解释 Vue 3 源码中 `toRefs` 函数的实现细节，以及它在解构 `reactive` 对象时保持响应性的作用。 - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

各位观众，早上好！或者下午好，也可能晚上好，总之，很高兴今天有机会和大家聊聊 Vue 3 源码中的 toRefs 函数。这玩意儿听起来有点抽象，但实际上它是个非常实用的小工具，尤其是在处理响应式对象解构的时候。今天咱们就来扒一扒它的底裤，看看它到底是怎么保持响应性的。

开场白：响应式“解构”的烦恼

在 Vue 3 中，reactive 函数可以将一个普通 JavaScript 对象变成响应式对象。这意味着当你修改这个对象中的属性时，所有依赖于这些属性的视图都会自动更新。这很棒，对吧？

但是，问题来了。假设我们有一个响应式对象，并且想把它的一些属性解构出来：

import { reactive } from 'vue';

const state = reactive({
  name: '张三',
  age: 30,
});

const { name, age } = state;

console.log(name); // 输出：张三
console.log(age);  // 输出：30

state.name = '李四';

console.log(name); // 输出：张三  (并没有更新！)
console.log(age);  // 输出：30  (并没有更新！)

你会发现，解构后的 name 和 age 变量不再是响应式的了！它们只是原始值的拷贝。这就意味着，即使我们修改了 state.name，name 变量的值也不会更新。这简直就是一场灾难，对吧？我们费了半天劲搞出来的响应式对象，一解构就废了？

toRefs：解构响应性的救星

为了解决这个问题，Vue 3 提供了 toRefs 函数。它的作用就是将一个响应式对象的所有属性转换为 ref 对象。这样，当我们解构这些 ref 对象时，就可以保持响应性了。

import { reactive, toRefs } from 'vue';

const state = reactive({
  name: '张三',
  age: 30,
});

const { name, age } = toRefs(state);

console.log(name.value); // 输出：张三
console.log(age.value);  // 输出：30

state.name = '李四';

console.log(name.value); // 输出：李四  (更新了！)
console.log(age.value);  // 输出：30  (更新了！)

现在，name 和 age 都变成了 ref 对象，我们需要通过 .value 才能访问它们的值。但是，关键是，它们现在是响应式的了！修改 state.name 会自动更新 name.value。

源码解析： toRefs 的实现原理

好了，铺垫了这么多，终于要进入正题了。让我们一起深入 Vue 3 的源码，看看 toRefs 到底是怎么实现的。

toRefs 函数的实现其实非常巧妙，它的核心思想就是为响应式对象的每一个属性创建一个对应的 ref 对象，并且让这个 ref 对象与原始对象的属性保持同步。

简化后的 toRefs 实现大致如下：

import { customRef, isRef, toRaw } from 'vue';

function toRefs(object) {
  const result = Array.isArray(object) ? new Array(object.length) : {};
  for (const key in object) {
    result[key] = toRef(object, key);
  }
  return result;
}

function toRef(object, key) {
  if (isRef(object[key])) {
    return object[key];
  }

  return {
    get value() {
      return object[key];
    },
    set value(newValue) {
      object[key] = newValue;
    },
  };
}

让我们来逐行分析一下：

toRefs(object) 函数：
- 首先，判断传入的 object 是不是数组，如果是数组，就创建一个对应长度的数组 result，否则创建一个空对象 result。
- 然后，遍历 object 的所有属性，对于每一个属性，都调用 toRef(object, key) 函数来创建一个对应的 ref 对象，并将这个 ref 对象赋值给 result[key]。
- 最后，返回 result 对象。
toRef(object, key) 函数：
- 首先，判断 object[key] 是否已经是一个 ref 对象，如果是，则直接返回它。这一步是为了防止重复创建 ref 对象。
- 如果 object[key] 不是 ref 对象，则创建一个新的 ref 对象。这个 ref 对象是一个包含 get 和 set 方法的对象。
  - get 方法返回 object[key] 的值。
  - set 方法将 newValue 赋值给 object[key]。

关键点：get 和 set 方法

toRef 函数的关键在于它创建的 ref 对象的 get 和 set 方法。

get 方法： 当访问 ref 对象的 value 属性时，get 方法会被调用。这个方法会直接返回原始对象 object 中对应属性的值 object[key]。
set 方法： 当修改 ref 对象的 value 属性时，set 方法会被调用。这个方法会将新的值 newValue 赋值给原始对象 object 中对应的属性 object[key]。

通过这种方式，ref 对象就和原始对象的属性建立了一种“代理”关系。当我们访问或修改 ref 对象的 value 属性时，实际上是在访问或修改原始对象的属性。

为什么这样就能保持响应性？

因为 Vue 3 的响应式系统会追踪所有对响应式对象属性的访问和修改。当我们通过 ref 对象的 get 和 set 方法访问或修改原始对象的属性时，Vue 3 的响应式系统仍然能够追踪到这些操作，并且能够自动更新所有依赖于这些属性的视图。

更进一步：customRef 的妙用

事实上，Vue 3 真正的 toRefs 实现会更复杂一些，它会使用 customRef 来创建 ref 对象，而不是直接使用简单的 get 和 set 方法。 customRef 提供了更强大的控制能力，可以让我们自定义 ref 对象的行为。

使用 customRef 的 toRef 实现大致如下：

import { customRef, isRef, toRaw } from 'vue';

function toRef(object, key) {
  if (isRef(object[key])) {
    return object[key];
  }

  return customRef((track, trigger) => {
    return {
      get() {
        track(); // 追踪依赖
        return object[key];
      },
      set(newValue) {
        object[key] = newValue;
        trigger(); // 触发更新
      },
    };
  });
}

让我们来解释一下 customRef 的作用：

customRef((track, trigger) => { ... })： customRef 接受一个函数作为参数。这个函数接收两个参数：track 和 trigger。
- track()： track() 函数用于追踪依赖。当我们访问 ref 对象的 value 属性时，我们需要调用 track() 函数来告诉 Vue 3 的响应式系统，这个 ref 对象依赖于原始对象的这个属性。
- trigger()： trigger() 函数用于触发更新。当我们修改 ref 对象的 value 属性时，我们需要调用 trigger() 函数来告诉 Vue 3 的响应式系统，这个 ref 对象的值已经发生了改变，需要更新所有依赖于这个 ref 对象的视图。

通过使用 customRef，我们可以更精确地控制响应性，并且可以添加一些额外的逻辑，比如缓存、延迟更新等等。

总结：toRefs 的核心价值

总而言之， toRefs 函数的核心价值在于：

将响应式对象的属性转换为 ref 对象。
通过 get 和 set 方法（或者 customRef）建立 ref 对象和原始对象的属性之间的“代理”关系。
利用 Vue 3 的响应式系统追踪属性的访问和修改，从而保持响应性。

toRefs 的应用场景

toRefs 函数在 Vue 3 中有很多应用场景，最常见的包括：

在 setup 函数中解构 reactive 对象： 这是 toRefs 最主要的应用场景。它可以让我们在 setup 函数中方便地解构 reactive 对象，并且保持响应性。
在组件之间传递响应式数据： 我们可以将一个响应式对象转换为一组 ref 对象，然后将这些 ref 对象传递给子组件。这样，子组件就可以直接修改这些 ref 对象的值，并且父组件的数据也会自动更新。
在自定义 hooks 中使用： toRefs 也可以在自定义 hooks 中使用，以便将响应式数据暴露给组件。

表格总结

为了更清晰地理解 toRefs 的作用，我们可以用一个表格来总结一下：

特性	`reactive` 对象解构	`toRefs` + 解构
响应性	丢失响应性	保持响应性
访问方式	直接访问属性：`name`	通过 `.value` 访问：`name.value`
应用场景	不需要在解构后保持响应性的场景	需要在解构后保持响应性的场景
使用难度	简单	稍复杂（需要理解 `ref` 对象）
源码实现复杂度	无需额外函数	涉及 `toRefs` 和 `toRef` 函数，以及 `customRef`（可选）

一些需要注意的点

toRefs 只会对响应式对象的已有属性创建 ref 对象。如果你后续向响应式对象添加新的属性，这些新的属性不会自动转换为 ref 对象。如果需要对新添加的属性也保持响应性，你需要手动调用 toRef 函数。
toRefs 返回的是一个对象，它的属性都是 ref 对象。如果你想将这个对象传递给一个需要普通 JavaScript 对象的地方，你需要将它转换为普通对象。可以使用 toRaw 函数来实现这个转换。

总结与展望

好了，今天的分享就到这里。希望通过今天的讲解，大家对 Vue 3 中的 toRefs 函数有了更深入的理解。 toRefs 是一个非常实用的小工具，它可以帮助我们更好地处理响应式对象解构的问题，并且可以让我们编写更简洁、更易维护的代码。

Vue 3 的响应式系统非常强大，还有很多值得我们深入研究的地方。希望以后有机会能和大家一起学习更多的 Vue 3 源码，共同进步！谢谢大家！

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