在vue中对keep-alive的理解，它是如何实现的，具体缓存的是什么？

对keep-alive的理解，它是如何实现的，具体缓存的是什么？

（1）keep-alive有以下三个属性：
- 注意：keep-alive 包裹动态组件时，会缓存不活动的组件实例。
- 主要流程
（2）keep-alive 的实现
- render函数
（3）keep-alive 本身的创建过程和 patch 过程
（4）LRU （least recently used）缓存策略

如果需要在组件切换的时候，保存一些组件的状态防止多次渲染，就可以使用 keep-alive 组件包裹需要保存的组件。

（1）keep-alive有以下三个属性：

include 字符串或正则表达式，只有名称匹配的组件会被匹配；
exclude 字符串或正则表达式，任何名称匹配的组件都不会被缓存；
max 数字，最多可以缓存多少组件实例。

注意：keep-alive 包裹动态组件时，会缓存不活动的组件实例。

主要流程

判断组件 name ，不在 include 或者在 exclude 中，直接返回 vnode，说明该组件不被缓存。
获取组件实例 key ，如果有获取实例的 key，否则重新生成。
key生成规则，cid +“∶∶”+ tag ，仅靠cid是不够的，因为相同的构造函数可以注册为不同的本地组件。
如果缓存对象内存在，则直接从缓存对象中获取组件实例给 vnode ，不存在则添加到缓存对象中。 5.最大缓存数量，当缓存组件数量超过 max 值时，清除 keys 数组内第一个组件。

（2）keep-alive 的实现

const patternTypes: Array<Function> = [String, RegExp, Array] // 接收：字符串，正则，数组

export default {
  name: 'keep-alive',
  abstract: true, // 抽象组件，是一个抽象组件：它自身不会渲染一个 DOM 元素，也不会出现在父组件链中。

  props: {
    include: patternTypes, // 匹配的组件，缓存
    exclude: patternTypes, // 不去匹配的组件，不缓存
    max: [String, Number], // 缓存组件的最大实例数量, 由于缓存的是组件实例（vnode），数量过多的时候，会占用过多的内存，可以用max指定上限
  },

  created() {
    // 用于初始化缓存虚拟DOM数组和vnode的key
    this.cache = Object.create(null)
    this.keys = []
  },

  destroyed() {
    // 销毁缓存cache的组件实例
    for (const key in this.cache) {
      pruneCacheEntry(this.cache, key, this.keys)
    }
  },

  mounted() {
    // prune 削减精简[v.]
    // 去监控include和exclude的改变，根据最新的include和exclude的内容，来实时削减缓存的组件的内容
    this.$watch('include', (val) => {
      pruneCache(this, (name) => matches(val, name))
    })
    this.$watch('exclude', (val) => {
      pruneCache(this, (name) => !matches(val, name))
    })
  },
}

render函数

1.会在 keep-alive 组件内部去写自己的内容，所以可以去获取默认 slot 的内容，然后根据这个去获取组件
2.keep-alive 只对第一个组件有效，所以获取第一个子组件。
3.和 keep-alive 搭配使用的一般有：动态组件和router-view

render () {
  //
  function getFirstComponentChild (children: ?Array<VNode>): ?VNode {
    if (Array.isArray(children)) {
  for (let i = 0; i < children.length; i++) {
    const c = children[i]
    if (isDef(c) && (isDef(c.componentOptions) || isAsyncPlaceholder(c))) {
      return c
    }
  }
  }
  }
  const slot = this.$slots.default // 获取默认插槽
  const vnode: VNode = getFirstComponentChild(slot)// 获取第一个子组件
  const componentOptions: ?VNodeComponentOptions = vnode && vnode.componentOptions // 组件参数
  if (componentOptions) { // 是否有组件参数
    // check pattern
    const name: ?string = getComponentName(componentOptions) // 获取组件名
    const { include, exclude } = this
    if (
      // not included
      (include && (!name || !matches(include, name))) ||
      // excluded
      (exclude && name && matches(exclude, name))
    ) {
      // 如果不匹配当前组件的名字和include以及exclude
      // 那么直接返回组件的实例
      return vnode
    }

    const { cache, keys } = this

    // 获取这个组件的key
    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

    if (cache[key]) {
      // LRU缓存策略执行
      vnode.componentInstance = cache[key].componentInstance // 组件初次渲染的时候componentInstance为undefined

      // make current key freshest
      remove(keys, key)
      keys.push(key)
      // 根据LRU缓存策略执行，将key从原来的位置移除，然后将这个key值放到最后面
    } else {
      // 在缓存列表里面没有的话，则加入，同时判断当前加入之后，是否超过了max所设定的范围，如果是，则去除
      // 使用时间间隔最长的一个
      cache[key] = vnode
      keys.push(key)
      // prune oldest entry
      if (this.max && keys.length > parseInt(this.max)) {
        pruneCacheEntry(cache, keys[0], keys, this._vnode)
      }
    }
    // 将组件的keepAlive属性设置为true
    vnode.data.keepAlive = true // 作用：判断是否要执行组件的created、mounted生命周期函数
  }
  return vnode || (slot && slot[0])
}

keep-alive 具体是通过 cache 数组缓存所有组件的 vnode 实例。当 cache 内原有组件被使用时会将该组件 key 从 keys 数组中删除，然后 push 到 keys数组最后，以便清除最不常用组件。
实现步骤：
1.获取 keep-alive 下第一个子组件的实例对象，通过他去获取这个组件的组件名
2.通过当前组件名去匹配原来 include 和 exclude，判断当前组件是否需要缓存，不3.需要缓存，直接返回当前组件的实例vNode需要缓存，判断他当前是否在缓存数组里面：
(1)存在，则将他原来位置上的 key 给移除，同时将这个组件的 key 放到数组最后面（LRU）
(2)不存在，将组件 key 放入数组，然后判断当前 key数组是否超过 max 所设置的范围，超过，那么削减未使用时间最长的一个组件的 key
4.最后将这个组件的 keepAlive 设置为 true

（3）keep-alive 本身的创建过程和 patch 过程

缓存渲染的时候，会根据 vnode.componentInstance（首次渲染 vnode.componentInstance 为 undefined）和 keepAlive 属性判断不会执行组件的 created、mounted 等钩子函数，而是对缓存的组件执行 patch 过程∶ 直接把缓存的 DOM 对象直接插入到目标元素中，完成了数据更新的情况下的渲染过程。
组件的首次渲染∶判断组件的 abstract 属性，才往父组件里面挂载 DOM

// core/instance/lifecycle
function initLifecycle (vm: Component) {
  const options = vm.$options

  // locate first non-abstract parent
  let parent = options.parent
  if (parent && !options.abstract) { // 判断组件的abstract属性，才往父组件里面挂载DOM
    while (parent.$options.abstract && parent.$parent) {
      parent = parent.$parent
    }
    parent.$children.push(vm)
  }

  vm.$parent = parent
  vm.$root = parent ? parent.$root : vm

  vm.$children = []
  vm.$refs = {}

  vm._watcher = null
  vm._inactive = null
  vm._directInactive = false
  vm._isMounted = false
  vm._isDestroyed = false
  vm._isBeingDestroyed = false
}

判断当前 keepAlive 和 componentInstance 是否存在来判断是否要执行组件 prepatch 还是执行创建 componentlnstance

// core/vdom/create-component
init (vnode: VNodeWithData, hydrating: boolean): ?boolean {
    if (
      vnode.componentInstance &&
      !vnode.componentInstance._isDestroyed &&
      vnode.data.keepAlive
    ) { // componentInstance在初次是undefined!!!
      // kept-alive components, treat as a patch
      const mountedNode: any = vnode // work around flow
      componentVNodeHooks.prepatch(mountedNode, mountedNode) // prepatch函数执行的是组件更新的过程
    } else {
      const child = vnode.componentInstance = createComponentInstanceForVnode(
        vnode,
        activeInstance
      )
      child.$mount(hydrating ? vnode.elm : undefined, hydrating)
    }
  },

prepatch 操作就不会在执行组件的 mounted 和 created 生命周期函数，而是直接将 DOM 插入

（4）LRU （least recently used）缓存策略

LRU 缓存策略∶ 从内存中找出最久未使用的数据并置换新的数据。
LRU（Least rencently used）算法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”。最常见的实现是使用一个链表保存缓存数据，详细算法实现如下∶

1.新数据插入到链表头部
2.每当缓存命中（即缓存数据被访问），则将数据移到链表头部
3.链表满的时候，将链表尾部的数据丢弃。

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