大家都能看得懂的源码之 ahooks useVirtualList 封装虚拟滚动列表

本文是深入浅出 ahooks 源码系列文章的第十八篇，该系列已整理成文档-地址[1]。觉得还不错，给个 star[2] 支持一下哈，Thanks。

简介

提供虚拟化列表能力的 Hook，用于解决展示海量数据渲染时首屏渲染缓慢和滚动卡顿问题。

详情可见官网[3]，文章源代码可以点击这里[4]。

实现原理

其实现原理监听外部容器的 scroll 事件以及其 size 发生变化的时候，触发计算逻辑算出内部容器的高度和 marginTop 值。

具体实现

其监听滚动逻辑如下：

// 当外部容器的 size 发生变化的时候，触发计算逻辑
useEffect(() => {
  if (!size?.width || !size?.height) {
    return;
  }
  // 重新计算逻辑
  calculateRange();
}, [size?.width, size?.height, list]);

// 监听外部容器的 scroll 事件
useEventListener(
  'scroll',
  e => {
    // 如果是直接跳转，则不需要重新计算
    if (scrollTriggerByScrollToFunc.current) {
      scrollTriggerByScrollToFunc.current = false;
      return;
    }
    e.preventDefault();
    // 计算
    calculateRange();
  },
  {
    // 外部容器
    target: containerTarget,
  },
);

其中 calculateRange 非常重要，它基本实现了虚拟滚动的主流程逻辑，其主要做了以下的事情：

• 获取到整个内部容器的高度 totalHeight。
• 根据外部容器的 scrollTop 算出已经“滚过”多少项，值为 offset。
• 根据外部容器高度以及当前的开始索引，获取到外部容器能承载的个数 visibleCount。
• 并根据 overscan（视区上、下额外展示的 DOM 节点数量）计算出开始索引（start）和（end）。
• 根据开始索引获取到其距离最开始的距离（offsetTop）。
• 最后根据 offsetTop 和 totalHeight 设置内部容器的高度和 marginTop 值。

变量很多，可以结合下图，会比较清晰理解：

代码如下：

// 计算范围，由哪个开始，哪个结束
const calculateRange = () => {
  // 获取外部和内部容器
  // 外部容器
  const container = getTargetElement(containerTarget);
  // 内部容器
  const wrapper = getTargetElement(wrapperTarget);

  if (container && wrapper) {
    const {
      // 滚动距离顶部的距离。设置或获取位于对象最顶端和窗口中可见内容的最顶端之间的距离
      scrollTop,
      // 内容可视区域的高度
      clientHeight,
    } = container;

    // 根据外部容器的 scrollTop 算出已经“滚过”多少项
    const offset = getOffset(scrollTop);
    // 可视区域的 DOM 个数
    const visibleCount = getVisibleCount(clientHeight, offset);

    // 开始的下标
    const start = Math.max(0, offset - overscan);
    // 结束的下标
    const end = Math.min(list.length, offset + visibleCount + overscan);

    // 获取上方高度
    const offsetTop = getDistanceTop(start);
    // 设置内部容器的高度，总的高度 - 上方高度
    // @ts-ignore
    wrapper.style.height = totalHeight - offsetTop + 'px';
    // margin top 为上方高度
    // @ts-ignore
    wrapper.style.marginTop = offsetTop + 'px';
    // 设置最后显示的 List
    setTargetList(
      list.slice(start, end).map((ele, index) => ({
        data: ele,
        index: index + start,
      })),
    );
  }
};

其它就是这个函数的辅助函数了，包括：

• 根据外部容器以及内部每一项的高度，计算出可视区域内的数量:

// 根据外部容器以及内部每一项的高度，计算出可视区域内的数量
const getVisibleCount = (containerHeight: number, fromIndex: number) => {
  // 知道每一行的高度 - number 类型，则根据容器计算
  if (isNumber(itemHeightRef.current)) {
    return Math.ceil(containerHeight / itemHeightRef.current);
  }

  // 动态指定每个元素的高度情况
  let sum = 0;
  let endIndex = 0;
  for (let i = fromIndex; i < list.length; i++) {
    // 计算每一个 Item 的高度
    const height = itemHeightRef.current(i, list[i]);
    sum += height;
    endIndex = i;
    // 大于容器宽度的时候，停止
    if (sum >= containerHeight) {
      break;
    }
  }
  // 最后一个的下标减去开始一个的下标
  return endIndex - fromIndex;
};

• 根据 scrollTop 计算上面有多少个 DOM 节点:

// 根据 scrollTop 计算上面有多少个 DOM 节点
const getOffset = (scrollTop: number) => {
  // 每一项固定高度
  if (isNumber(itemHeightRef.current)) {
    return Math.floor(scrollTop / itemHeightRef.current) + 1;
  }
  // 动态指定每个元素的高度情况
  let sum = 0;
  let offset = 0;
  // 从 0 开始
  for (let i = 0; i < list.length; i++) {
    const height = itemHeightRef.current(i, list[i]);
    sum += height;
    if (sum >= scrollTop) {
      offset = i;
      break;
    }
  }
  // 满足要求的最后一个 + 1
  return offset + 1;
};

• 获取上部高度:

// 获取上部高度
const getDistanceTop = (index: number) => {
  // 每一项高度相同
  if (isNumber(itemHeightRef.current)) {
    const height = index * itemHeightRef.current;
    return height;
  }
  // 动态指定每个元素的高度情况，则 itemHeightRef.current 为函数
  const height = list
    .slice(0, index)
    // reduce 计算总和
    // @ts-ignore
    .reduce((sum, _, i) => sum + itemHeightRef.current(i, list[index]), 0);
  return height;
};

• 计算总的高度:

// 计算总的高度
const totalHeight = useMemo(() => {
  // 每一项高度相同
  if (isNumber(itemHeightRef.current)) {
    return list.length * itemHeightRef.current;
  }
  // 动态指定每个元素的高度情况
  // @ts-ignore
  return list.reduce(
    (sum, _, index) => sum + itemHeightRef.current(index, list[index]),
    0,
  );
}, [list]);

最后暴露一个滚动到指定的 index 的函数，其主要是计算出该 index 距离顶部的高度 scrollTop，设置给外部容器。并触发 calculateRange 函数。

// 滚动到指定的 index
const scrollTo = (index: number) => {
  const container = getTargetElement(containerTarget);
  if (container) {
    scrollTriggerByScrollToFunc.current = true;
    // 滚动
    container.scrollTop = getDistanceTop(index);
    calculateRange();
  }
};

思考与总结

对于高度相对比较确定的情况，我们做虚拟滚动还是相对简单的，但假如高度不确定呢？

或者换另外一个角度，当我们的滚动不是纵向的时候，而是横向，该如何处理呢？

参考资料

[1]地址: https://gpingfeng.github.io/ahooks-analysis/

[2]star: https://github.com/GpingFeng/ahooks-analysis

[3]官网: https://ahooks.gitee.io/zh-CN/hooks/use-virtual-list

[4]这里: https://github.com/GpingFeng/hooks/blob/guangping/read-code/packages/hooks/src/useVirtualList/index.ts