解释在 Vue 3 中如何利用 `provide`/`inject` 和 `readonly` 确保全局状态的不可变性。

各位未来的Vue 3大师们，早上好！

今天咱们来聊聊Vue 3中一个非常有趣，而且在大型项目中至关重要的概念：如何利用provide/inject和readonly来打造一个坚不可摧的全局状态城堡，确保数据在传递过程中不会被“熊孩子”不小心篡改。

一、全局状态管理：没它真不行！

想象一下，你正在开发一个电商网站。购物车里的商品数量、用户的登录状态、甚至是主题颜色，这些信息需要在多个组件之间共享。如果没有一个中心化的状态管理方案，每个组件都维护自己的一份拷贝，那简直就是一场噩梦！数据同步困难，bug满天飞，维护起来让人崩溃。

所以，全局状态管理应运而生。Vuex，Pinia都是成熟的解决方案。但是，对于一些简单的场景，或者不想引入第三方库，provide/inject 加上 readonly 就能派上大用场，就像给你一把瑞士军刀，轻巧又实用。

二、provide/inject：祖传秘方，代代相传

provide和inject就像一对传送门，让父组件可以向所有后代组件提供数据，而无需一层一层地手动传递props。

• provide：慷慨的祖先

  provide允许组件向其后代提供数据。它就像一位慷慨的祖先，把家里的传家宝（数据）放在一个保险箱里，然后告诉后代们：“孩子们，需要的时候就来拿吧！”

  // App.vue (祖先组件)
  <template>
    <div>
      <MyComponent />
    </div>
  </template>
  
  <script>
  import { provide } from 'vue';
  import MyComponent from './MyComponent.vue';
  
  export default {
    components: {
      MyComponent,
    },
    setup() {
      const themeColor = 'darkblue'; // 传家宝
      provide('themeColor', themeColor); // 放在保险箱里
  
      return {};
    },
  };
  </script>

• inject：孝顺的后代

  inject允许组件从其祖先那里获取数据。它就像孝顺的后代，需要传家宝的时候，直接去祖先的保险箱里取。

  // MyComponent.vue (后代组件)
  <template>
    <div :style="{ backgroundColor: themeColor }">
      Hello, I'm using theme color: {{ themeColor }}
    </div>
  </template>
  
  <script>
  import { inject } from 'vue';
  
  export default {
    setup() {
      const themeColor = inject('themeColor', 'default'); // 从保险箱里取，没有就用'default'
  
      return {
        themeColor,
      };
    },
  };
  </script>

  在这个例子中，MyComponent组件通过inject('themeColor', 'default')获取了App.vue提供的themeColor。如果App.vue没有提供themeColor，那么MyComponent就会使用默认值default。

三、readonly：防熊孩子神器

provide/inject虽然方便，但有一个潜在的风险：后代组件可能会不小心修改祖先提供的数据。想象一下，如果MyComponent修改了themeColor，那就会影响到所有使用themeColor的组件，这可不是我们想看到的。

这时候，readonly就闪亮登场了。readonly可以把一个响应式对象变成只读的，防止它被意外修改。就像给传家宝上了锁，只有祖先才能打开。

// App.vue (祖先组件)
<template>
  <div>
    <MyComponent />
  </div>
</template>

<script>
import { provide, reactive, readonly } from 'vue';
import MyComponent from './MyComponent.vue';

export default {
  components: {
    MyComponent,
  },
  setup() {
    const state = reactive({
      themeColor: 'darkblue',
      fontSize: 16,
    });

    const readonlyState = readonly(state); // 上锁！

    provide('globalState', readonlyState); // 提供只读状态

    return {};
  },
};
</script>

现在，MyComponent只能读取globalState，而不能修改它。如果它试图修改themeColor，Vue会发出警告，防止数据被篡改。

// MyComponent.vue (后代组件)
<template>
  <div :style="{ backgroundColor: globalState.themeColor, fontSize: globalState.fontSize + 'px' }">
    Hello, I'm using theme color: {{ globalState.themeColor }}
    <button @click="changeThemeColor">Try to change theme color</button>
  </div>
</template>

<script>
import { inject } from 'vue';

export default {
  setup() {
    const globalState = inject('globalState');

    const changeThemeColor = () => {
      // globalState.themeColor = 'red'; // 尝试修改，会报错！
      console.log("尝试修改会报错！");
    };

    return {
      globalState,
      changeThemeColor,
    };
  },
};
</script>

四、更复杂的场景：响应式状态管理

上面的例子中，themeColor只是一个简单的字符串。但在实际项目中，我们可能需要管理更复杂的状态，比如一个包含多个属性的对象，并且希望这些属性是响应式的。

这时候，reactive + readonly + provide/inject 就能发挥更大的威力。

// App.vue
<template>
  <div>
    <MyComponent />
    <button @click="changeFontSize">Change Font Size</button>
  </div>
</template>

<script>
import { provide, reactive, readonly } from 'vue';
import MyComponent from './MyComponent.vue';

export default {
  components: {
    MyComponent,
  },
  setup() {
    const globalState = reactive({
      themeColor: 'darkblue',
      fontSize: 16,
    });

    const readonlyGlobalState = readonly(globalState);

    provide('globalState', readonlyGlobalState);

    const changeFontSize = () => {
      globalState.fontSize += 2; // 只能在这里修改
    };

    return {
      changeFontSize,
    };
  },
};
</script>

// MyComponent.vue
<template>
  <div :style="{ backgroundColor: globalState.themeColor, fontSize: globalState.fontSize + 'px' }">
    Hello, I'm using theme color: {{ globalState.themeColor }}, font size: {{ globalState.fontSize }}
  </div>
</template>

<script>
import { inject } from 'vue';

export default {
  setup() {
    const globalState = inject('globalState');

    return {
      globalState,
    };
  },
};
</script>

在这个例子中，globalState是一个响应式对象，包含了themeColor和fontSize两个属性。App.vue通过reactive创建了globalState，然后通过readonly将其变成只读的，最后通过provide提供给后代组件。

MyComponent可以读取globalState的属性，并且当App.vue修改fontSize时，MyComponent的视图会自动更新，因为globalState是响应式的。

五、进阶技巧：避免类型丢失

在使用provide/inject时，一个常见的痛点是类型丢失。因为provide和inject的键都是字符串，TypeScript无法推断出注入值的类型。

为了解决这个问题，我们可以使用Symbol作为provide/inject的键，并且配合TypeScript的类型推断。

// globalStateKey.ts
import { InjectionKey, reactive, readonly } from 'vue';

export interface GlobalState {
  themeColor: string;
  fontSize: number;
}

const globalStateKey: InjectionKey<GlobalState> = Symbol('globalState');

export default globalStateKey;

// App.vue
<template>
  <div>
    <MyComponent />
    <button @click="changeFontSize">Change Font Size</button>
  </div>
</template>

<script lang="ts">
import { provide, reactive, readonly } from 'vue';
import MyComponent from './MyComponent.vue';
import globalStateKey, { GlobalState } from './globalStateKey';

export default {
  components: {
    MyComponent,
  },
  setup() {
    const globalState: GlobalState = reactive({
      themeColor: 'darkblue',
      fontSize: 16,
    });

    const readonlyGlobalState = readonly(globalState);

    provide(globalStateKey, readonlyGlobalState);

    const changeFontSize = () => {
      globalState.fontSize += 2;
    };

    return {
      changeFontSize,
    };
  },
};
</script>

// MyComponent.vue
<template>
  <div :style="{ backgroundColor: globalState.themeColor, fontSize: globalState.fontSize + 'px' }">
    Hello, I'm using theme color: {{ globalState.themeColor }}, font size: {{ globalState.fontSize }}
  </div>
</template>

<script lang="ts">
import { inject } from 'vue';
import globalStateKey, { GlobalState } from './globalStateKey';

export default {
  setup() {
    const globalState = inject(globalStateKey) as Readonly<GlobalState>; // 明确类型

    return {
      globalState,
    };
  },
};
</script>

在这个例子中，我们定义了一个globalStateKey，它的类型是InjectionKey<GlobalState>。InjectionKey是Vue提供的一个类型，用于表示provide/inject的键。

在App.vue中，我们使用globalStateKey作为provide的键，并且将readonlyGlobalState的类型声明为Readonly<GlobalState>。

在MyComponent.vue中，我们使用globalStateKey作为inject的键，并且使用类型断言as Readonly<GlobalState>来明确globalState的类型。

这样，TypeScript就可以推断出globalState的类型，并且在编译时检查代码的类型安全性。

六、使用场景总结

provide/inject + readonly 适用于以下场景：

• 简单的全局状态管理： 不需要复杂的状态管理逻辑，只需要在几个组件之间共享一些简单的数据。
• 组件库开发： 可以用来提供一些全局配置，比如主题颜色、字体大小等。
• 插件开发： 可以用来向Vue实例注入一些全局方法或属性。

七、与其他状态管理方案的比较

特性	provide/inject + readonly	Vuex/Pinia
复杂性	简单	复杂
适用场景	简单全局状态管理	大型应用，复杂状态管理
类型安全性	需要手动维护类型，可使用Symbol优化	内置类型支持
代码量	少	多
学习成本	低	高
状态修改控制	通过readonly实现不可变状态	通过mutation/action控制状态修改
中间件/插件支持	无	有

八、注意事项

• 避免滥用： provide/inject 适用于简单的场景，如果状态管理逻辑过于复杂，建议使用 Vuex 或 Pinia。
• 明确类型： 尽量使用 TypeScript，并明确 provide/inject 的类型，避免类型错误。
• 合理使用 readonly： 确保只有需要修改状态的组件才能修改状态，其他组件只能读取。

九、总结

provide/inject + readonly 是 Vue 3 中一个非常实用的工具，可以用来实现简单的全局状态管理，并确保数据的不可变性。掌握了这个技巧，你就可以构建更加健壮、可维护的 Vue 应用。

希望今天的讲解对大家有所帮助！下次我们再来聊聊 Vue 3 中其他的有趣特性。 大家可以动手尝试一下，在实际项目中应用这些知识，才能真正掌握它们。 祝大家编程愉快！