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引言
在前端开发中，性能优化是一个永恒的话题。我们经常需要处理和展示大量的数据，所以当面试官问到：“如何一次性渲染十万条数据而不影响用户体验？”你会怎么回答？直接渲染十万条数据可能会导致页面卡顿、响应迟缓，甚至浏览器崩溃。本篇文章详细介绍时间分片和虚拟列表的解决方案，帮助你轻松拿下面试~
前置知识
js是单线程的，会有一个同步和异步的概念，为了确保主线程不会被长时间阻塞，js引擎就会依照「事件循环机制」来执行代码：
先执行同步代码（也属于是宏任务） 同步执行完毕后，检查是否有异步代码需要执行 执行所有的微任务 微任务执行完毕后，若有需要就会渲染页面 执行宏任务（也就是下一次事件循环开始）
微任务：Promise.then()、process.nextTick()、async/await、MutationObserver()等 宏任务：script(开启一整份代码的执行)、setTimeout、setInterval、setImmediate、I/O操作、UI-Rendering、同步代码等
时间分片
v8引擎执行 js 代码速度很快，然而渲染页面时间相对来说要长很多。如果直接将十万条数据给到渲染引擎，很容易造成页面卡顿或白屏，所以一次性渲染十万条数据的关键在于——要让浏览器的渲染线程尽量均匀流畅地将数据渲染上去。
时间分片的核心思想是将一个大的任务分解成多个小的任务，使用 setTimeout或requestAnimationFrame 分批次地渲染一部分数据。
使用 setTimeout
「初始化」：定义总数据条数 total、每次渲染的数据条数once、需要渲染的总次数page和当前渲染的索引index。「递归渲染」： loop函数通过递归调用来逐步渲染数据。每次for循环渲染once条数据，并使用setTimeout将渲染操作放入下一个事件循环中。「定时器」： setTimeout确保每次渲染操作不会阻塞主线程，从而保持页面的流畅性和响应性。「结束条件」：当所有数据都渲染完毕后（即 curTotal - pageCount <= 0），递归调用停止。
<!----><body><ul id="container"></ul><script>let ul = document.getElementById('container');const total = 100000 // 总数据条数let once = 20 // 每次渲染条数let page = total / once // 需要渲染的总次数let index = 0 // 每条记录的索引，防止数据丢失或没有渲染到最后一条// 两个参数：剩余需要渲染的数据条数，当前渲染的索引function loop(curTotal, curIndex) {let pageCount = Math.min(once, curTotal)setTimeout(() => {for (let i = 0; i < pageCount; i++) {let li = document.createElement('li');li.innerText = curIndex + i + ':' + ~~(Math.random() * total);ul.appendChild(li);}loop(curTotal - pageCount, curIndex + pageCount)})}loop(total, index)</script></body>
不让v8一次事件循环就把js部分执行掉，浏览器一次性暴力渲染十万条，而是让v8执行五千次事件循环，浏览器每次只渲染二十条。这样v8分摊了浏览器渲染线程的压力，能减少页面加载时间
requestAnimationFrame
使用 setTimeout 将渲染操作放入下一个事件循环会有个小问题：假设浏览器页面刷新时间为 16.7ms，如果v8引擎的性能不够高，进行完一次事件循环的时间比 16.7ms 要长，那么浏览器在 16.7ms 内渲染完了 20 条数据，而 v8引擎还没将下一个20条数据给出来，这样就很可能会造成页面的闪屏或卡顿。
要解决定时器带来的事件循环与屏幕刷新不同步的问题，我们可以用 requestAnimationFrame() 取代 setTimeout()。
在此基础上，我们需要尽量人为地减少回流重绘次数。如果每一次for循环都渲染一条数据，那这样高频地操作DOM会浪费开销影响性能。
所以，我们可以使用文档碎片 document.createDocumentFragment()——一个虚拟的DOM， 来批量插入 li 元素。使得生成好一条数据后，先不要往 ul 里面添加，固定每20个li只回流一次
<body><ul id="container"></ul><script>let ul = document.getElementById('container');const total = 100000let once = 20let page = total / oncelet index = 0function loop(curTotal, curIndex) {let pageCount = Math.min(once, curTotal)requestAnimationFrame(() => {// 创建一个文档碎片，是一个虚拟的DOM结构let fragment = document.createDocumentFragment();for (let i = 0; i < pageCount; i++) {let li = document.createElement('li');li.innerText = curIndex + i + ':' + ~~(Math.random() * total);fragment.appendChild(li);}// 固定每20个li只回流一次ul.appendChild(fragment);loop(curTotal - pageCount, curIndex + pageCount)})}loop(total, index)</script></body>
虚拟列表
虚拟列表技术通过「只渲染当前可见区域的数据」来提高性能，而不是一次性渲染所有数据。这样可以显著减少 DOM 元素的数量，从而提高页面的加载速度和滚动流畅性。
核心思想
「初始化容器和数据」：创建固定高度的容器，准备数据源。 「计算可视区域」：获取容器高度，计算每个项的高度和可视区域的数据条数。 「渲染初始可见区域」：计算起始和结束索引，渲染初始数据。 「监听滚动事件」：绑定滚动事件，计算新的起始和结束索引，更新渲染数据。 「调整样式」：计算偏移量，处理实际列表跟随父容器一起移动的情况
接下来用 vue 技术栈展示虚拟列表实现步骤：
根组件App.vue中：
定义数据源 data，里面存放一千个对象，每个对象包含id和value属性引入自定义的 virtualList组件，并通过:listData属性将data传递给它设置 .app类的样式，使其具有固定的宽度和高度，并添加边框以区分容器区域
<!----><template><div class="app"><virtualList :listData="data" /></div></template><script setup>import { ref } from 'vue';import virtualList from './components/virtualList.vue';// 数据源const data = ref([])for(let i = 0; i < 1000; i++) {data.value.push({id: i, value: i})}</script><style lang="css" scoped>.app{width: 300px;height: 400px;border: 1px solid #000;}</style>
自定义virtualList组件中：
「模板部分：」
根元素 infinite-list-container：绑定了 ref 为 listRef，用于后续获取 DOM 元素，并且绑定滚动事件处理器 scrollEvent虚拟占位元素 infinite-list-phantom：用于撑开父容器的高度，确保可以滚动。其高度由 listHeight 计算得出实际列表元素 infinite-list：使用 transform 属性来控制列表的位置列表项元素 infinite-list-item：通过 v-for 循环渲染 visibleData 中的数据项。每个项的高度和行高由 itemSize 控制
<!----><template><div ref="listRef" class="infinite-list-container" @scroll="scrollEvent()"><div class="infinite-list-phantom" :style="{height: listHeight + 'px'}"></div><div class="infinite-list" :style="{transform: getTransform}"><divclass="infinite-list-item"v-for="item in visibleData":key="item.id":style="{height: itemSize + 'px', lineHeight: itemSize + 'px'}">{{ item.value }}</div></div></div></template>
「脚本及样式部分：」
<script setup>import { onMounted, reactive, ref, computed } from 'vue';const props = defineProps({listData: [],// 每个item的高度itemSize: {type: Number,default: 50}})const state = reactive({screenHeight: 0, // 可视区域的高度startOffset: 0, // 偏移量start: 0, // 起始数据下标end: 0 // 结束数据下标})// 可视区域显示的数据条数const visibleCount = computed(() => {return state.screenHeight / props.itemSize})// 可视区域显示的真实数据const visibleData = computed(() => {return props.listData.slice(state.start, Math.min(props.listData.length, state.end))})// 当前列表总高度const listHeight = computed(() => {return props.listData.length * props.itemSize})// list跟着父容器移动了，现在列表要移回来const getTransform = computed(() => {return `translateY(${state.startOffset}px)`})// 获取可视区域的高度const listRef = ref(null)onMounted(() => {state.screenHeight = listRef.value.clientHeightstate.end = state.start + visibleCount.value})const scrollEvent = () => {let scrollTop = listRef.value.scrollTopstate.start = Math.floor(scrollTop / props.itemSize)state.end = state.start + visibleCount.valuestate.startOffset = scrollTop - (scrollTop % props.itemSize)}</script><style lang="css" scoped>.infinite-list-container {height: 100%;overflow: auto;position: relative;-webkit-overflow-scrolling: touch; /* 启用触摸滚动 */}.infinite-list-phantom{position: absolute;left: 0;top: 0;right: 0;z-index: -1; /* 置于背景层 **/}.infinite-list{position: absolute;left: 0;top: 0;right: 0;text-align: center;}.infinite-list-item {border-bottom: 1px, solid, #000;box-sizing: border-box;}</style>
「效果：」
总结
「时间分片」： 根据事件循环机制，每一次事件循环都会先进行页面渲染，再执行宏任务。 所以可以使用 setTimeout或requestAnimationFrame定时器将生成数据的js线程操作和渲染数据的渲染线程操作隔离到两次事件循环中，这样浏览器就能分批次地渲染一部分数据。再配合文档碎片 document.createDocumentFragment()减少回流次数，提高性能「虚拟列表」： 拿到所有数据，计算出所有数据应有列表高度； 获取可视区域的高度，计算出可视区域中能渲染的数据条数 在实时滚动时计算要渲染的数据起始和截止下标，仅渲染那些在当前视口中的数据项 计算偏移量，调整样式
除了以上这两种方法，还可以采用懒加载、Web Workers等方法对渲染大量数据的操作进行优化，希望对你有所帮助。
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