深入理解 Vue 3 源码中 `isProxy`, `isReactive`, `isRef` 等类型检查工具函数的实现,以及它们在框架内部的作用。

观众朋友们,大家好!我是今天的主讲人,咱们今天聊聊 Vue 3 源码里那些“间谍”函数,它们专门负责打探军情,也就是识别各种反应式数据,比如 isProxy, isReactive, isRef 这些。

咱们先来明确一个核心概念:Vue 3 的反应式系统,本质上就是在数据外面裹了一层“代理”(Proxy)。 这些“间谍”函数,就是用来检查某个数据是否被这层“代理”裹起来了。 就像侦探一样,通过一些特征来判断目标是不是伪装的。

第一部分:isProxy – 终极侦探,一览众山小

isProxy 就像侦探界的福尔摩斯,它能一眼看穿目标是否是 Proxy 代理过的。 它的源码非常简洁,但意义重大。

export function isProxy(value: unknown): boolean {
  return isReactive(value) || isReadonly(value)
}

看到没? isProxy 自己啥也不干, 直接调用 isReactiveisReadonly。 这是因为,在 Vue 3 中,无论是 reactive 创建的响应式对象,还是 readonly 创建的只读对象,底层都是通过 Proxy 实现的。 所以,只要是 reactive 或者 readonly,那就是 Proxy。

我们可以这样理解:

函数 作用 关系
isProxy 判断一个值是否是 reactivereadonly 创建的响应式或只读代理。 最上层
isReactive 判断一个值是否是 reactive 创建的响应式代理。 如果一个对象是 reactive 的,那么它一定是 isProxy 返回 true 的。 中间层
isReadonly 判断一个值是否是 readonly 创建的只读代理。 如果一个对象是 readonly 的,那么它一定是 isProxy 返回 true 的。 readonly 也可以通过 reactive 创建的对象传入 readonly 函数来得到,这时的 isReactive 也返回 true 中间层

第二部分:isReactive – 反应式特工,专攻响应式

isReactive 的任务是识别由 reactive 函数创建的响应式对象。 它的实现方式有点“耍赖”,因为它依赖于一个内部的 Symbol 属性:ReactiveFlags.IS_REACTIVE

import { ReactiveFlags } from './reactive'

export function isReactive(value: unknown): boolean {
  if (!isObject(value)) {
    return false
  }
  return !!(value as any)[ReactiveFlags.IS_REACTIVE]
}

这里 ReactiveFlags.IS_REACTIVE 是一个 Symbol,它的值是一个字符串,比如 __v_isReactive。 当我们使用 reactive 函数创建一个响应式对象时,Vue 会在这个对象上添加这个 Symbol 属性,并将其值设置为 true

// 简化后的 reactive 函数
export function reactive(target: object) {
  return createReactiveObject(
    target,
    false, // isReadonly
    mutableHandlers,
    mutableCollectionHandlers,
    reactiveMap
  )
}

// 简化后的 createReactiveObject 函数
function createReactiveObject(
  target: Target,
  isReadonly: boolean,
  baseHandlers: ProxyHandler<any>,
  collectionHandlers: ProxyHandler<any>,
  proxyMap: WeakMap<Target, any>
) {
  const existingProxy = proxyMap.get(target)
  if (existingProxy) {
    return existingProxy
  }

  const proxy = new Proxy(
    target,
    baseHandlers
  )

  proxyMap.set(target, proxy)
  return proxy
}

const mutableHandlers: ProxyHandler<object> = {
  get(target: object, key: string | symbol, receiver: object) {
    if (key === ReactiveFlags.IS_REACTIVE) {
      return true
    }
    // ... 其他处理逻辑
  }
}

isReactive 函数就是通过检查对象上是否存在这个 Symbol 属性,以及它的值是否为 true,来判断对象是否是响应式的。

这里使用 Symbol 的好处:

  1. 避免命名冲突:Symbol 是独一无二的,可以避免与其他属性名冲突。
  2. 隐藏内部属性:Symbol 属性不容易被意外访问或修改,保证了内部状态的安全性。

举个例子:

import { reactive, isReactive } from 'vue'

const obj = { name: '张三', age: 30 }
const reactiveObj = reactive(obj)

console.log(isReactive(obj))        // false  - 原始对象
console.log(isReactive(reactiveObj))  // true   - 响应式对象
console.log(reactiveObj[ReactiveFlags.IS_REACTIVE]) // undefined - 原始对象本身没有这个标志

第三部分:isReadonly – 只读守卫,坚守阵地

isReadonly 的作用是识别由 readonly 函数创建的只读对象。 和 isReactive 类似,它也依赖于一个内部的 Symbol 属性:ReactiveFlags.IS_READONLY

import { ReactiveFlags } from './reactive'

export function isReadonly(value: unknown): boolean {
  if (!isObject(value)) {
    return false
  }
  return !!(value as any)[ReactiveFlags.IS_READONLY]
}

readonly 函数的实现也和 reactive 类似,会在创建的只读对象上添加 ReactiveFlags.IS_READONLY 属性,并将其值设置为 true

// 简化后的 readonly 函数
export function readonly(target: object) {
  return createReactiveObject(
    target,
    true, // isReadonly
    readonlyHandlers,
    readonlyCollectionHandlers,
    readonlyMap
  )
}

const readonlyHandlers: ProxyHandler<object> = {
  get(target: object, key: string | symbol, receiver: object) {
    if (key === ReactiveFlags.IS_READONLY) {
      return true
    }
    // ... 其他处理逻辑
  },
  set(target: object, key: string | symbol, value: any, receiver: object): boolean {
    // set 操作直接报错,因为是只读对象
    console.warn(`Set operation on key "${String(key)}" failed: target is readonly.`, target)
    return true
  }
}

isReadonly 函数通过检查对象上是否存在 ReactiveFlags.IS_READONLY 属性,以及它的值是否为 true,来判断对象是否是只读的。

举个例子:

import { readonly, isReadonly, reactive } from 'vue'

const obj = { name: '李四', age: 25 }
const readonlyObj = readonly(obj)
const reactiveObj = reactive(obj)
const readonlyReactiveObj = readonly(reactiveObj)

console.log(isReadonly(obj))          // false  - 原始对象
console.log(isReadonly(readonlyObj))   // true   - 只读对象
console.log(isReadonly(reactiveObj))    // false  - 响应式对象
console.log(isReadonly(readonlyReactiveObj)) // true   - 只读的响应式对象

需要注意的是,一个对象可以同时是 reactivereadonly 的。 就像一个穿着防弹衣的特工,既能主动出击(reactive),又能防御(readonly)。

第四部分:isRef – Ref 识别器,专注 Ref 类型

isRef 的任务是识别由 ref 函数创建的 Ref 对象。 Ref 对象是一个特殊的响应式对象,它只有一个 .value 属性,用于存储实际的值。

import { Ref } from './ref'

export function isRef<T>(r: any): r is Ref<T> {
  return !!(r && r.__v_isRef === true)
}

isReactiveisReadonly 类似,isRef 也是通过检查对象上是否存在一个特定的属性来判断对象是否是 Ref 对象。 这个属性是 __v_isRef,它的值必须为 true

// 简化后的 ref 函数
export function ref<T>(value: T): Ref<UnwrapRef<T>> {
  return createRef(value, false)
}

function createRef(rawValue: unknown, shallow: boolean) {
  if (isRef(rawValue)) {
    return rawValue
  }
  return new RefImpl(rawValue, shallow)
}

class RefImpl<T> {
  private _value: T
  public readonly __v_isRef = true

  constructor(value: T, public readonly __v_isShallow: boolean) {
    this._value = convert(value)
  }

  get value() {
    track(this, TrackOpTypes.GET, 'value')
    return this._value
  }

  set value(newVal) {
    if (hasChanged(newVal, this._value)) {
      this._value = convert(newVal)
      trigger(this, TriggerOpTypes.SET, 'value')
    }
  }
}

isRef 函数通过检查对象上是否存在 __v_isRef 属性,以及它的值是否为 true,来判断对象是否是 Ref 对象。

举个例子:

import { ref, isRef } from 'vue'

const count = 0
const countRef = ref(count)

console.log(isRef(count))      // false  - 原始值
console.log(isRef(countRef))   // true   - Ref 对象
console.log(countRef.value)    // 0      - 访问 Ref 对象的值

countRef.value = 10
console.log(countRef.value)    // 10     - 修改 Ref 对象的值

第五部分:toRaw – 返璞归真,还原原始数据

toRaw 的作用是将一个响应式对象或 Ref 对象还原为原始对象。 就像给间谍卸妆一样,去除掉 Proxy 的伪装。

import { ReactiveFlags } from './reactive'

export function toRaw<T>(observed: T): T {
  const raw = observed && (observed as any)[ReactiveFlags.RAW]
  return raw ? raw : observed
}

toRaw 函数通过检查对象上是否存在 ReactiveFlags.RAW 属性来判断对象是否是响应式对象。 如果存在,则返回该属性的值,也就是原始对象。 如果不存在,则直接返回原始对象本身。

// 在 createReactiveObject 函数中,会设置 ReactiveFlags.RAW 属性
function createReactiveObject(
  target: Target,
  isReadonly: boolean,
  baseHandlers: ProxyHandler<any>,
  collectionHandlers: ProxyHandler<any>,
  proxyMap: WeakMap<Target, any>
) {
  const existingProxy = proxyMap.get(target)
  if (existingProxy) {
    return existingProxy
  }

  const proxy = new Proxy(
    target,
    baseHandlers
  )
  (proxy as any)[ReactiveFlags.RAW] = target // 设置 RAW 属性
  proxyMap.set(target, proxy)
  return proxy
}

举个例子:

import { reactive, toRaw } from 'vue'

const obj = { name: '王五', age: 40 }
const reactiveObj = reactive(obj)

console.log(reactiveObj === obj)           // false - reactiveObj 是 Proxy 对象
console.log(toRaw(reactiveObj) === obj)    // true  - toRaw(reactiveObj) 返回原始对象

第六部分:markRaw – 贴标签,免于被响应式化

markRaw 的作用是给一个对象贴上标签,表示这个对象不应该被转换为响应式对象。 就像给一个特工贴上“禁止通行”的标签,避免他被误伤。

import { ReactiveFlags } from './reactive'

export function markRaw<T extends object>(value: T): T {
  def(value, ReactiveFlags.SKIP, true)
  return value
}

function def(obj: object, key: string | symbol, value: any) {
  Object.defineProperty(obj, key, {
    configurable: true,
    enumerable: false,
    value
  })
}

markRaw 函数通过使用 Object.defineProperty 在对象上定义一个不可枚举的 ReactiveFlags.SKIP 属性,并将其值设置为 true。 当 Vue 在进行响应式转换时,会检查对象上是否存在这个属性,如果存在,则跳过该对象的响应式转换。

举个例子:

import { reactive, markRaw } from 'vue'

const obj = { name: '赵六', age: 50 }
markRaw(obj) // 标记 obj 为 raw

const reactiveObj = reactive(obj)

console.log(reactiveObj === obj) // true - reactiveObj 仍然是原始对象,没有被 Proxy

markRaw 的使用场景:

  1. 避免不必要的性能开销: 对于一些不需要响应式化的对象,例如大型的第三方库实例,可以使用 markRaw 来避免不必要的性能开销。
  2. 保持对象的原始状态: 有时候我们需要保持对象的原始状态,例如在某些算法中,需要直接操作原始对象,而不是响应式对象。

总结:

咱们今天一起深入了解了 Vue 3 源码中 isProxy, isReactive, isRef, toRawmarkRaw 这些“间谍”函数的实现和作用。 它们在 Vue 3 的反应式系统中扮演着重要的角色,帮助 Vue 识别和管理各种反应式数据。 掌握这些函数的原理,可以帮助我们更好地理解 Vue 3 的反应式系统,并写出更高效、更健壮的 Vue 应用。

函数 作用 底层实现
isProxy 判断一个值是否是 reactivereadonly 创建的响应式或只读代理。 检查 isReactive(value) || isReadonly(value)
isReactive 判断一个值是否是 reactive 创建的响应式代理。 检查对象上是否存在 ReactiveFlags.IS_REACTIVE 属性,且值为 true
isReadonly 判断一个值是否是 readonly 创建的只读代理。 检查对象上是否存在 ReactiveFlags.IS_READONLY 属性,且值为 true
isRef 判断一个值是否是 ref 创建的 Ref 对象。 检查对象上是否存在 __v_isRef 属性,且值为 true
toRaw 将一个响应式对象或 Ref 对象还原为原始对象。 检查对象上是否存在 ReactiveFlags.RAW 属性,如果存在,则返回该属性的值,否则返回原始对象本身。
markRaw 给一个对象贴上标签,表示这个对象不应该被转换为响应式对象。 使用 Object.defineProperty 在对象上定义一个不可枚举的 ReactiveFlags.SKIP 属性,并将其值设置为 true

好了,今天的讲座就到这里,谢谢大家的收听! 希望这些“间谍”函数能帮助大家更好地理解 Vue 3 的反应式系统。 咱们下次再见!

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