深入理解 Vue 3 源码中 `effectScope` 的实现，它如何利用 `Map` 关联 `effect` 实例，并在 `stop` 时进行高效清理？

嘿，各位代码侦探们，准备好一起挖掘 Vue 3 源码的宝藏了吗？今天，咱们要聊聊 effectScope 这个小东西，它在 Vue 的响应式世界里，可是个默默奉献的大功臣。

开场白：响应式世界的“包工头”

想象一下，Vue 的响应式系统就像一个繁忙的建筑工地。effect 函数就是辛勤的工人，他们负责根据数据的变化来更新页面。但是，如果工人太多太杂乱，工地就会乱成一锅粥。这时候，就需要一个“包工头”来管理这些工人，让他们井然有序地工作和休息。

effectScope，就是这个“包工头”。它负责管理一组相关的 effect 函数，让它们可以统一启动和停止，避免内存泄漏和不必要的更新。

effectScope 的基本概念

首先，我们先来认识一下 effectScope 的基本结构：

class EffectScope {
  active = true
  effects: ReactiveEffect[] = []
  cleanups: (() => void)[] = []
  parent: EffectScope | undefined
  scopes: EffectScope[] | undefined

  constructor(detached = false) {
    if (!detached && currentScope) {
      this.parent = currentScope
      currentScope.scopes ||= []
      currentScope.scopes.push(this)
    }
  }

  run<T>(fn: () => T): T | undefined {
    if (this.active) {
      try {
        this.on()
        return fn()
      } finally {
        this.off()
      }
    } else {
      console.warn(`cannot run an inactive effect scope.`)
    }
  }

  on() {
    if (this.active && !activeEffectScope) {
      activeEffectScope = this
    }
  }

  off() {
    activeEffectScope = this.parent
  }

  stop() {
    if (this.active) {
      let i, l
      for (i = 0, l = this.effects.length; i < l; i++) {
        this.effects[i].stop()
      }
      for (i = 0, l = this.cleanups.length; i < l; i++) {
        this.cleanups[i]()
      }
      if (this.scopes) {
        for (i = 0, l = this.scopes.length; i < l; i++) {
          this.scopes[i].stop()
        }
      }
      if (this.parent) {
        const scopes = this.parent.scopes!
        remove(scopes, this)
      }
      this.active = false
    }
  }
}

简单解释一下：

active: 标记这个 effectScope 是否处于激活状态。只有激活状态的 effectScope 才能运行其中的 effect。
effects: 一个数组，存放着所有属于这个 effectScope 的 effect 实例。
cleanups: 一个数组，存放着一些清理函数，在 effectScope 停止时会被调用，用于释放资源。
parent: 指向父级的 effectScope，形成一个树状结构。
scopes: 子级的 effectScope 数组。
run(): 运行一个函数，并将当前 effectScope 设置为激活状态。
stop(): 停止 effectScope，并停止其中所有的 effect，执行清理函数。

Map 的角色：关联 effect 与 effectScope

关键问题来了，effectScope 内部并没有直接使用 Map 来关联 effect 实例。effect 实例的关联是通过 effectScope 的 effects 数组来维护的。但是，effect 实例本身并不知道自己属于哪个 effectScope。

关联发生在 effect 创建的时候。当我们在一个激活的 effectScope 中创建 effect 时，这个 effect 会被自动添加到 effectScope 的 effects 数组中。

// packages/reactivity/src/effect.ts

export let activeEffectScope: EffectScope | undefined

export class ReactiveEffect<T = any> {
  active = true
  onStop?: () => void
  // ... 其他属性

  constructor(
    public fn: () => T,
    public scheduler: EffectScheduler | null = null,
    scope?: EffectScope
  ) {
    if (scope === undefined && activeEffectScope) {
      scope = activeEffectScope
    }
    this.scope = scope
    if (scope) {
      scope.effects.push(this)
    }
  }

  stop() {
    if (this.active) {
      cleanupEffect(this)
      if (this.onStop) {
        this.onStop()
      }
      this.active = false
    }
  }
}

可以看到，在 ReactiveEffect 的构造函数中，如果存在 activeEffectScope，那么新的 effect 就会被添加到 activeEffectScope 的 effects 数组中。

stop() 方法：高效清理的秘密武器

effectScope 最重要的功能之一就是 stop() 方法。当我们需要停止一组相关的 effect 时，只需要调用 effectScope.stop() 就可以了。

stop() {
    if (this.active) {
      let i, l
      for (i = 0, l = this.effects.length; i < l; i++) {
        this.effects[i].stop()
      }
      for (i = 0, l = this.cleanups.length; i < l; i++) {
        this.cleanups[i]()
      }
      if (this.scopes) {
        for (i = 0, l = this.scopes.length; i < l; i++) {
          this.scopes[i].stop()
        }
      }
      if (this.parent) {
        const scopes = this.parent.scopes!
        remove(scopes, this)
      }
      this.active = false
    }
  }

stop() 方法的执行流程如下：

停止所有 effect： 遍历 effects 数组，依次调用每个 effect 的 stop() 方法。effect.stop() 会清除 effect 相关的依赖关系，并执行 onStop 回调函数（如果存在）。
执行清理函数： 遍历 cleanups 数组，依次执行其中的清理函数，释放资源。
停止子 effectScope： 如果存在子 effectScope，递归调用它们的 stop() 方法。
从父 effectScope 中移除： 如果存在父 effectScope，将当前 effectScope 从父 effectScope 的 scopes 数组中移除。
标记为非激活状态： 将 active 属性设置为 false，表示 effectScope 已经停止。

代码示例：effectScope 的实际应用

为了更好地理解 effectScope 的作用，我们来看一个简单的例子：

<template>
  <div>
    <p>Count: {{ count }}</p>
    <button @click="increment">Increment</button>
  </div>
</template>

<script>
import { ref, onMounted, onUnmounted, effectScope, watch } from 'vue';

export default {
  setup() {
    const count = ref(0);
    const scope = effectScope();

    scope.run(() => {
      watch(count, (newCount) => {
        console.log('Count changed:', newCount);
      });
    });

    const increment = () => {
      count.value++;
    };

    onUnmounted(() => {
      scope.stop();
      console.log('Scope stopped');
    });

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

在这个例子中，我们使用 effectScope 来包裹 watch 函数。当组件卸载时，onUnmounted 钩子函数会被调用，然后 scope.stop() 会停止 watch 函数的执行，避免内存泄漏。

effectScope 的高级用法

除了基本的启动和停止功能，effectScope 还有一些高级用法：

detached 模式： 创建 effectScope 时，可以传入 detached: true 参数，使其与当前的 activeEffectScope 脱离关系。这意味着，这个 effectScope 不会自动成为当前 activeEffectScope 的子 effectScope。
run() 方法的返回值： run() 方法可以接受一个函数作为参数，并返回该函数的返回值。这使得我们可以在 effectScope 中执行一些计算，并将结果返回。
清理函数的注册： 可以使用 effectScope.onScopeDispose(cleanupFn) 方法注册清理函数，这些函数会在 effectScope 停止时被调用。

effectScope 的优势

使用 effectScope 有以下几个优势：

避免内存泄漏： 可以确保所有的 effect 都会在不再需要时被停止，避免内存泄漏。
提高性能： 可以避免不必要的更新，提高应用的性能。
简化代码： 可以简化代码，提高可读性和可维护性。

总结：effectScope，响应式系统的“瑞士军刀”

effectScope 是 Vue 3 响应式系统中的一个重要组成部分。它提供了一种简单而强大的方式来管理和控制 effect 函数的生命周期。虽然它内部并没有直接使用 Map 来关联 effect 实例，但是通过 effects 数组和 activeEffectScope 的配合，它实现了高效的关联和清理。

掌握 effectScope 的使用，可以帮助我们编写更健壮、更高效的 Vue 应用。下次遇到需要管理一组相关 effect 的场景时，不妨试试 effectScope，它绝对会给你带来惊喜。

Q&A 环节

现在，是时候回答一些大家可能关心的问题了：

问题	回答
`effectScope` 和 `try...finally` 有什么关系？	`effectScope` 的 `run` 方法内部使用了 `try...finally` 结构，确保在 `effect` 执行完毕后，无论是否发生错误，都会恢复 `activeEffectScope` 的状态。这保证了嵌套的 `effectScope` 可以正确地工作。
如何判断一个 `effect` 是否属于某个 `effectScope`？	理论上，你可以遍历 `effectScope` 的 `effects` 数组，检查其中是否包含目标 `effect`。但是，通常情况下，你会在创建 `effect` 时就明确知道它属于哪个 `effectScope`。
`effectScope` 在哪些场景下比较有用？	`effectScope` 在以下场景下非常有用：组件卸载时，需要停止所有相关的 `effect`。需要动态地创建和销毁一组 `effect`。需要在一个特定的范围内隔离 `effect` 的副作用。例如，在使用第三方库时，如果该库使用了 Vue 的响应式系统，可以使用 `effectScope` 来管理这些 `effect`，避免它们影响到其他组件。
`effectScope` 一定要配合 `onUnmounted` 使用吗？	不一定。`effectScope` 可以在任何时候被停止，不仅仅是在组件卸载时。你可以根据实际需求来决定何时停止 `effectScope`。但是，通常情况下，在组件卸载时停止 `effectScope` 是一个好的实践，可以避免内存泄漏。

好了，今天的“寻宝之旅”就到这里了。希望大家对 effectScope 有了更深入的理解。记住，代码的世界充满了惊喜，只要我们保持好奇心，不断探索，就能发现更多的宝藏！下次再见，祝大家编码愉快！

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