Vue3响应式原理

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Vue3响应式原理

关于Vue3

话说,Vue3已经进行到rc4版本了,4月份beta发布的时候前端圈红红火火,不知道大家开始学了没

整理了一些资源,现在开始学习应该还不算晚[狗头]

vue2 响应式原理回顾

  • 对象响应化:遍历每个key,通过 Object.defineProperty API定义getter,setter
// 伪代码
function observe(){
if(typeof obj !='object' || obj == null){
return
}
if(Array.isArray(obj)){
Object.setPrototypeOf(obj,arrayProto)
}else{
const keys = Object.keys()
for(let i=0;i<keys.length;i++){
const key = keys[i]
defineReactive(obj,key,obj[key])
}
}
}
function defineReactive(target, key, val){
observe(val)
Object.defineProperty(obj, key, {
get(){
// 依赖收集
dep.depend()
return val
},
set(newVal){
if(newVal !== val){
observe(newVal)
val = newVal
// 通知更新
dep.notify()
}
}
})
}
  • 数组响应化:覆盖数组的原型方法,增加通知变更的逻辑
// 伪代码
const originalProto = Array.prototype
const arrayProto = Object.create(originalProto)
['push','pop','shift','unshift','splice','reverse','sort'].forEach(key=>{
arrayProto[key] = function(){
originalProto[key].apply(this.arguments)
notifyUpdate()
}
})

vue2响应式痛点

  • 递归,消耗大
  • 新增/删除属性,需要额外实现单独的API
  • 数组,需要额外实现
  • Map Set Class等数据类型,无法响应式
  • 修改语法有限制

vue3响应式方案

使用ES6的 Proxy 进行数据响应化,解决上述Vue2所有痛点

Proxy可以在目标对象上加一层拦截/代理,外界对目标对象的操作,都会经过这层拦截

相比 Object.defineProperty ,Proxy支持的对象操作十分全面:get、set、has、deleteProperty、ownKeys、defineProperty……等等

// reactive 伪代码
function reactice(obj){
return new Proxy(obj,{
get(target, key, receiver){
const ret = Reflect.get(target, key, receiver)
return isObject(ret) ? reactice(ret) : ret
},
set(target, key, val, receiver){
const ret = Reflect.set(target, key, val, receiver)
return ret
},
deleteProperty(target, key){
const ret = Reflect.deleteProperty(target, key)
return ret
},
})
}

响应式原理

  • 通过 effect 声明依赖响应式数据的函数cb ( 例如视图渲染函数render函数),并执行cb函数,执行过程中,会触发响应式数据 getter
  • 在响应式数据 getter 中进行 track 依赖收集:建立 数据&cb 的映射关系存储于 targetMap
  • 当变更响应式数据时,触发 trigger 根据 targetMap 找到关联的cb执行
  • 映射关系 targetMap 结构:
targetMap: WeakMap{
target:Map{
key: Set[cb1,cb2...]
}
}

手写vue3响应式

大致结构

// mini-vue3.js
/* 建立响应式数据 */
function reactice(obj){}
/* 声明响应函数cb(依赖响应式数据) */
function effect(cb){}
/* 依赖收集:建立 数据&cb 映射关系 */
function track(target,key){}
/* 触发更新:根据映射关系,执行cb */
function trigger(target,key){}

reactive

/* 建立响应式数据 */
function reactive(obj){
// Proxy:http://es6.ruanyifeng.com/#docs/proxy
// Proxy相当于在对象外层加拦截
// Proxy递归是惰性的,需要添加递归的逻辑
// Reflect:http://es6.ruanyifeng.com/#docs/reflect
// Reflect:用于执行对象默认操作,更规范、更友好,可以理解成操作对象的合集
// Proxy和Object的方法Reflect都有对应
if(!isObject(obj)) return obj
const observed = new Proxy(obj,{
get(target, key, receiver){
const ret = Reflect.get(target, key, receiver)
console.log('getter '+ret)
// 跟踪 收集依赖
track(target, key)
return reactive(ret)
},
set(target, key, val, receiver){
const ret = Reflect.set(target, key, val, receiver)
console.log('setter '+key+':'+val + '=>' + ret)
// 触发更新
trigger(target, key)
return ret
},
deleteProperty(target, key){
const ret = Reflect.deleteProperty(target, key)
console.log('delete '+key+':'+ret)
// 触发更新
trigger(target, key)
return ret
},
})
return observed
}

effect

/* 声明响应函数cb */
const effectStack = []
function effect(cb){
// 对函数进行高阶封装
const rxEffect = function(){
// 1.捕获异常
// 2.fn出栈入栈
// 3.执行fn
try{
effectStack.push(rxEffect)
return cb()
}finally{
effectStack.pop()
}
}
// 最初要执行一次,进行最初的依赖收集
rxEffect()
return rxEffect
}

track

/* 依赖收集:建立 数据&cb 映射关系 */
const targetMap = new WeakMap()
function track(target,key){
// 存入映射关系
const effectFn = effectStack[effectStack.length - 1]  // 拿出栈顶函数
if(effectFn){
let depsMap = targetMap.get(target)
if(!depsMap){
depsMap = new Map()
targetMap.set(target, depsMap)
}
let deps = depsMap.get(key)
if(!deps){
deps = new Set()
depsMap.set(key, deps)
}
deps.add(effectFn)
}
}

trigger

/* 触发更新:根据映射关系,执行cb */
function trigger(target, key){
const depsMap = targetMap.get(target)
if(depsMap){
const deps = depsMap.get(key)
if(deps){
deps.forEach(effect=>effect())
}
}
}

测试demo

<!-- test.html -->
<div id="app">
{{msg}}
</div>
<script src="https://www.tuicool.com/articles/mini-vue3.js"></script>
<script>
// 定义一个响应式数据
const state = reactive({
msg:'message'
})
// 定义一个使用到响应式数据的 dom更新函数
function updateDom(){
document.getElementById('app').innerText = state.msg
}
// 用effect声明更新函数
effect(updateDom)
// 定时变更响应式数据
setInterval(()=>{
state.msg = 'message' + Math.random()
},1000)
</script>

效果:

如果想获取上述代码,放在了这个 仓库:mini-vue3-reactive

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