Vue 3 源码解析（6）之 ref 的实现（下）

引言

在 Vue 3 的源码解析系列文章中，我们已经深入探讨了 Vue 3 的核心概念和实现机制。在这篇文章中，我们将继续深入研究 ref API 的实现，了解 Vue 3 如何管理引用和响应式状态之间的交互。

一、toRef 和 toRefs

1.1 toRef

toRef 方法允许我们将普通 JavaScript 对象或数组转换为响应式对象，使其可以被 Vue 3 追踪和响应。通过将对象或数组传递给 toRef，它将返回一个响应式代理对象，该代理对象具有与原始对象或数组相同的键名和值。

// 创建一个普通对象
const obj = {
  count: 0
}

// 使用 toRef 转换为响应式对象
const countRef = toRef(obj, 'count')

// 响应式代理对象的变化会被追踪
countRef.value++ // count 现在为 1

1.2 toRefs

toRefs 方法类似于 toRef，但它专门用于将对象转换为响应式对象。与 toRef 不同，toRefs 将返回一个包含对象所有属性的响应式代理对象，而不是单个属性。

// 创建一个普通对象
const obj = {
  count: 0,
  name: 'John'
}

// 使用 toRefs 转换为响应式对象
const refs = toRefs(obj)

// 响应式代理对象的每个属性都会被追踪
refs.count.value++ // count 现在为 1
refs.name.value = 'Mary' // name 现在为 'Mary'

二、ref 的实现原理

2.1 追踪器

在 Vue 3 中，每个响应式对象都附有一个追踪器。追踪器是一个对象，它存储着所有依赖于该响应式对象的函数。当响应式对象的属性值发生变化时，追踪器会通知所有这些函数，以便它们可以重新计算。

2.2 依赖收集

当一个函数被调用时，它会收集它依赖的所有响应式对象。这可以通过使用一个特殊的函数 __collectDependencies 来实现，该函数在每个响应式对象上都会被调用。__collectDependencies 函数会将当前函数添加到响应式对象的追踪器中。

function __collectDependencies(obj) {
  if (obj && obj.__isVue) {
    // ...
  } else if (obj && typeof obj === 'object') {
    // ...
  }
}

2.3 虚拟 DOM

Vue 3 使用虚拟 DOM 来表示应用程序的状态。虚拟 DOM 是一个轻量级的表示，它存储了组件层次结构和数据绑定。当响应式对象的值发生变化时，虚拟 DOM 会被更新以反映这些变化。

2.4 更新队列

为了优化性能，Vue 3 使用更新队列来批量处理 DOM 更新。当响应式对象的值发生变化时，它不会立即更新 DOM。相反，它会将更新添加到更新队列中。然后，更新队列将在下一个 tick 中被执行，更新 DOM 一次。

2.5 DOM 更新

当更新队列被执行时，它会遍历所有挂起的 DOM 更新并逐个执行它们。这可以显著减少对 DOM 的操作次数，从而提高性能。

三、性能优化

3.1 缓存追踪器

为了进一步优化性能，Vue 3 缓存了追踪器。当一个响应式对象被访问时，Vue 3 会首先尝试从缓存中获取其追踪器。只有当追踪器不存在时，它才会创建一个新的追踪器。

3.2 批量更新

当多个响应式对象的值在短时间内发生变化时，Vue 3 会批量这些更新。这可以防止多次触发更新队列，从而提高性能。

四、总结

在本文中，我们深入探讨了 Vue 3 中 ref API 的实现原理。我们了解了 toRef 和 toRefs 方法如何将普通 JavaScript 对象或数组转换为响应式对象，以及追踪器、依赖收集、虚拟 DOM、更新队列和 DOM 更新在 ref API 中的作用。我们还讨论了 Vue 3 使用的性能优化策略，例如缓存追踪器和批量更新。通过理解这些概念和实现机制，我们可以更好地理解 Vue 3 如何管理引用和响应式状态之间的交互，并充分利用其性能优化功能。