解释 Vue 3 源码中 `reactive` 对象的 `__v_isReactive` 标记 (`Symbol`) 的作用,以及它在避免重复代理中的应用。

Vue 3 源码解密:__v_isReactive 的妙用——避免重复代理的秘密武器

各位观众老爷们,大家好!欢迎来到“Vue 3 源码探索之旅”!今天咱们要聊聊 Vue 3 源码中一个看似不起眼,实则非常重要的东东:__v_isReactive

啥是 __v_isReactive? 简单来说,它就是一个 Symbol 类型的属性,Vue 3 用它来标记一个对象是否已经被 reactive 函数代理过了。 别看它只是个小小的标记,它可是避免重复代理,提升性能的关键所在。

接下来,我们就深入源码,扒一扒 __v_isReactive 的底裤,看看它是如何发挥作用的。

一、reactive 函数:代理的起点

首先,我们得了解 reactive 函数的作用。 reactive 函数是 Vue 3 中创建响应式数据的核心。 它的作用就是将一个普通对象转换为一个响应式对象,当这个对象的数据发生变化时,Vue 3 能够自动追踪到这些变化,并触发相关的更新。

那么,reactive 函数是怎么实现的呢? 简单来说,它使用了 Proxy 对象。 Proxy 对象可以拦截对目标对象的各种操作,比如读取属性、设置属性等。 reactive 函数利用 Proxy 对象,在读取和设置属性的时候,做一些额外的事情,比如收集依赖、触发更新。

下面是一个简化的 reactive 函数的实现:

function reactive(target) {
  if (typeof target !== 'object' || target === null) {
    return target; // 不是对象,直接返回
  }

  // 检查是否已经代理过
  if (target.__v_isReactive) {
    return target; // 已经代理过,直接返回
  }

  const proxy = new Proxy(target, {
    get(target, key, receiver) {
      // 在这里收集依赖
      track(target, key);
      return Reflect.get(target, key, receiver);
    },
    set(target, key, value, receiver) {
      const oldValue = target[key];
      const result = Reflect.set(target, key, value, receiver);
      if (result && oldValue !== value) {
        // 在这里触发更新
        trigger(target, key);
      }
      return result;
    }
  });

  // 标记为已代理
  Object.defineProperty(target, '__v_isReactive', {
    value: true,
    enumerable: false, // 不可枚举
    configurable: false // 不可配置
  });

  return proxy;
}

// 模拟 track 和 trigger 函数
function track(target, key) {
  console.log(`Track: ${key}`);
}

function trigger(target, key) {
  console.log(`Trigger: ${key}`);
}

// 测试
const obj = { name: '张三', age: 18 };
const reactiveObj = reactive(obj);

console.log(reactiveObj.name); // 输出 "张三" 并打印 "Track: name"
reactiveObj.age = 20; // 打印 "Trigger: age"
console.log(reactiveObj.__v_isReactive); // undefined (因为访问的是原始对象,而不是代理对象)
console.log(reactiveObj); // Proxy {name: '张三', age: 20}
console.log(obj); // {name: '张三', age: 20, __v_isReactive: true}

在这个简化的例子中,我们可以看到 reactive 函数的核心逻辑:

  1. 类型检查: 确保传入的参数是一个对象。
  2. 重复代理检查: 检查目标对象是否已经被代理过,如果已经代理过,直接返回,避免重复代理。
  3. 创建 Proxy 对象: 使用 Proxy 对象拦截对目标对象的访问和修改。
  4. 收集依赖和触发更新:getset 拦截器中,分别收集依赖和触发更新。
  5. 标记已代理: 使用 Object.defineProperty__v_isReactive 属性添加到目标对象上,并将其设置为不可枚举和不可配置。

二、__v_isReactive 的作用:避免重复代理

现在,我们来重点说说 __v_isReactive 的作用。 它的主要作用就是避免重复代理

为什么需要避免重复代理呢? 假设没有 __v_isReactive 的存在,当我们多次调用 reactive 函数时,会发生什么?

const obj = { name: '张三', age: 18 };
const reactiveObj1 = reactive(obj);
const reactiveObj2 = reactive(obj); // 没有 __v_isReactive 的检查

console.log(reactiveObj1 === reactiveObj2); // false,两个不同的 Proxy 对象

如果没有 __v_isReactive 的检查,每次调用 reactive 函数都会创建一个新的 Proxy 对象。 这会导致以下问题:

  • 性能问题: 创建 Proxy 对象需要一定的开销,多次创建会影响性能。
  • 逻辑混乱: 多个 Proxy 对象指向同一个原始对象,修改其中一个 Proxy 对象,可能会导致其他 Proxy 对象的状态不一致,从而导致逻辑混乱。
  • 内存浪费: 创建多个 Proxy 对象会占用更多的内存。

而有了 __v_isReactive 的存在,就可以避免这些问题。 当我们第一次调用 reactive 函数时,reactive 函数会将 __v_isReactive 属性添加到目标对象上。 当我们再次调用 reactive 函数时,reactive 函数会检查目标对象是否已经存在 __v_isReactive 属性,如果存在,则直接返回目标对象,避免重复创建 Proxy 对象。

function reactive(target) {
  if (typeof target !== 'object' || target === null) {
    return target; // 不是对象,直接返回
  }

  // 检查是否已经代理过
  if (target.__v_isReactive) {
    console.log("已经代理过了,直接返回");
    return target; // 已经代理过,直接返回
  }

  const proxy = new Proxy(target, {
    get(target, key, receiver) {
      // 在这里收集依赖
      track(target, key);
      return Reflect.get(target, key, receiver);
    },
    set(target, key, value, receiver) {
      const oldValue = target[key];
      const result = Reflect.set(target, key, value, receiver);
      if (result && oldValue !== value) {
        // 在这里触发更新
        trigger(target, key);
      }
      return result;
    }
  });

  // 标记为已代理
  Object.defineProperty(target, '__v_isReactive', {
    value: true,
    enumerable: false, // 不可枚举
    configurable: false // 不可配置
  });

  return proxy;
}

const obj = { name: '张三', age: 18 };
const reactiveObj1 = reactive(obj);
const reactiveObj2 = reactive(obj); // 有 __v_isReactive 的检查

console.log(reactiveObj1 === reactiveObj2); // true,指向同一个 Proxy 对象

可以看到,有了 __v_isReactive 的检查,即使我们多次调用 reactive 函数,最终返回的都是同一个 Proxy 对象,从而避免了重复代理的问题。

三、__v_isReactive 的更多应用

除了避免重复代理之外,__v_isReactive 还有其他的应用。

  • 类型判断: 我们可以使用 __v_isReactive 来判断一个对象是否是响应式对象。

    function isReactive(obj) {
      return !!obj && !!obj.__v_isReactive;
    }
    
    const obj = { name: '张三', age: 18 };
    const reactiveObj = reactive(obj);
    
    console.log(isReactive(obj)); // false
    console.log(isReactive(reactiveObj)); // true
  • 与其他响应式 API 配合使用: __v_isReactive 可以与其他响应式 API 配合使用,比如 isReadonlytoRaw 等。

    • isReadonly 用于判断一个对象是否是只读的响应式对象。
    • toRaw 用于获取响应式对象的原始对象。

四、__v_isReactive 的源码实现细节

在 Vue 3 的源码中,__v_isReactive 的实现更加复杂一些。 Vue 3 使用了 Symbol 类型的属性来作为 __v_isReactive

const ReactiveFlags = {
  SKIP: '__v_skip',
  IS_REACTIVE: '__v_isReactive',
  IS_READONLY: '__v_isReadonly',
  RAW: '__v_raw'
};

const reactiveMap = new WeakMap(); // 缓存 reactive 对象的 WeakMap

function reactive(target: object): any {
  if (isReadonly(target)) {
    return target;
  }
  return createReactiveObject(
    target,
    false,
    mutableHandlers,
    mutableCollectionHandlers,
    reactiveMap
  )
}

function createReactiveObject(
  target: Target,
  isReadonly: boolean,
  baseHandlers: ProxyHandler<any>,
  collectionHandlers: ProxyHandler<any>,
  proxyMap: WeakMap<Target, any>
) {
  if (!isObject(target)) {
    return target
  }
  // target is already a Proxy, return it.
  // exception: calling readonly() on a reactive object
  if (
    target[ReactiveFlags.RAW] &&
    !(isReadonly && target[ReactiveFlags.IS_REACTIVE])
  ) {
    return target
  }
  // target already has corresponding Proxy
  const existingProxy = proxyMap.get(target)
  if (existingProxy) {
    return existingProxy
  }
  // only specific value types can be observed.
  if (!canObserve(target)) {
    return target
  }
  const proxy = new Proxy(
    target,
    baseHandlers
  )
  proxyMap.set(target, proxy)
  return proxy
}

// 模拟 isReadonly 和 isObject 函数
function isReadonly(obj) {
    return false
}

function isObject(obj) {
    return typeof obj === 'object' && obj !== null
}

在 Vue 3 源码中,__v_isReactive 被定义为一个 Symbol 类型的属性,这样做的好处是可以避免与其他属性名冲突。 此外,Vue 3 还使用了 WeakMap 来缓存已经代理过的对象,进一步提升了性能。

表格总结 Vue 3 源码中与 __v_isReactive 相关的变量:

变量名 类型 作用
ReactiveFlags.IS_REACTIVE Symbol 用于标记一个对象是否已经被 reactive 函数代理过。
reactiveMap WeakMap 用于缓存已经被 reactive 函数代理过的对象。key 是原始对象,value 是代理对象。使用 WeakMap 可以避免内存泄漏,当原始对象被垃圾回收时,WeakMap 中的对应条目也会被自动删除。

五、总结与思考

__v_isReactive 是 Vue 3 源码中一个非常重要的标记,它用于避免重复代理,提升性能,并与其他响应式 API 配合使用。 理解 __v_isReactive 的作用,可以帮助我们更好地理解 Vue 3 的响应式原理,编写更高效的 Vue 代码。

总而言之,__v_isReactive 的存在,就像一个守门员,防止不必要的 Proxy 对象进入,保证了数据的纯洁性和性能的优化。

今天的讲座就到这里了,希望大家有所收获! 下次有机会我们再聊聊Vue 3 中的其他有趣的东西,比如 refcomputed 等等。 感谢大家的观看!

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