Vue 3 響應式原理及實現


1. 實現響應式

響應基本類型變量

首先看一下響應式預期應該是什么樣的,新建一個 demo.js 文件,內容如下:

// 這種寫成一行完全是為了節省空間,實際上我會一行一個變量 let a = 1, b = 2, c = a * b console.log('c:' + c) // 2 a = 2 console.log('c:' + c) // 期望得到4

思考一下,如何才能做到當 a 變動時 c 跟着變化?

顯然,我們需要做的就是重新執行一下 let c = a * b 即可,像這樣:

let a = 1, b = 2, c = a * b console.log('c:' + c) // 2 a = 2 c = a * b console.log('c:' + c) // 期望得到4

那么,現在我們把需要重新執行的代碼寫成一個函數,代碼如下:

let a = 1, b = 2, c = 0 let effect = () => { c = a * b } effect() // 首次執行更新c的值 console.log('c:' + c) // 2 a = 2 console.log('c:' + c) // 期望得到4

現在仍然沒有達成預期的效果,實際上我們還需要兩個方法,一個用來存儲所有需要依賴更新的 effect,我們假設叫 track,一個用來觸發執行這些 effect 函數,假設叫做 trigger。

注意: 這里我們的函數命名和 vue 3 中保持一致,從而可以更容易理解 Vue 3 源碼。

代碼類似這樣:

let a = 1, b = 2, c = 0 let effect = () => { c = a * b } track() // 收集 effect effect() // 首次執行更新c的值 console.log('c:' + c) // 2 a = 2 trigger() // a變化時,觸發effect的執行 console.log('c:' + c) // 期望得到4

那么 track 和 trigger 分別做了什么,是如何實現的呢?我們暫且可以簡單理解為一個“發布-訂閱者模式”,track 就是不斷給一個數組 dep 添加 effect,trigger 用來遍歷執行 dep 的每一項 effect。

現在來完成這兩個函數

let a = 1, b = 2, c = 0 let effect = () => { c = a * b } let dep = new Set() let track = () => { dep.add(effect) } let trigger = () => { dep.forEach(effect => effect()) } track() effect() // 首次執行更新c的值 console.log('c:' + c) // 2 a = 2 trigger() // a變化時,觸發effect的執行 console.log('c:' + c) // 期望得到4,實際得到4

注意這里我們使用 Set 來定義 dep,原因就是 Set 本身不能添加重復的 key,讀寫都非常方便。

現在代碼的執行結果已經符合預期了。

c: 2 c: 4

響應對象的不同屬性

通常情況,我們定義的對象都有很多的屬性,每一個屬性都需要有自己的 dep(即每個屬性都需要把那些依賴了自己的effect記錄下來放進自己的 new Set() 中),如何來實現這樣的功能呢?

有一段代碼如下:

let obj = { a: 10, b: 20 } let timesA = obj.a * 10 let divideA = obj.a / 10 let timesB = obj.b * 10 let divideB = obj.b / 10 // 100, 1, 200, 2 console.log(`${timesA}, ${divideA}, ${timesB}, ${divideB}`) obj.a = 100 obj.b = 200 // 期望得到 1000, 10, 2000, 20 console.log(`${timesA}, ${divideA}, ${timesB}, ${divideB}`)

這段代碼中,按照上文講解的,屬性a和b的dep應該是如下:

let depA = [ () => { timesA = obj.a * 10 }, () => { divideA = obj.a / 10 } ] let depB = [ () => { timesB = obj.b * 10 }, () => { divideB = obj.b / 10 } ]

如果代碼還是按照前文的方式來寫顯然是不科學的,這里就要開始做一點點抽象了,收集依賴我們可以假想用track('a') track('b')這種形式分別記錄對象不同key的依賴項,那么顯然我們還需要一個東西來存放這些 key 及相應的dep。

現在我們來實現這樣的 track 函數及對應的 trigger 函數,代碼如下:

const depsMap = new Map() // 每一項都是一個 Set 對象 function track(key) { let dep = depsMap.get(key) if(!dep) { depsMap.set(key, dep = new Set()); } dep.add(effect) } function trigger(key) { let dep = depsMap.get(key) if(dep) { dep.forEach(effect => effect()) } }

這樣就實現了對一個對象不同屬性的依賴收集,那么現在這個代碼最簡單的使用方法將是下面這樣:

const depsMap = new Map() // 每一項都是一個 Set 對象 function track(key) { ... // only for usage demo if(key === 'a'){ dep.add(effectTimesA) dep.add(effectDivideA) }else if(key === 'b'){ dep.add(effectTimesB) dep.add(effectDivideB) } } function trigger(key) { ... } let obj = { a: 10, b: 20 } let timesA = 0 let divideA = 0 let timesB = 0 let divideB = 0 let effectTimesA = () => { timesA = obj.a * 10 } let effectDivideA = () => { divideA = obj.a / 10 } let effectTimesB = () => { timesB = obj.b * 10 } let effectDivideB = () => { divideB = obj.b / 10 } track('a') track('b') // 為了省事直接改成調用trigger,后文同樣 trigger('a') trigger('b') // 100, 1, 200, 2 console.log(`${timesA}, ${divideA}, ${timesB}, ${divideB}`) obj.a = 100 obj.b = 200 trigger('a') trigger('b') // 期望得到:1000, 10, 2000, 20 實際得到:1000, 10, 2000, 20 console.log(`${timesA}, ${divideA}, ${timesB}, ${divideB}`)

代碼看起來仍然是臃腫無比,別着急,后面的設計會優化這個問題。

響應多個對象

我們已經實現了對一個對象的響應編程,那么要對多個對象實現響應式編程該怎么做呢?

腦袋一拍,繼續往外嵌套一層對象不就可以了嗎?沒錯,你可以用 ES6 中的 WeakMap 輕松實現,WeakMap 剛好可以(只能)把對象當作 key。(題外話,Map 和 WeakMap 的區別)

我們假想實現后是這樣的效果:

let obj1 = { a: 10, b: 20 } let obj2 = { c: 30, d: 40 } const targetMap = new WeakMap() // 省略代碼 // 獲取 obj1 的 depsMap // 獲取 obj2 的 depsMap targetMap.set(obj1, "obj1's depsMap") targetMap.set(obj2, "obj2's depsMap")

這里暫且不糾結為什么叫 targetMap,現在整體依賴關系如下:

名稱 類型 key
targetMap WeakMap object depsMap
depsMap Map property dep
dep Set   effect
  • targetMap: 存放每個響應式對象(所有屬性)的依賴項
  • targetMap: 存放響應式對象每個屬性對應的依賴項
  • dep: 存放某個屬性對應的所有依賴項(當這個對象對應屬性的值發生變化時,這些依賴項函數會重新執行)

現在我們可以實現這個功能了,核心代碼如下:

const targetMap = new WeakMap(); function track(target, key) { let depsMap = targetMap.get(target) if(!depsMap){ targetMap.set(target, depsMap = new Map()) } let dep = depsMap.get(key) if(!dep) { depsMap.set(key, dep = new Set()); } // 先忽略這個 dep.add(effect) } function trigger(target, key) { let depsMap = targetMap.get(target) if(depsMap){ let dep = depsMap.get(key) if(dep) { dep.forEach(effect => effect()) } } }

那么現在這個代碼最簡單的使用方法將是下面這樣:

const targetMap = new WeakMap(); function track(target, key) { ... // only for usage demo if(key === 'a'){ dep.add(effectTimesA) dep.add(effectDivideA) } } function trigger(target, key) { ... } let obj = { a: 10, b: 20 } let timesA = 0 let divideA = 0 let effectTimesA = () => { timesA = obj.a * 10 } let effectDivideA = () => { divideA = obj.a / 10 } track(obj, 'a') trigger(obj, 'a') console.log(`${timesA}, ${divideA}`) // 100, 1 obj.a = 100 trigger(obj, 'a') console.log(`${timesA}, ${divideA}`) // 1000, 10

至此,我們對響應式的基本概念有了了解,我們已經做到了收集所有響應式對象的依賴項,但是現在你可以看到代碼的使用是極其繁瑣的,主要是因為我們還沒實現自動收集依賴項、自動觸發修改。

 

2. Proxy 和 Reflect

上一節講到了我們實現了基本的響應功能,但是我們目前還是手動進行依賴收集和觸發更新的。

解決這個問題的方法應該是:

  • 當訪問(GET)一個屬性時,我們就調用 track(obj, <property>) 自動收集依賴項(存儲 effect)
  • 當修改(SET)一個屬性時,我們就調用 trigger(obj, <property> 自動觸發更新(執行存儲的effect)

那么現在問題就是,我們如何在訪問或修改一個屬性時做到這樣的事情?也即是如何攔截這種 GET 和 SET 操作?

Vue 2中我們使用 ES5 中的 Object.defineProperty 來攔截 GET 和 SET。
Vue 3中我們將使用 ES6 中的 Reflect 和 Proxy。(注意:Vue 3不再支持IE瀏覽器,所以可以用比較多的高級特性)

我們先來看一下怎么輸出一個對象的一個屬性值,可以用下面這三種方法:

  • 使用 . => obj.a
  • 使用 [] => obj['a']
  • 使用 ES6 中的 Reflect => Reflect.get(obj, 'a')

這三種方法都是可行的,但是 Reflect 有非常強大的能力,后面會講到。

Proxy

我們先來看看 Proxy,Proxy 是另一個對象的占位符,默認是對這個對象的委托。你可以在這里查看 Proxy 更詳細的用法。

let obj = { a: 1} let proxiedObj = new Proxy(obj, {}) console.log(proxiedObj.a) // 1

這個過程可以表述為,獲取 proxiedObj.a 時,直接去從查找 obj.a然后返回給 proxiedObj,再輸出 proxiedObj.a。

Proxy 的第二個參數被稱為 handler,handler就是包含捕捉器(trap)的占位符對象,即處理器對象,捕捉器允許我們攔截一些基本的操作,如:

  • 查找屬性
  • 枚舉
  • 函數的調用

現在我們的示例代碼修改為:

let obj = { a: 1} let proxiedObj = new Proxy(obj, { get(target, key) { console.log('Get') return target[key] } }) console.log(proxiedObj.a) // 1

這段代碼中,我們直接使用 target[key] 返回值,它直接返回了原始對象的值,不做任何其它操作,這對於這個簡單的示例來說沒任何問題,。

現在我們看一下下面這段稍微復雜一點的代碼:

let obj = { a: 1, get b() { return this.a } } let proxiedObj = new Proxy(obj, { get(target, key, receiver) { return target[key] // 這里的target是obj } }) let childObj = Object.create(proxiedObj) childObj.a = 2 console.log(childObj.b) // 期望得到2 實際輸出1

這段代碼的輸出結果就是錯誤的,這是什么情況?難道是原型繼承寫錯了嗎?我們嘗試把Proxy相關代碼去掉,發現輸出是正常的......
這個問題其實就出在 return target[key]這一行:

  1. 當讀取 childObj.b 時,childObj 上沒有屬性 b,因此會從原型鏈上查找
  2. 原型鏈是 proxiedObj
  3. 讀取 proxiedObj.b 時,會觸發Proxy捕捉器(trap)中的 get,這直接從原始對象中返回了 target[key]
  4. 這里target[key] 中 key 是一個 getter,因此這個 getter 中的上下文 this 即為target,這里的 target 就是 obj,因此直接返回了 1。
參考 為什么要使用 Reflect

那么我們怎么解決這個 this 出錯的問題呢?

Reflect

現在我們就可以講講 Reflect 了。你可以在這里查看 Reflect 更詳細的用法。

捕獲器 get 有第三個參數叫做 receiver。

Proxy 中 handler.get(target, prop, receiver) 中的參數 receiver :Proxy 或者繼承 Proxy 的對象。

Reflect.get(target, prop, receiver) 中的參數 receiver :如果target 對象中指定了 getter,receiver 則為 getter 調用時的 this 值。

這確保了當我們的對象從另一個對象繼承了值或函數時使用 this 值的正確性。

我們修改剛才的示例如下:

let obj = { a: 1, get b() { return this.a } } let proxiedObj = new Proxy(obj, { // 本例中這里的receiver為調用時的對象childOjb get(target, key, receiver) { // 這里的target是obj // 這意思是把receiver作為this去調用target[key] return Reflect.get(target, key, receiver) } }) let childObj = Object.create(proxiedObj) childObj.a = 2; console.log(childObj.b) // 期望得到2 實際輸出1

現在我們弄清楚了為什么要結合 Reflect 來使用 Proxy,有了這些知識,就可以繼續完善我們的代碼了。

實現reactive函數

現在修改我們的示例代碼為:

let obj = { a: 1} let proxiedObj = new Proxy(obj, { get(target, key, receiver) { console.log('Get') return Reflect.get(target, key, receiver) } set(target, key, value, receiver) { console.log('Set') return Reflect.set(target, key, value, receiver) } }) console.log(proxiedObj.a) // Get 1

接下來我們要做的就是結合 Proxy 的 handler 和 之前實現了的 track、trigger 來完成一個響應式模塊。

首先,我們來封裝一下 Proxy 相關代碼,和Vue 3保持一致叫reactive。

function reactive(target) { const handler = { get(target, key, receiver) { return Reflect.get(target, key, receiver) }, set(target, key, value, receiver) { return Reflect.set(target, key, value, receiver) } } return new Proxy(target, handler) }

這里有一個問題,當我們每次調用 reactive 時都會重新定義一個 handler 的對象,為了優化這個,我們把 handler 提出去,代碼如下:

const reactiveHandler = { get(target, key, receiver) { return Reflect.get(target, key, receiver) }, set(target, key, value, receiver) { return Reflect.set(target, key, value, receiver) } } function reactive(target) { return new Proxy(target, reactiveHandler) }

現在把reactive引入到我們的第一節中最后的示例代碼中。

let obj = reactive({ a: 10, b: 20 }) let timesA = 0 let divideA = 0 let effectTimesA = () => { timesA = obj.a * 10 } let effectDivideA = () => { divideA = obj.a / 10 } track(obj, 'a') trigger(obj, 'a') console.log(`${timesA}, ${divideA}`) // 100, 1 obj.a = 100 trigger(obj, 'a') console.log(`${timesA}, ${divideA}`) // 1000, 10

現在我們要做的是去掉示例代碼中的 track 和 trigger。

回到本節開頭提出的解決方案,我們已經可以攔截 GET 和 SET 操作了,只需要在適當的時候調用 track 和 trigger 方法即可,我們修改 reactiveHandler 代碼如下:

const reactiveHandler = { get(target, key, receiver) { const result = Reflect.get(target, key, receiver) track(target, key) return result }, set(target, key, value, receiver) { const oldVal = target[key] const result = Reflect.set(target, key, value, receiver) // 這里判斷條件不對,result為一個布爾值 if(oldVal !== result){ trigger(target, key) } return result } }

現在我們的示例代碼可以精簡為這樣:

let obj = reactive({ a: 10, b: 20 }) let timesA = 0 let divideA = 0 let effectTimesA = () => { timesA = obj.a * 10 } let effectDivideA = () => { divideA = obj.a / 10 } // 恢復調用 effect 的形式 effectTimesA() effectDivideA() console.log(`${timesA}, ${divideA}`) // 100, 1 obj.a = 100 console.log(`${timesA}, ${divideA}`) // 1000, 10

我們已經去掉了手動 track 和 trigger 代碼,至此,我們已經實現了 reactive 函數,看起來和Vue 3源碼差不多了。

但這還有點問題:

  • track 函數中的 effect 現在還沒處理,只能手動添加
  • reactive 現在只能作用於對象,基本類型變量怎么處理?

下一個章節我們將解決這個問題,讓我們的代碼更加接近Vue 3。

 

3. activeEffect 和 ref

首先,我們修改一下示例代碼:

let obj = reactive({ a: 10, b: 20 }) let timesA = 0 let effect = () => { timesA = obj.a * 10 } effect() console.log(timesA) // 100 obj.a = 100 // 新增一行,使用到obj.a console.log(obj.a) console.log(timesA) // 1000

由上節知識可以知道,當 effect 執行時我們訪問到了 obj.a,因此會觸發 track 收集該依賴 effect。同理,console.log(obj.a) 這一行也同樣觸發了 track,但這並不是響應式代碼,我們預期不觸發 track。

我們想要的是只在 effect 中的代碼才觸發 track

能想到怎么來實現嗎?

只響應需要依賴更新的代碼(effect)

首先,我們定義一個變量 shouldTrack,暫且認為它表示是否需要執行 track,我們修改 track 代碼,只需要增加一層判斷條件,如下:

const targetMap = new WeakMap(); let shouldTrack = null function track(target, key) { if(shouldTrack){ let depsMap = targetMap.get(target) if(!depsMap){ targetMap.set(target, depsMap = new Map()) } let dep = depsMap.get(key) if(!dep) { depsMap.set(key, dep = new Set()); } // 這里的 effect 為使用時定義的 effect // shouldTrack 時應該把對應的 effect 傳進來 dep.add(effect) // 如果有多個就手寫多個 // dep.add(effect1) // ... } }

現在我們需要解決的就是 shouldTrack 賦值問題,當有需要響應式變動的地方,我們就寫一個 effect 並賦值給 shouldTrack,然后 effect 執行完后重置 shouldTrack 為 null,這樣結合剛才修改的 track 函數就解決了這個問題,思路如下:

let shouldTrack = null // 這里省略 track trigger reactive 代碼 ... let obj = reactive({ a: 10, b: 20 }) let timesA = 0 let effect = () => { timesA = obj.a * 10 } shouldTrack = effect // (*) effect() shouldTrack = null // (*) console.log(timesA) // 100 obj.a = 100 console.log(obj.a) console.log(timesA) // 1000

此時,執行到 console.log(obj.a) 時,由於 shouldTrack 值為 null,所以並不會執行 track,完美。

完美了嗎?顯然不是,當有很多的 effect 時,你的代碼會變成下面這樣:


let effect1 = () => { timesA = obj.a * 10 } shouldTrack = effect1 // (*) effect1() shouldTrack = null // (*) let effect2 = () => { timesB = obj.a * 10 } shouldTrack = effect1 // (*) effect2() shouldTrack = null // (*)

我們來優化一下這個問題,為了和Vue 3保持一致,這里我們修改 shouldTrack 為 activeEffect,現在它表示當前運行的 effect

我們把這段重復使用的代碼封裝成函數,如下:

let activeEffect = null // 這里省略 track trigger reactive 代碼 ... function effect(eff) { activeEffect = eff activeEffect() activeEffect = null }

同時我們還需要修改一下 track 函數:

function track(target, key) { if(activeEffect){ ... // 這里不用再根據條件手動添加不同的 effect 了! dep.add(activeEffect) } }

那么現在的使用方法就變成了:

const targetMap = new WeakMap(); let activeEffect = null function effect (eff) { ... } function track() { ... } function trigger() { ... } function reactive() { ... } let obj = reactive({ a: 10, b: 20 }) let timesA = 0 let timesB = 0 effect(() => { timesA = obj.a * 10 }) effect(() => { timesB = obj.b * 10 }) console.log(timesA) // 100 obj.a = 100 console.log(obj.a) console.log(timesA) // 1000

現階段完整代碼

現在新建一個文件reactive.ts,內容就是當前實現的完整響應式代碼:

const targetMap = new WeakMap(); let activeEffect = null function effect(eff) { activeEffect = eff activeEffect() activeEffect = null } function track(target, key) { if(activeEffect){ let depsMap = targetMap.get(target) if(!depsMap){ targetMap.set(target, depsMap = new Map()) } let dep = depsMap.get(key) if(!dep) { depsMap.set(key, dep = new Set()); } dep.add(activeEffect) } } function trigger(target, key) { let depsMap = targetMap.get(target) if(depsMap){ let dep = depsMap.get(key) if(dep) { dep.forEach(effect => effect()) } } } const reactiveHandler = { get(target, key, receiver) { const result = Reflect.get(target, key, receiver) track(target, key) return result }, set(target, key, value, receiver) { const oldVal = target[key] const result = Reflect.set(target, key, value, receiver) if(oldVal !== result){ trigger(target, key) } return result } } function reactive(target) { return new Proxy(target, reactiveHandler) }

現在我們已經解決了非響應式代碼也觸發track的問題,同時也解決了上節中留下的問題:track 函數中的 effect 只能手動添加。

接下來我們解決上節中留下的另一個問題:reactive 現在只能作用於對象,基本類型變量怎么處理?

實現ref

修改 demo.js 代碼如下:

import { effect, reactive } from "./reactive" let obj = reactive({ a: 10, b: 20 }) let timesA = 0 let sum = 0 effect(() => { timesA = obj.a * 10 }) effect(() => { sum = timesA + obj.b }) obj.a = 100 console.log(sum) // 期望: 1020

這段代碼並不能實現預期效果,因為當 timesA 正常更新時,我們希望能更新 sum(即重新執行 () => { sum = timesA + obj.b }),而實際上由於 timesA 並不是一個響應式對象,沒有 track 其依賴,所以這一行代碼並不會執行。

那我們如何才能讓這段代碼正常工作呢?其實我們把基本類型變量包裝成一個對象去調用 reactive 即可。
看過 Vue composition API 的同學可能知道,Vue 3中用一個 ref 函數來實現把基本類型變量變成響應式對象,通過 .value 獲取值,ref 返回的就是一個 reactive 對象。

實現這樣的一個有 value 屬性的對象有這兩種方法:

  1. 直接給一個對象添加 value 屬性
function ref(intialValue) { return reactive({ value: intialValue }) }
  1. 用 getter 和 setter 來實現
function ref(raw) { const r = { get value() { track(r, 'value') return raw }, set value(newVal) { raw = newVal trigger(r, 'value) } } return r }

現在我們的示例代碼修改成:

import { effect, reactive } from "./reactive" function ref(intialValue) { return reactive({ value: intialValue }) } let obj = reactive({ a: 10, b: 20 }) let timesA = ref(0) let sum = 0 effect(() => { timesA.value = obj.a * 10 }) effect(() => { sum = timesA.value + obj.b }) // 期望: timesA: 100 sum: 120 實際:timesA: 100 sum: 120 console.log(`timesA: ${timesA.value} sum: ${sum}`) obj.a = 100 // 期望: timesA: 1000 sum: 1020 實際:timesA: 1000 sum: 1020 console.log(`timesA: ${timesA} sum: ${sum}`)

增加了 ref 處理基本類型變量后,我們的示例代碼運行結果符合預期了。至此我們已經解決了遺留問題:reactive 只能作用於對象,基本類型變量怎么處理?

Vue 3中的 ref 是用第二種方法來實現的,現在我們整理一下代碼,把 ref 放到 reactive.j 中。

現階段完整代碼

const targetMap = new WeakMap(); let activeEffect = null function effect(eff) { activeEffect = eff activeEffect() activeEffect = null } function track(target, key) { if(activeEffect){ let depsMap = targetMap.get(target) if(!depsMap){ targetMap.set(target, depsMap = new Map()) } let dep = depsMap.get(key) if(!dep) { depsMap.set(key, dep = new Set()); } dep.add(activeEffect) } } function trigger(target, key) { let depsMap = targetMap.get(target) if(depsMap){ let dep = depsMap.get(key) if(dep) { dep.forEach(effect => effect()) } } } const reactiveHandler = { get(target, key, receiver) { const result = Reflect.get(target, key, receiver) track(target, key) return result }, set(target, key, value, receiver) { const oldVal = target[key] const result = Reflect.set(target, key, value, receiver) if(oldVal !== result){ trigger(target, key) } return result } } function reactive(target) { return new Proxy(target, reactiveHandler) } function ref(raw) { const r = { get value() { track(r, 'value') return raw }, set value(newVal) { raw = newVal trigger(r, 'value) } } return r }

有同學可能就要問了,為什么不直接用第一種方法實現 ref,而是選擇了比較復雜的第二種方法呢?
主要有三方面原因:

  1. 根據定義,ref 應該只有一個公開的屬性,即 value,如果使用了 reactive 你可以給這個變量增加新的屬性,這其實就破壞了 ref 的設計目的,它應該只用來包裝一個內部的 value 而不應該作為一個通用的 reactive 對象;
  2. Vue 3中有一個 isRef 函數,用來判斷一個對象是 ref 對象而不是 reactive 對象,這種判斷在很多場景都是非常有必要的;
  3. 性能方面考慮,Vue 3中的 reactive 做的事情遠比第二種實現 ref 的方法多,比如有各種檢查。

 

4. Computed

回到上節中最后的示例代碼:

import { effect, reactive, ref } from "./reactive" let obj = reactive({ a: 10, b: 20 }) let timesA = ref(0) let sum = 0 effect(() => { timesA.value = obj.a * 10 }) effect(() => { sum = timesA.value + obj.b })

看到 timesA 和 sum 兩個變量,有同學就會說:“這不就是計算屬性嗎,不能像Vue 2一樣用 computed 來表示嗎?” 顯然是可以的,看過 Vue composition API 的同學可能知道,Vue 3中提供了一個 computed 函數。

示例代碼如果使用 computed 將變成這樣:

import { effect, reactive, computed } from "./reactive" let obj = reactive({ a: 10, b: 20 }) let timesA = computed(() => obj.a * 10) let sum = computed(() => timesA.value + obj.b)

現在的問題就是如何實現 computed ?

實現computed

我們拿 timesA 前后的改動來說明,思考一下 computed 應該是什么樣的?

  1. 返回響應式對象,也許是 ref()
  2. 內部需要執行 effect 函數以收集依賴
function computed(getter) { const result = ref(); effect(() => result.value = getter()) return result }

現在測試一下示例代碼:

import { effect, reactive, ref } from "./reactive" let obj = reactive({ a: 10, b: 20 }) let timesA = computed(() => obj.a * 10) let sum = computed(() => timesA.value + obj.b) // 期望: timesA: 1000 sum: 1020 實際:timesA: 1000 sum: 1020 console.log(`timesA: ${timesA.value} sum: ${sum.value}`) obj.a = 100 // 期望: timesA: 1000 sum: 1020 console.log(`timesA: ${timesA.value} sum: ${sum.value}`)

結果符合預期。
這樣實現看起來很容易,實際上Vue 3中的 computed 支持傳入一個 getter 函數或傳入一個有 get 和 set 的對象,並且有其它操作,這里我們不做實現,感興趣可以去看源碼。

現階段完整代碼

至此我們已經實現了一個簡易版本的響應式庫了,完整代碼如下:

const targetMap = new WeakMap(); let activeEffect = null function effect(eff) { activeEffect = eff activeEffect() activeEffect = null } function track(target, key) { if(activeEffect){ let depsMap = targetMap.get(target) if(!depsMap){ targetMap.set(target, depsMap = new Map()) } let dep = depsMap.get(key) if(!dep) { depsMap.set(key, dep = new Set()); } dep.add(activeEffect) } } function trigger(target, key) { let depsMap = targetMap.get(target) if(depsMap){ let dep = depsMap.get(key) if(dep) { dep.forEach(effect => effect()) } } } const reactiveHandler = { get(target, key, receiver) { const result = Reflect.get(target, key, receiver) track(target, key) return result }, set(target, key, value, receiver) { const oldVal = target[key] const result = Reflect.set(target, key, value, receiver) if(oldVal !== result){ trigger(target, key) } return result } } function reactive(target) { return new Proxy(target, reactiveHandler) } function ref(raw) { const r = { get value() { track(r, 'value') return raw }, set value(newVal) { raw = newVal trigger(r, 'value') } } return r } function computed(getter) { const result = ref(); effect(() => result.value = getter()) return result }

 

尚存問題

我們現在的代碼非常簡易,有很多細節尚未實現,你都可以在源碼中學習到,比如:

  • 操作一些內置的屬性,如 Symbol.iterator、Array.length 等觸發了 track 如何處理
  • 嵌套的對象,如何遞歸響應
  • 對象某個 key 對應的 value 本身是一個 reactive 對象,如何處理

你也可以自己嘗試着實現它們。

 

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