探讨 Vue 3 源码中 `shallowReactive` 和 `shallowRef` 如何通过跳过深层嵌套对象的 `Proxy` 转换,来优化内存占用和响应式开销。

各位观众老爷,大家好!我是今天的主讲人,代号“Bug终结者”。今天咱们聊聊Vue 3里两位轻量级选手:shallowReactiveshallowRef,看看它们是如何偷懒(哦不,优化!)的,在响应式这片战场上,用更少的资源打出漂亮的胜仗。

开场白:响应式英雄的负担

话说Vue的响应式系统,那可是它的灵魂所在。每当数据改变,视图就能自动更新,简直就是前端界的魔法。但是,这魔法也不是免费的。Vue 3 使用 Proxy 来实现响应式,对于深层嵌套的对象,需要递归地将所有层级的对象都变成响应式代理。

这就好比,你要给全公司的人发工资,如果公司组织结构是树状的,你得一层一层地把钱发下去,确保每个人都拿到。公司越大,组织结构越复杂,发钱的过程就越漫长,消耗的资源也越多。

对于大型应用来说,深层嵌套的对象结构很常见。如果一股脑地全部变成响应式,那内存占用和性能开销可不是闹着玩的。想象一下,一个几百层嵌套的JSON,每次修改都要触发一连串的 Proxy 操作,CPU都要哭了。

shallowReactive:浅尝辄止的响应式勇士

这时候,shallowReactive 就闪亮登场了!它就像一个只关心表面功夫的管家,只把对象的第一层属性变成响应式,深层嵌套的对象则保持原样。

import { shallowReactive, reactive } from 'vue';

// 普通 reactive
const deepReactiveData = reactive({
  name: 'Deep Object',
  address: {
    city: 'Example City',
    street: 'Main Street',
  },
});

// shallowReactive
const shallowReactiveData = shallowReactive({
  name: 'Shallow Object',
  address: {
    city: 'Example City',
    street: 'Main Street',
  },
});

// 修改第一层属性,两种方式都会触发响应式更新
deepReactiveData.name = 'Deep Object Updated'; // 触发更新
shallowReactiveData.name = 'Shallow Object Updated'; // 触发更新

// 修改深层属性,只有 reactive 会触发更新
deepReactiveData.address.city = 'Deep City Updated'; // 触发更新
shallowReactiveData.address.city = 'Shallow City Updated'; // 不触发更新

console.log(deepReactiveData.address.city); // Deep City Updated
console.log(shallowReactiveData.address.city); // Shallow City Updated

在上面的代码中,deepReactiveData 是一个深层响应式对象,任何层级的属性修改都会触发更新。而 shallowReactiveData 只有第一层属性是响应式的,修改 address.city 不会触发视图更新。

shallowReactive 的原理:只代理第一层

shallowReactive 的实现非常巧妙,它并没有递归地遍历所有属性,而是只对对象的第一层属性进行 Proxy 代理。

简单来说,就是把对象的 getset 操作拦截下来,然后通知 Vue 的响应式系统。但是,对于深层嵌套的对象,shallowReactive 就直接放过了,让它们保持原样。

shallowRef:只关注值的引用

接下来,我们再来看看 shallowRef。它和 ref 的区别在于,shallowRef 只追踪值的引用,如果值是一个对象,那么对象内部的属性变化不会触发更新。

import { shallowRef, ref } from 'vue';

// 普通 ref
const deepRefData = ref({
  name: 'Deep Ref Object',
  address: {
    city: 'Example City',
    street: 'Main Street',
  },
});

// shallowRef
const shallowRefData = shallowRef({
  name: 'Shallow Ref Object',
  address: {
    city: 'Example City',
    street: 'Main Street',
  },
});

// 替换整个对象,两种方式都会触发响应式更新
deepRefData.value = { name: 'New Deep Ref Object', address: { city: 'New City', street: 'New Street' } }; // 触发更新
shallowRefData.value = { name: 'New Shallow Ref Object', address: { city: 'New City', street: 'New Street' } }; // 触发更新

// 修改对象内部的属性,只有 ref 会触发更新
deepRefData.value.address.city = 'Deep Ref City Updated'; // 触发更新
shallowRefData.value.address.city = 'Shallow Ref City Updated'; // 不触发更新

console.log(deepRefData.value.address.city); // Deep Ref City Updated
console.log(shallowRefData.value.address.city); // Shallow Ref City Updated

从代码中可以看出,deepRefData 内部对象的属性变化会触发更新,而 shallowRefData 则不会。只有当 shallowRefData.value 被赋予一个全新的对象时,才会触发更新。

shallowRef 的原理:只观察值的变化

shallowRef 的原理也很简单,它只观察 value 属性的变化。如果 value 是一个对象,那么 shallowRef 并不会递归地将对象变成响应式的,而是直接存储对象的引用。

value 发生变化时,shallowRef 会通知 Vue 的响应式系统。但是,如果 value 是一个对象,而对象内部的属性发生了变化,shallowRef 就不会有任何反应。

shallowReactive vs shallowRef:一字之差,天壤之别

虽然 shallowReactiveshallowRef 都被称为 "shallow",但它们的用法和适用场景却有所不同。

特性 shallowReactive shallowRef
响应式深度 只对第一层属性进行响应式代理 只追踪值的引用,不对值内部的属性进行响应式代理
适用类型 对象 任意类型
触发更新的时机 第一层属性发生变化时 值的引用发生变化时
场景举例 大型表单,只关心表单数据的整体提交,不关心单个字段的实时更新 存储大型不可变数据,只需要在数据整体替换时触发更新

简单来说,shallowReactive 是一个 "浅" 响应式的对象,而 shallowRef 是一个 "浅" 响应式的值的引用。

应用场景:哪里需要 "浅" 响应式?

那么,在什么情况下我们需要使用 shallowReactiveshallowRef 呢?

  1. 大型表单: 当处理大型表单时,如果表单数据包含大量字段,并且只需要在提交时才进行验证和处理,那么可以使用 shallowReactive 来避免不必要的响应式开销。

  2. 不可变数据: 当需要存储大型的不可变数据时,可以使用 shallowRef 来避免对数据的深层代理。只有当数据整体替换时,才会触发更新。

  3. 性能优化: 当需要优化性能时,可以考虑使用 shallowReactiveshallowRef 来减少响应式系统的负担。

代码示例:优化大型表单

<template>
  <form @submit.prevent="handleSubmit">
    <input v-model="formData.name" type="text">
    <input v-model="formData.email" type="email">
    <button type="submit">Submit</button>
  </form>
</template>

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

export default {
  setup() {
    const formData = shallowReactive({
      name: '',
      email: '',
      // ... 还有很多字段
    });

    const handleSubmit = () => {
      // 提交表单数据
      console.log(formData);
    };

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

在这个例子中,formData 使用 shallowReactive 创建,只有在提交表单时才会真正关心数据的变化。在用户输入的过程中,Vue 不会进行不必要的响应式更新,从而提高了性能。

注意事项:shallowReactiveshallowRef 的坑

虽然 shallowReactiveshallowRef 可以帮助我们优化性能,但它们也有一些坑需要注意:

  1. 深层属性不会触发更新: 这是最需要注意的一点。如果需要对深层属性进行响应式更新,就不能使用 shallowReactiveshallowRef

  2. reactiveref 混用:shallowReactiveshallowRefreactiveref 混用时,可能会出现一些意想不到的问题。需要仔细考虑数据的响应式需求,避免出现错误。

  3. 只适用于特定场景: shallowReactiveshallowRef 并不是万能的。它们只适用于特定的场景,如果滥用,可能会导致代码难以维护和调试。

总结:轻量级,但能力不凡

shallowReactiveshallowRef 是 Vue 3 中两个非常实用的工具。它们通过跳过深层嵌套对象的 Proxy 转换,来优化内存占用和响应式开销。虽然它们的功能不如 reactiveref 强大,但在特定场景下,却能发挥巨大的作用。

希望今天的讲座能帮助大家更好地理解 shallowReactiveshallowRef,并在实际项目中灵活运用它们,写出更高效、更优雅的 Vue 代码。

Q&A环节

好,现在是答疑时间,大家有什么问题可以提出来,我将尽力解答。

Q1:shallowReactiveshallowRef 什么时候会更新视图?

A1:shallowReactive 会在第一层属性发生变化时更新视图。shallowRef 会在 value 属性被赋予新值时更新视图。注意,如果 value 是一个对象,对象内部的属性变化不会触发 shallowRef 的更新。

Q2:shallowReactive 可以嵌套使用吗?比如一个 shallowReactive 对象的属性也是一个 shallowReactive 对象?

A2:可以嵌套使用,但是要注意的是,只有最外层的 shallowReactive 对象的第一层属性是响应式的。内层的 shallowReactive 对象也是只对第一层属性进行响应式代理,更深层的属性仍然不会触发更新。

Q3:如果我需要监听一个深层对象的某个属性,但又不想让整个对象都变成响应式的,该怎么办?

A3:可以考虑使用 watch 监听深层对象的属性。watch 可以精确地监听某个属性的变化,而不需要将整个对象都变成响应式的。

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

export default {
  setup() {
    const data = ref({
      name: 'Example',
      address: {
        city: 'Example City',
        street: 'Main Street',
      },
    });

    watch(
      () => data.value.address.city, // 监听 data.value.address.city
      (newCity, oldCity) => {
        console.log(`City changed from ${oldCity} to ${newCity}`);
      }
    );

    // 修改 city 属性,会触发 watch
    data.value.address.city = 'New City';

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

Q4:shallowReactiveshallowRef 对 TypeScript 的类型推断有什么影响?

A4:shallowReactiveshallowRef 会保留原始对象的类型信息。但是,由于它们只对部分属性进行响应式代理,因此在使用 TypeScript 时需要注意类型安全。例如,如果一个 shallowReactive 对象的属性是一个对象,并且你想要修改这个对象的内部属性,你需要手动进行类型断言,以避免 TypeScript 报错。

import { shallowReactive } from 'vue';

interface Address {
  city: string;
  street: string;
}

interface User {
  name: string;
  address: Address;
}

const user = shallowReactive<User>({
  name: 'Example',
  address: {
    city: 'Example City',
    street: 'Main Street',
  },
});

// 修改 city 属性,需要进行类型断言
(user.address as Address).city = 'New City'; // 需要类型断言

console.log(user.address.city); // New City

结束语

感谢大家的参与!希望今天的讲座对大家有所帮助。记住,shallowReactiveshallowRef 就像两把轻巧的匕首,用得好能四两拨千斤,用不好则会伤到自己。关键在于理解它们的原理和适用场景,并在实际项目中灵活运用。下次有机会再和大家分享更多Vue 3的技巧和知识!拜拜!

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