一、引言
在开发过程中，我们经常遇到这样的问题：我明明已经更新了数据，为什么当我获取某个节点的数据时，却还是更新前的数据？在视图更新之后，怎么基于新的视图进行操作？
举一个简单的场景：
<template>
<div>
<p ref="message">{{ msg }}</p>
<button @click="handleClick">updateMsg</button>
</div>
</template>
<script>
export default {
name: 'index',
data () {
return {
msg: 'hello'
}
},
methods: {
handleClick () {
this.msg = 'hello world';
console.log(this.$refs.message.innerText); // hello
}
}
}
</script>
运行上面代码，可以看到，修改数据后并不会立即更新dom，dom的更新是异步的，无法通过同步代码获取。虽然此时this.msg已经变了 但是dom节点的值没有更新，也就是说，变的只是数据，而视图节点的值未更新。所以当这时去获取节点的this.$refs.message.innerText时，拿到的还是原来的数据。那问题来了，我啥时候才能拿到更新的数据呢？？？？？？？？？
答：如果我们需要获取数据更新后的dom信息，比如动态获取dom的宽高、位置等，就需要使用nextTick。
handleClick () {
this.msg = 'hello world';
this.$nextTick(() => {
console.log(this.$refs.message.innerText) // hello world
})
}
如vue官网的描述：
Vue 在更新 DOM 时是异步执行的。只要侦听到数据变化，Vue 将开启一个队列，并缓冲在同一事件循环中发生的所有数据变更。如果同一个 watcher 被多次触发，只会被推入到队列中一次。这种在缓冲时去除重复数据对于避免不必要的计算和 DOM 操作是非常重要的。然后，在下一个的事件循环“tick”中，Vue 刷新队列并执行实际 (已去重的) 工作。Vue 在内部对异步队列尝试使用原生的
Promise.then、MutationObserver 和 setImmediate，如果执行环境不支持，则会采用 setTimeout(fn, 0)代替。
以上出现了事件循环的概念，其涉及到JS的运行机制，包括主线程的执行栈、异步队列、异步API、事件循环的协作，我们接下来先简单了解一下 JS 的运行机制。
二、JS 运行机制
JS 执行是单线程的，它是基于事件循环的。事件循环大致分为以下几个步骤：
- 所有同步任务都在主线程上执行，形成一个执行栈（execution context stack）。
- 主线程之外，还存在一个"任务队列"（task queue）。只要异步任务有了运行结果，就在"任务队列"之中放置一个事件。
- 一旦"执行栈"中的所有同步任务执行完毕，系统就会读取"任务队列"，看看里面有哪些事件。那些对应的异步任务，于是结束等待状态，进入执行栈，开始执行。
- 主线程不断重复上面的第三步。
主线程的执行过程就是一个 tick，而所有的异步结果都是通过 “任务队列” 来调度。消息队列中存放的是一个个的任务（task）。规范中规定 task 分为两大类，分别是 macro task 和 micro task，并且每个 macro task 结束后，都要清空所有的 micro task。执行顺序如下：
for (macroTask of macroTaskQueue) {
// 1. Handle current MACRO-TASK
handleMacroTask();
// 2. Handle all MICRO-TASK
for (microTask of microTaskQueue) {
handleMicroTask(microTask);
}
}接下来，我们来了解一下macro task和 micro task 的重要概念。
2.1 macro task
宏任务，称为task
- macro task作用是为了让浏览器能够从内部获取javascript / dom的内容并确保执行栈能够顺序进行。
- macro task调度是随处可见的，例如解析HTML，获得鼠标点击的事件回调等等。
2.2 micro task
微任务，也称job
- micro task通常用于在当前正在执行的脚本之后直接发生的事情，比如对一系列的行为做出反应，或者做出一些异步的任务，而不需要新建一个全新的task。
- 只要执行栈没有其他javascript在执行，在每个task结束时，micro task队列就会在回调后处理。在micro task期间排队的任何其他micro task将被添加到这个队列的末尾并进行处理。
在浏览器环境中，常见的 macro task 有 setTimeout、MessageChannel、postMessage、setImmediate；常见的 micro task 有 MutationObsever 和 Promise.then。
根据 HTML Standard，在每个 task 运行完以后，UI 都会重渲染，那么在 micro task 中就完成数据更新，当前 task 结束就可以得到最新的 UI 了。反之如果新建一个 task 来做数据更新，那么渲染就会进行两次。
micro task的这一特性是做队列控制的最佳选择，vue进行DOM更新内部也是调用nextTick来做异步队列控制。而当我们自己调用nextTick的时候，它就在更新DOM的那个micro task后追加了我们自己的回调函数，从而确保我们的代码在DOM更新后执行。
比如一段时间内，你无意中修改了最初代码片段中的 msg多次，其实只要最后一次修改后的值更新到DOM就可以了，假如是同步更新的，每次 msg 值发生变化，那么都要触发 setter->Dep->Watcher->update->patch ，这个过程非常消耗性能。
接下来我们就从源码分析vue中nextTick的实现。
三、nextTick源码解析及原理
/* @flow */
/* globals MutationObserver */
import { noop } from 'shared/util'
import { handleError } from './error'
import { isIE, isIOS, isNative } from './env'
export let isUsingMicroTask = false
const callbacks = []
let pending = false
/**
* 对所有callback进行遍历，然后指向响应的回调函数
* 使用 callbacks 保证了可以在同一个tick内执行多次 nextTick，不会开启多个异步任务，而把这些异步任务都压成一个同步任务，在下一个 tick 执行完毕。
*/
function flushCallbacks () {
pending = false
const copies = callbacks.slice(0)
callbacks.length = 0
for (let i = 0; i < copies.length; i++) {
copies[i]( "i")
}
}
// Here we have async deferring wrappers using microtasks.
// In 2.5 we used (macro) tasks (in combination with microtasks).
// However, it has subtle problems when state is changed right before repaint
// (e.g. #6813, out-in transitions).
// Also, using (macro) tasks in event handler would cause some weird behaviors
// that cannot be circumvented (e.g. #7109, #7153, #7546, #7834, #8109).
// So we now use microtasks everywhere, again.
// A major drawback of this tradeoff is that there are some scenarios
// where microtasks have too high a priority and fire in between supposedly
// sequential events (e.g. #4521, #6690, which have workarounds)
// or even between bubbling of the same event (#6566).
let timerFunc
// The nextTick behavior leverages the microtask queue, which can be accessed
// via either native Promise.then or MutationObserver.
// MutationObserver has wider support, however it is seriously bugged in
// UIWebView in iOS >= 9.3.3 when triggered in touch event handlers. It
// completely stops working after triggering a few times... so, if native
// Promise is available, we will use it:
/* istanbul ignore next, $flow-disable-line */
/**
* timerFunc 实现的就是根据当前环境判断使用哪种方式实现
* 就是按照 Promise.then和 MutationObserver以及setImmediate的优先级来判断，支持哪个就用哪个，如果执行环境不支持，会采用setTimeout(fn, 0)代替；
*/
// 判断是否支持原生 Promise
if (typeof Promise !== 'undefined' && isNative(Promise)) {
const p = Promise.resolve()
timerFunc = () => {
p.then(flushCallbacks)
// In problematic UIWebViews, Promise.then doesn't completely break, but
// it can get stuck in a weird state where callbacks are pushed into the
// microtask queue but the queue isn't being flushed, until the browser
// needs to do some other work, e.g. handle a timer. Therefore we can
// "force" the microtask queue to be flushed by adding an empty timer.
if (isIOS) setTimeout(noop)
}
isUsingMicroTask = true
// 不支持 Promise的话，再判断是否原生支持 MutationObserver
} else if (!isIE && typeof MutationObserver !== 'undefined' && (
isNative(MutationObserver) ||
// PhantomJS and iOS 7.x
MutationObserver.toString() === '[object MutationObserverConstructor]'
)) {
// Use MutationObserver where native Promise is not available,
// e.g. PhantomJS, iOS7, Android 4.4
// (#6466 MutationObserver is unreliable in IE11)
// 新建一个 textNode的DOM对象，使用 MutationObserver 绑定该DOM并传入回调函数，在DOM发生变化的时候会触发回调，该回调会进入主线程（比任务队列优先执行）
let counter = 1
const observer = new MutationObserver(flushCallbacks)
const textNode = document.createTextNode(String(counter))
observer.observe(textNode, {
characterData: true
})
timerFunc = () => {
counter = (counter + 1) % 2
// 此时便会触发回调
textNode.data = String(counter)
}
isUsingMicroTask = true
// 不支持的 MutationObserver 的话，再去判断是否原生支持 setImmediate
} else if (typeof setImmediate !== 'undefined' && isNative(setImmediate)) {
// Fallback to setImmediate.
// Technically it leverages the (macro) task queue,
// but it is still a better choice than setTimeout.
timerFunc = () => {
setImmediate(flushCallbacks)
}
} else {
// Promise，MutationObserver, setImmediate 都不支持的话，最后使用 setTimeout(fun, 0)
// Fallback to setTimeout.
timerFunc = () => {
setTimeout(flushCallbacks, 0)
}
}
// 该函数的作用就是延迟 cb 到当前调用栈执行完成之后执行
export function nextTick (cb?: Function, ctx?: Object) {
// 传入的回调函数会在callbacks中存起来
let _resolve
callbacks.push(() => {
if (cb) {
try {
cb.call(ctx)
} catch (e) {
handleError(e, ctx, 'nextTick')
}
} else if (_resolve) {
_resolve(ctx)
}
})
// pending是一个状态标记，保证timerFunc在下一个tick之前只执行一次
if (!pending) {
pending = true
/**
* timerFunc 实现的就是根据当前环境判断使用哪种方式实现
* 就是按照 Promise.then和 MutationObserver以及setImmediate的优先级来判断，支持哪个就用哪个，如果执行环境不支持，会采用setTimeout(fn, 0)代替；
*/
timerFunc()
}
// 当nextTick不传参数的时候，提供一个Promise化的调用
// $flow-disable-line
if (!cb && typeof Promise !== 'undefined') {
return new Promise(resolve => {
_resolve = resolve
})
}
}
先来看 nextTick函数。传入的回调函数会在callbacks中存起来，根据一个状态标记 pending 来判断当前是否要执行 timerFunc()。
timerFunc() 是根据当前环境判断使用哪种方式实现，按照 Promise.then和 MutationObserver以及setImmediate的优先级来判断，支持哪个就用哪个，如果执行环境不支持，就会降级为 setTimeout 0，尽管它有执行延迟，可能造成多次渲染，算是没有办法的办法了。timerFunc()函数中会执行 flushCallbacks函数。
flushCallbacks 的逻辑非常简单，对 callbacks遍历，然后执行相应的回调函数。
Tips：这里使用
callbacks 而不是直接在 nextTick 中执行回调函数的原因是保证在同一个 tick 内多次执行 nextTick，不会开启多个异步任务，而把这些异步任务都压成一个同步任务，在下一个 tick 执行完毕。
当nextTick不传cb参数时，会提供一个Promise化的调用，比如：
nextTick().then(() => {})这是因为nextTick中有这样一段逻辑：
if (!cb && typeof Promise !== 'undefined') {
return new Promise(resolve => {
_resolve = resolve
})
}
当 _resolve 函数执行，就会跳到 then 的逻辑中。
四、总结
以上就是vue的nextTick方法的实现原理了，总结一下就是：
- vue用
异步队列的方式来控制DOM更新和nextTick回调先后执行 -
microtask因为其高优先级特性，能确保队列中的微任务在一次事件循环前被执行完毕 - 因为兼容性问题，vue不得不做了
microtask向macrotask的降级方案
通俗来讲，原理就是使用宏任务或微任务来完成事件调用的机制，让自己的回调事件在一个eventloop的最后执行。宏任务或微任务根据浏览器情况采取不同的api，在通俗一点 ，可以把nextTick想象成为setTimeout 你就是要把这个事件放到本次事件的循环末尾调用
Vue是异步更新DOM的，在平常的开发过程中，我们可能会需要基于更新后的 DOM 状态来做点什么，比如后端接口数据发生了变化，某些方法是依赖于更新后的DOM变化，这时我们就可以使用 Vue.nextTick(callback)方法。
五、参考文献
- Vue.js 技术揭秘
- 全面解析Vue.nextTick实现原理
- 事件循环：微任务与宏任务
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