面试题：Vuex 中如何对频繁更新的状态进行性能优化

Question

在 Vuex 应用中，有些状态可能会频繁更新，这可能导致性能问题。请描述你所知道的针对这种频繁更新状态的性能优化方法，例如从数据结构设计、状态更新策略等方面阐述。

Answer 1

数据结构设计优化

1. 合理分层：
   • 将相关的状态进行合理分组，避免在一个大的对象中包含过多不相关的数据。例如，在一个电商应用中，将用户相关状态（如登录信息、用户偏好）放在一个模块，商品列表相关状态放在另一个模块。这样当商品列表状态更新时，不会触发不必要的用户状态相关的重新渲染。
   • 使用嵌套对象结构时，要注意层次不要过深，因为 Vue 在检测对象变化时，对于深层次的对象需要递归遍历，过深的层次会增加性能开销。
2. 使用 Set 和 Map：
   • 如果状态是一组唯一值的集合，使用 Set 比使用数组更合适。例如，在管理一组已选中的商品 ID 时，Set 可以快速判断某个 ID 是否已经存在，且在更新时，添加或删除操作的时间复杂度相对数组更优。
   • 当状态需要通过键值对的形式存储且对查找性能有要求时，Map 是比普通对象更好的选择。普通对象的键只能是字符串或 Symbol，而 Map 可以使用任何类型作为键，并且 Map 的 get、set 操作性能在大数据量时表现更稳定。

状态更新策略优化

1. 批量更新：
   • 避免在短时间内多次触发状态更新。例如，在处理用户输入时，如果输入框的值变化频繁，不要每次变化都立即更新 Vuex 状态，可以使用防抖（Debounce）或节流（Throttle）技术。
   • 防抖：设置一个延迟时间，当在延迟时间内再次触发相同操作时，清除之前的定时器重新计时，只有在延迟时间结束后才执行真正的状态更新。比如在搜索框输入时，用户可能快速输入多个字符，使用防抖可以等用户停止输入一段时间后再更新搜索结果状态。
   • 节流：规定在一定时间内，只能触发一次状态更新。比如用户频繁滚动页面触发加载更多数据的操作，使用节流可以限制在一定时间间隔内只触发一次加载数据的状态更新，防止过多不必要的请求和状态更新。
2. 计算属性与缓存：
   • 使用 Vuex 的 getter 来缓存一些计算结果。如果某个状态是基于其他状态计算得出，并且计算过程比较复杂，使用 getter 可以缓存这个计算结果，只有当依赖的状态发生变化时才重新计算。例如，在电商应用中计算购物车商品总价，这个总价是基于商品列表中每个商品的价格和数量计算得出，将其定义为 getter，只有当商品价格或数量变化时才重新计算总价。
   • 对于一些不经常变化且计算成本高的状态，可以在组件中使用本地缓存。例如，在一个展示城市列表的应用中，城市列表数据可能从后端获取且不经常变化，在组件中缓存这个数据，当需要更新相关状态时，优先从本地缓存读取，减少重复获取数据和更新状态的开销。
3. Mutation 优化：
   • 在 mutation 中尽量避免复杂的逻辑和异步操作。mutation 应该是简单、直接的状态修改操作，保持其原子性。如果有复杂逻辑或异步操作，应该放在 action 中处理，action 可以通过调用 commit 方法来触发 mutation，这样可以保证 mutation 的简洁性和可追踪性，也有利于性能优化。
   • 减少不必要的状态变化通知。在 mutation 中，可以通过检查状态是否真正发生变化来决定是否触发更新。例如，对于一个对象状态，如果只是修改了对象中某个属性的值但这个修改不影响业务逻辑，可以不触发状态更新，避免不必要的重新渲染。

其他优化

1. Vue 组件层面优化：
   • 使用 v - on:update:xxx 自定义事件来进行父子组件间的通信，避免直接在子组件中修改 Vuex 状态。这样可以更好地控制状态更新的时机和范围，减少不必要的状态变化导致的性能问题。
   • 对于不需要响应式更新的子组件，可以使用 Object.freeze 来冻结数据，使 Vue 不再追踪其变化，从而提升性能。例如，一些展示静态数据的组件，其数据不会发生变化，将数据冻结后可以减少 Vue 的响应式系统开销。
2. SSR（服务器端渲染）和静态站点生成（SSG）：
   • 如果应用场景适合，采用 SSR 或 SSG。SSR 可以在服务器端将初始状态渲染好，减少客户端首次加载时的状态更新和渲染压力。例如，对于新闻类网站，服务器端可以提前渲染好文章列表页面的状态，用户访问时直接获取渲染好的页面，提升加载速度。
   • SSG 则是在构建时生成静态页面，将状态数据直接嵌入到页面中。对于一些内容驱动型的应用，如博客，在构建阶段生成静态页面，用户访问时无需等待客户端状态更新，直接呈现页面内容，极大地提升性能。