揭秘Vue3响应式原理：深入剖析数据变化的奥秘

2023-11-26 04:20:08

在现代前端开发中，Vue.js框架因其出色的响应式系统而备受推崇。Vue3作为最新版本，更是将响应式原理提升到了一个新的高度。为了更好地理解Vue3的响应式原理，本文将从头开始构建一个简单的函数，逐步推导出Vue3的响应式结构框架，并最终通过源码验证来加深理解。

响应式原理的本质

响应式原理的核心思想是数据驱动视图，即当数据发生变化时，视图会自动更新。在Vue3中，这种响应式是通过Proxy和Object.defineProperty这两个JavaScript原生API实现的。

从头构建响应式函数

为了更好地理解Vue3的响应式原理，我们从头开始构建一个简单的响应式函数。这个函数将接受一个对象作为参数，并返回一个响应式对象。

function reactive(obj) {
  // 遍历对象的每个属性
  for (const key in obj) {
    // 使用Object.defineProperty为每个属性添加getter和setter
    Object.defineProperty(obj, key, {
      get() {
        // getter函数用于获取属性值
        return obj[key];
      },
      set(newValue) {
        // setter函数用于设置属性值
        obj[key] = newValue;
        // 当属性值发生变化时，触发更新视图
        updateView();
      },
    });
  }

  // 返回响应式对象
  return obj;
}

这个函数通过Object.defineProperty为对象的每个属性添加getter和setter，当属性值发生变化时，setter函数会触发更新视图。这样，我们就构建了一个简单的响应式对象。

推导出Vue3的响应式结构框架

基于这个简单的响应式函数，我们可以一步步推导出Vue3的响应式结构框架。

首先，Vue3使用Proxy来实现响应式。Proxy是一个JavaScript原生API，它可以创建一个代理对象，这个代理对象可以拦截对目标对象的访问和修改。

const obj = {
  price: 5,
  quantity: 2,
};

const proxy = new Proxy(obj, {
  get(target, property) {
    // 当访问属性时触发
    return target[property];
  },
  set(target, property, value) {
    // 当修改属性时触发
    target[property] = value;
    // 当属性值发生变化时，触发更新视图
    updateView();
  },
});

console.log(proxy.price); // 输出：5

proxy.price = 10;

console.log(proxy.price); // 输出：10

在这个例子中，我们使用Proxy创建了一个代理对象proxy，这个代理对象可以拦截对目标对象obj的访问和修改。当我们访问或修改proxy对象的属性时，实际上是访问或修改了目标对象obj的属性。

其次，Vue3使用Dep类来管理依赖关系。Dep类是一个类，它可以存储一个依赖数组，当响应式对象发生变化时，Dep类会通知依赖数组中的所有函数执行。

class Dep {
  constructor() {
    this.deps = [];
  }

  addDep(dep) {
    this.deps.push(dep);
  }

  notify() {
    this.deps.forEach((dep) => dep());
  }
}

在这个例子中，我们定义了一个Dep类，它可以存储一个依赖数组。当响应式对象发生变化时，Dep类会调用notify()方法，通知依赖数组中的所有函数执行。

最后，Vue3使用响应式对象来包装普通对象。响应式对象是一个类，它继承了Dep类，并实现了Proxy接口。当响应式对象发生变化时，它会通知依赖数组中的所有函数执行，从而更新视图。

class ReactiveObject extends Dep {
  constructor(obj) {
    super();

    // 将普通对象转换为响应式对象
    for (const key in obj) {
      Object.defineProperty(obj, key, {
        get() {
          // 添加依赖
          this.addDep(updateView);
          return obj[key];
        },
        set(newValue) {
          obj[key] = newValue;
          // 通知依赖更新视图
          this.notify();
        },
      });
    }
  }
}

在这个例子中，我们定义了一个ReactiveObject类，它继承了Dep类，并实现了Proxy接口。当响应式对象发生变化时，它会调用notify()方法，通知依赖数组中的所有函数执行，从而更新视图。

源码验证

为了验证我们的推导是否正确，我们可以查看Vue3的源码。在Vue3的源码中，我们可以找到响应式系统的相关实现。

// vue3/src/reactivity/reactive.ts

export function reactive(obj) {
  return createReactiveObject(obj, false, mutableHandlers, mutableCollectionHandlers);
}

function createReactiveObject(target, isShallow, baseHandlers, collectionHandlers) {
  if (!isObject(target)) {
    return target;
  }
  // 创建响应式对象代理
  const proxy = new Proxy(target, baseHandlers);
  return proxy;
}

const mutableHandlers = {
  get(target, key, receiver) {
    track(target, key, receiver);
    return Reflect.get(target, key, receiver);
  },
  set(target, key, value, receiver) {
    const oldValue = target[key];
    const result = Reflect.set(target, key, value, receiver);
    if (oldValue !== value) {
      trigger(target, key, value, oldValue);
    }
    return result;
  },
};