面试题：Vue项目中Fetch API性能优化及应对高并发场景的策略

Question

在一个高并发的Vue项目场景下，多个组件同时使用Fetch API发起大量网络请求。讨论如何对Fetch API进行性能优化，包括但不限于请求队列管理、缓存策略、节流与防抖的应用。并且说明如何处理高并发请求下可能出现的竞态条件，以及如何确保数据的一致性。请详细阐述相关的原理和实现方法，并给出关键代码示例。

Answer 1

请求队列管理

• 原理：将多个请求按顺序排队处理，避免同时发起过多请求导致网络资源耗尽。
• 实现方法：使用队列数据结构（如数组）存储待发送的请求，通过一个函数按顺序依次处理队列中的请求。

const requestQueue = [];
function enqueueRequest(request) {
  requestQueue.push(request);
  if (requestQueue.length === 1) {
    processQueue();
  }
}
async function processQueue() {
  while (requestQueue.length > 0) {
    const request = requestQueue.shift();
    try {
      await fetch(request);
    } catch (error) {
      console.error('Request error:', error);
    }
  }
}

缓存策略

• 原理：对已请求的数据进行缓存，当再次请求相同数据时，直接从缓存中获取，减少网络请求次数。
• 实现方法：使用对象来存储缓存数据，以请求URL作为键，请求结果作为值。

const cache = {};
async function fetchWithCache(url) {
  if (cache[url]) {
    return cache[url];
  }
  const response = await fetch(url);
  const data = await response.json();
  cache[url] = data;
  return data;
}

节流与防抖的应用

• 节流
  • 原理：规定在一个单位时间内，只能触发一次请求。在高并发场景下，可限制请求频率，避免短时间内过多请求。
  • 实现方法：使用setTimeout记录上次请求时间，在规定时间内忽略后续请求。

function throttle(func, delay) {
  let lastCallTime = 0;
  return function() {
    const now = new Date().getTime();
    if (now - lastCallTime >= delay) {
      func.apply(this, arguments);
      lastCallTime = now;
    }
  };
}
const throttledFetch = throttle(() => {
  // 发起fetch请求
}, 1000);

• 防抖
  • 原理：在一定时间内，如果再次触发请求，则重新计时，直到计时结束才真正发起请求。适用于用户频繁操作触发请求的场景，如搜索框输入时的搜索请求。
  • 实现方法：使用clearTimeout和setTimeout控制请求的延迟触发。

function debounce(func, delay) {
  let timer;
  return function() {
    clearTimeout(timer);
    timer = setTimeout(() => {
      func.apply(this, arguments);
    }, delay);
  };
}
const debouncedFetch = debounce(() => {
  // 发起fetch请求
}, 500);

处理竞态条件及确保数据一致性

• 处理竞态条件
  • 原理：多个请求可能同时更新同一数据，导致数据不一致。通过加锁机制或使用Promise.allSettled确保所有相关请求完成后再处理结果。
  • 实现方法：
    • 加锁机制：使用一个标志变量表示是否正在处理请求，在请求开始时设置为true，结束时设置为false。

let isFetching = false;
async function safeFetch() {
  if (isFetching) {
    // 等待当前请求完成或采取其他处理方式
    return;
  }
  isFetching = true;
  try {
    const response = await fetch('/api/data');
    // 处理响应
  } catch (error) {
    console.error('Fetch error:', error);
  } finally {
    isFetching = false;
  }
}

- **Promise.allSettled**：当多个组件发起请求影响同一数据时，使用`Promise.allSettled`等待所有请求完成，然后统一处理结果。

const requests = [fetch('/api/data1'), fetch('/api/data2')];
Promise.allSettled(requests).then(results => {
  // 统一处理所有请求结果
  results.forEach(result => {
    if (result.status === 'fulfilled') {
      // 处理成功结果
    } else {
      // 处理失败结果
    }
  });
});

• 确保数据一致性
  • 原理：在数据更新时，采用版本控制或乐观锁机制，确保更新的数据是最新的。
  • 实现方法：
    • 版本控制：每次数据更新时，版本号加1。在请求数据时，带上当前版本号，服务器返回数据时也带上版本号。更新数据时，对比版本号，若不一致则重新获取最新数据再更新。
    • 乐观锁：类似版本控制，在数据更新时，服务器检查数据是否被其他请求修改，若已修改则返回错误，客户端重新获取数据后再尝试更新。

在Vue项目中，可以将上述优化逻辑封装成可复用的函数或插件，在需要发起fetch请求的组件中引入使用，以提升高并发场景下的性能和数据一致性。