面试题：深度剖析 Vuex state、getters、mutations 与 actions 在大型项目中的性能优化策略

Question

在一个具有复杂业务逻辑和大量数据交互的大型 Vue 项目中，Vuex 的 state、getters、mutations 与 actions 可能会面临性能瓶颈。请详细阐述针对这四个部分各自的性能优化策略，包括但不限于数据结构设计、缓存机制、异步操作处理等方面。

Answer 1

state

1. 数据结构设计：
   • 保持数据结构扁平化，避免过深的嵌套结构。例如，若有用户信息包含多个层级，尽量将其扁平化存储，这样在访问和修改时能减少查找和遍历的时间。比如：

// 不好的示例
const state = {
  user: {
    basic: {
      name: 'John',
      age: 30
    },
    address: {
      city: 'New York'
    }
  }
}
// 好的示例
const state = {
  userName: 'John',
  userAge: 30,
  userCity: 'New York'
}

• 对于大型列表数据，采用分页加载的形式存储在 state 中，只保留当前页面的数据，避免一次性加载过多数据导致内存占用过高。

2. 缓存机制：
   • 对于一些不经常变化的数据，可以在 state 中设置缓存。例如，某些配置信息，在应用初始化时获取并存储在 state 中，后续使用时直接从 state 中读取，减少重复获取数据的开销。

getters

1. 数据结构设计：
   • 确保 getters 返回的数据结构简洁明了，避免返回复杂且冗余的数据。如果需要对数据进行处理后返回，尽量采用高效的算法。比如，对一个数组进行排序后返回，使用高效的排序算法如快速排序（在 JavaScript 中可使用数组的 sort 方法，其内部实现对大多数情况有较好的性能）。
2. 缓存机制：
   • 利用 Vuex 的缓存特性，因为 getters 本身是基于 Vue 的计算属性实现的，具有缓存功能。只有当它依赖的 state 发生变化时才会重新计算。对于一些计算代价较高的 getters，可以通过手动缓存来优化。例如，使用一个变量来存储上次计算的结果，在计算前先检查依赖的 state 是否变化，如果未变化则直接返回缓存结果。

const getters = {
  complexCalculation: (state) => {
    if (!state.cache.complexCalculation || state.someDependencyChanged) {
      // 复杂计算逻辑
      const result = /* 复杂计算 */
      state.cache.complexCalculation = result
      return result
    }
    return state.cache.complexCalculation
  }
}

mutations

1. 数据结构设计：
   • 在 mutations 中修改 state 时，尽量保证操作的原子性。即每次 mutation 只做一件简单且明确的事情，这样便于追踪和调试，同时也有利于性能优化。例如，不要在一个 mutation 中同时修改多个不相关的 state 字段。
   • 对于数组操作，使用 Vue 提供的变异方法（如 push、pop、splice 等），因为 Vue 能够检测到这些方法对数组的更改并触发视图更新，避免手动重新渲染带来的性能开销。
2. 异步操作处理：
   • mutations 应该是同步操作，避免在 mutations 中进行异步操作。如果有异步需求，应将其放在 actions 中处理，以保证 state 变化的可预测性和调试的便利性。

actions

1. 异步操作处理：
   • 使用 async/await 或 Promise 来管理异步操作，使代码更易读且便于处理错误。例如：

const actions = {
  async fetchData({ commit }) {
    try {
      const response = await axios.get('/api/data')
      commit('SET_DATA', response.data)
    } catch (error) {
      console.error('Error fetching data:', error)
    }
  }
}

• 对于多次触发的异步操作，可以采用防抖（Debounce）或节流（Throttle）技术。例如，在搜索框输入时触发的搜索请求，使用防抖技术，在用户停止输入一段时间后再发送请求，避免短时间内多次请求造成服务器压力和性能问题。
• 对于并行的异步操作，可以使用 Promise.all 来同时处理多个异步任务，提高效率。例如，同时获取用户信息和用户订单信息：

const actions = {
  async getUserAndOrders({ commit }) {
    const userPromise = axios.get('/api/user')
    const orderPromise = axios.get('/api/orders')
    const [userResponse, orderResponse] = await Promise.all([userPromise, orderPromise])
    commit('SET_USER', userResponse.data)
    commit('SET_ORDERS', orderResponse.data)
  }
}

2. 缓存机制：
   • 对于重复请求的数据，可以在 actions 中设置缓存。例如，将获取的数据存储在本地存储（localStorage）或 sessionStorage 中，下次请求时先检查缓存中是否有数据，如果有则直接使用缓存数据，减少网络请求。同时，要注意设置缓存的过期时间，以保证数据的时效性。