深入分析 Vuex 或 Pinia 源码中 `devtools` 集成的工作原理，以及它们如何与浏览器扩展进行通信以提供调试功能。

各位老铁，大家好！今天咱们来聊聊 Vuex 和 Pinia 背后那些“偷偷摸摸”的调试神器——devtools！别看它们界面简单，功能强大，里面的水可深着呢。今天咱们就扒开它们的源码，看看这些家伙到底是怎么跟浏览器扩展“眉来眼去”的，又是怎么把咱们的代码运行状态给暴露出来的。准备好了吗？咱们要发车啦！

Part 1： Devtools 的前世今生：一个简单的观察者模式

首先，咱们得明白，devtools 的本质就是一个“观察者模式”的应用。啥是观察者模式？简单来说，就是有一群“观察者” (devtools 扩展)，时刻盯着一个“目标对象” (Vuex/Pinia store) 的状态变化。一旦“目标对象”发生了变化，就立刻通知所有的“观察者”。

在 Vuex 和 Pinia 中，这个“目标对象”就是咱们的 store。而 devtools 扩展就是那个“观察者”。

Part 2：Vuex 的 devtools 集成：老前辈的智慧

Vuex 的 devtools 集成算是比较成熟的方案了。它主要通过以下几个关键步骤实现：

检测 devtools 扩展的存在：

Vuex 首先会检测浏览器中是否存在 Vue Devtools 扩展。它通常会检查一个全局变量，比如 window.__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__。如果这个变量存在，就说明 devtools 扩展已经安装并激活了。
```
// Vuex 源码片段 (简化版)
let devtools =
  typeof window !== 'undefined' &&
  window.__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__

if (devtools) {
  // devtools 存在，进行初始化
}
```
注册 Vuex store 到 devtools：

一旦检测到 devtools 扩展，Vuex 就会将当前的 store 实例注册到 devtools。这个注册过程其实就是告诉 devtools，“嘿，我这里有个 Vuex store，你来监控一下吧！”
```
// Vuex 源码片段 (简化版)
devtools.emit('vuex:init', store) // 发送初始化事件
devtools.on('vuex:travel-to-state', state => {
  // 接收 devtools 发送的时间旅行事件
  store.replaceState(state) // 替换 store 的状态
})
store.subscribe((mutation, state) => {
  // 订阅 mutation，每次 mutation 发生时，通知 devtools
  devtools.emit('vuex:mutation', mutation, state)
})
```
这里使用了 devtools.emit 和 devtools.on 方法，这些方法实际上是 devtools 扩展提供的一些 API，用于组件和扩展之间的通信。
- devtools.emit(event, ...args)：用于向 devtools 扩展发送事件和数据。
- devtools.on(event, callback)：用于监听来自 devtools 扩展的事件。
订阅 mutations：

为了能够追踪 mutations 的变化，Vuex 会订阅所有的 mutations。每当一个 mutation 被提交时，Vuex 就会通过 devtools.emit 方法将 mutation 的信息 (包括 mutation 的类型和 payload) 以及当前的状态发送给 devtools 扩展。
处理时间旅行：

devtools 扩展允许用户进行“时间旅行”，也就是回到之前的某个状态。当用户在 devtools 中点击某个 mutation 时，devtools 扩展会向 Vuex 发送一个“时间旅行”事件 (vuex:travel-to-state)，并附带目标状态。Vuex 收到这个事件后，就会使用 store.replaceState 方法将 store 的状态替换为目标状态。

Part 3：Pinia 的 devtools 集成：后起之秀的优雅

Pinia 的 devtools 集成相对 Vuex 来说更加简洁和优雅。它主要依赖于 Pinia 提供的插件机制。

安装 devtools 插件：

Pinia 提供了一个专门用于 devtools 集成的插件。这个插件会自动检测 devtools 扩展的存在，并将 Pinia store 注册到 devtools。

// Pinia 源码片段 (简化版)
import { devtoolsPlugin } from './devtools' // Pinia 提供的 devtools 插件

export function createPinia() {
  const pinia = {
    install(app) {
      // ... 省略其他代码
      if (devtoolsPlugin) {
        app.use(devtoolsPlugin) // 安装 devtools 插件
      }
    },
    // ... 省略其他代码
  }
  return pinia
}

使用 subscribe 方法监听状态变化：

Pinia 提供了 store.$subscribe 方法，可以用来监听 store 的状态变化。devtools 插件会利用这个方法来追踪状态的变化，并将变化的信息发送给 devtools 扩展。

// Pinia devtools 插件源码片段 (简化版)
pinia._p.push(({ store }) => { // 注册插件
  store.$subscribe((mutation, state) => {
    // 监听状态变化
    hook.emit('pinia:mutation', {
      type: mutation.type, // mutation 类型
      payload: mutation.payload, // mutation payload
      storeId: store.$id, // store 的 ID
    }, state)
  })
})

处理时间旅行：

和 Vuex 类似，Pinia 也支持时间旅行。当 devtools 扩展发送时间旅行事件时，Pinia 会使用 store.$patch 方法来更新 store 的状态。

// Pinia devtools 插件源码片段 (简化版)
hook.on('pinia:travel-to-state', ({ storeId, state }) => {
  const store = stores.get(storeId)
  if (store) {
    store.$patch(state) // 使用 $patch 方法更新状态
  }
})

Part 4：通信的桥梁：window.__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__

不管是 Vuex 还是 Pinia，它们与 devtools 扩展之间的通信都离不开一个关键的全局变量：window.__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__。这个变量实际上是 devtools 扩展注入到页面中的一个对象，它提供了一些 API，用于组件和扩展之间的通信。

这个 hook 对象通常包含以下方法：

方法名	描述
`emit(event, ...args)`	用于向 devtools 扩展发送事件和数据。例如，Vuex 和 Pinia 使用这个方法来发送 mutations 的信息和当前的状态。
`on(event, callback)`	用于监听来自 devtools 扩展的事件。例如，Vuex 和 Pinia 使用这个方法来监听时间旅行事件。
`once(event, callback)`	类似于 `on`，但是只监听一次事件。
`off(event, callback)`	用于取消监听某个事件。

Part 5：源码剖析：以 Vuex 为例

咱们来深入分析一下 Vuex 的源码，看看它是如何使用 window.__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__ 来实现 devtools 集成的。

// Vuex 源码片段 (vuex/src/store.js)

export class Store {
  constructor (options = {}) {
    // ... 省略其他代码

    // devtools hook
    const devtools = options.devtools !== undefined ? options.devtools : Vue.config.devtools
    if (devtools) {
      installDevtools(this) // 安装 devtools
    }
  }
}

function installDevtools (store) {
  if (typeof window !== 'undefined' && window.__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__) {
    window.__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__.emit('vuex:init', store)

    window.__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__.on('vuex:travel-to-state', state => {
      store.replaceState(state)
    })

    store.subscribe((mutation, state) => {
      window.__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__.emit('vuex:mutation', mutation, state)
    })
  }
}

这段代码清晰地展示了 Vuex 如何检测 devtools 扩展的存在，并将 store 注册到 devtools，以及如何订阅 mutations 和处理时间旅行。

Part 6：Pinia 源码分析：插件机制的妙用

再来看看 Pinia 是如何利用插件机制来实现 devtools 集成的。

// Pinia 源码片段 (packages/pinia/src/plugin.ts)

import { devtoolsPlugin } from './devtools'

export function createPinia(): Pinia {
  const pinia: Pinia = reactive({
    _p: [],
    _a: null,

    install(app: App) {
      // ... 省略其他代码

      if (devtoolsPlugin) {
        app.use(devtoolsPlugin) // 安装 devtools 插件
      }
    },
  })

  return pinia
}

这段代码展示了 Pinia 如何通过 app.use(devtoolsPlugin) 来安装 devtools 插件。而 devtoolsPlugin 内部会利用 window.__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__ 来与 devtools 扩展进行通信。

Part 7：总结：devtools 集成的核心思想

通过分析 Vuex 和 Pinia 的源码，我们可以总结出 devtools 集成的核心思想：

检测 devtools 扩展的存在： 通过检查全局变量 window.__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__ 来判断 devtools 扩展是否安装并激活。
注册 store 到 devtools： 将 store 实例注册到 devtools 扩展，让 devtools 扩展知道需要监控哪个 store。
订阅状态变化： 监听 store 的状态变化 (例如 mutations)，并将变化的信息发送给 devtools 扩展。
处理时间旅行： 接收来自 devtools 扩展的时间旅行事件，并更新 store 的状态。
利用 window.__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__ 进行通信： 使用 hook.emit 和 hook.on 方法来与 devtools 扩展进行双向通信。

Part 8：进阶思考：自定义 devtools 集成

除了使用 Vuex 和 Pinia 提供的 devtools 集成方案，我们还可以自定义 devtools 集成。例如，我们可以创建一个自定义的 Vue 插件，利用 window.__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__ 来监控组件的状态变化，并将这些信息显示在 devtools 扩展中。

这需要我们对 devtools 扩展的 API 有更深入的了解，并且需要编写一些额外的代码来实现自定义的监控逻辑。

Part 9：彩蛋：devtools 的未来展望

随着 Vue 生态系统的不断发展，devtools 也在不断进化。未来，我们可以期待 devtools 能够提供更加强大的调试功能，例如：

更智能的错误提示： 能够根据代码上下文提供更准确的错误提示信息。
更强大的性能分析工具： 能够更详细地分析组件的渲染性能和内存使用情况。
更灵活的扩展机制： 允许开发者自定义更多的 devtools 功能。

最后，送给大家一句话： 调试是程序员的必备技能，熟练掌握 devtools，可以让我们事半功倍！

希望今天的分享对大家有所帮助。下次再见！

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