需要重新渲染 所以针对列表的优化渲染，建议不要对数组全新赋值，可以考虑用数组替换 + 数组变异的方式来复用已有的节点。如果前后数组变化完全不相等的话，可以直接使用数组全新赋值方式。 彩蛋： 使用AVA成为该项目的测试驱动框架，整个过程采用的是TDD（测试驱动开发）来实践数据移动的功能模块，例如， 当要计算一个minDomItemHeight的时候，其测试用例如下， 而功能实现块： 当要计算一个maxDomItemHeight的时候，其测试用例如下， 当要计算一个minDomItemHeight和maxDomItemHeight的时候，其测试用例只需要一个来验证就行，其结果如下， 而功能实现 编辑于 2019-03-20 Vue.js

实现千万级别的大数据可视化渲染技巧：

借助Echarts、HighCharts、D3.js等开源的可视化插件，嵌入代码，开发成插件包，可视化工程师和前端开发常用。

代表工具FineReport（www.finereport.com），通用的报表制作和数据可视化工具，是一个开放的商业报表工具。好比Excel，小到可以存储统计数据、制作各式各样的图表、dashboard，大到制作财务报表、开发进销存系统。大家若不熟悉，可自行和Excel绑定对比。

Vue的背后

Vue是一套用于构建用户界面的渐进式框架。与其它大型框架不同的是，Vue 被设计为可以自底向上逐层应用。Vue 的核心库只关注视图层，不仅易于上手，还便于与第三方库或既有项目整合。

另一方面，当与现代化的工具链以及各种支持类库结合使用时，Vue 也完全能够为复杂的单页应用提供驱动。用Vue的时候不需要开发者全部学会，而是学一部分就可以用一部分，就可以简单概括为渐进式的前端框架。

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