Vue 3源码极客之:`Ref`的内部实现:`ref`如何通过`get/set`拦截实现对`value`属性的追踪。

各位观众老爷们,大家好!今天咱们来聊聊Vue 3源码里一个相当重要,但又容易被忽略的小家伙——Ref

别看它名字短小精悍,其实藏着不少秘密。咱们今天就把它扒个精光,看看ref是如何通过get/set拦截,实现对value属性的追踪,让咱们的数据变化都能被Vue精准捕捉到。

一、Ref是个啥?为什么我们需要它?

首先,明确一下Ref是干嘛的。简单来说,Ref就是Vue 3里用来创建一个响应式数据容器的东西。它可以包装任何JavaScript值,让这个值变成响应式的,也就是说,当这个值发生变化时,Vue能够知道,并且更新相关的视图。

为啥我们需要它?Vue 3不是已经有reactive了吗?

好问题!reactive只能让对象变成响应式,对于基本类型的数据(比如数字、字符串、布尔值)就无能为力了。而Ref就是用来解决这个问题的。

举个例子:

// 使用 reactive,基本类型无法响应式
const count = reactive(0); // 报错!reactive只能接受对象

// 使用 ref,完美解决
const count = ref(0);

console.log(count.value); // 0
count.value = 1;
console.log(count.value); // 1

看到了吧?ref通过.value属性来访问和修改内部的值,这可不是随便设计的,背后有深刻的道理。

二、ref的内部实现:一层薄薄的“外壳”

咱们先来看看ref函数的大致实现(简化版,省略了部分优化和细节):

function ref(value) {
  return createRef(value);
}

function createRef(rawValue) {
  if (isRef(rawValue)) {
    return rawValue;
  }
  return new RefImpl(rawValue);
}

class RefImpl {
  constructor(value) {
    this._value = convert(value); // 对 value 进行转换,可能是 reactive
    this.__v_isRef = true; // 标识这是一个 Ref 对象
  }

  get value() {
    track(this, 'value'); // 收集依赖
    return this._value;
  }

  set value(newValue) {
    if (newValue !== this._value) {
      this._value = convert(newValue); // 对 newValue 进行转换,可能是 reactive
      trigger(this, 'value'); // 触发更新
    }
  }
}

function isRef(value) {
  return !!(value && value.__v_isRef);
}

// 如果 value 本身是一个对象,则将其转换为 reactive 对象
function convert(val) {
  return isObject(val) ? reactive(val) : val
}

是不是有点眼花缭乱?别怕,咱们一步一步来分析:

  1. ref(value)函数: 这是我们最常用的函数,它接收一个value作为参数,然后调用createRef来创建真正的Ref对象。
  2. createRef(rawValue)函数: 这里有个小小的优化,如果传入的rawValue本身就是一个Ref对象,那就直接返回它,避免重复创建。否则,就创建一个新的RefImpl实例。
  3. RefImpl类: 这才是Ref的核心所在!它内部维护了一个_value属性,用来存储实际的值。重点来了,它使用了getset拦截器,来追踪_value的变化。
  4. convert(val)函数: 这个函数的主要作用是,如果传入的value是一个对象,那么就使用reactive方法将它转换为响应式对象。这样,即使ref内部存储的是一个对象,也能保证其响应性。
  5. isRef(value)函数: 判断一个值是否是Ref对象,通过检查它是否有一个__v_isRef属性。这是一个内部标识,Vue 用来区分Ref对象和其他普通对象。

三、get/set拦截:追踪数据变化的“秘密武器”

现在咱们来重点看看RefImpl类里的getset拦截器:

  • get value() 当我们访问ref.value时,这个get拦截器会被调用。它做了两件事:
    • track(this, 'value'):这句代码非常关键!它会把当前正在执行的 effect(通常是组件的渲染函数)添加到依赖列表中。也就是说,它告诉 Vue:当前组件依赖于这个Ref对象的value属性。
    • return this._value:最后,返回_value的实际值。
  • set value(newValue) 当我们修改ref.value时,这个set拦截器会被调用。它也做了两件事:
    • if (newValue !== this._value):首先,判断新值和旧值是否相同。如果相同,就什么也不做,避免不必要的更新。
    • this._value = convert(newValue):如果新值和旧值不同,就更新_value的值,并且调用convert,保证newValue如果是一个对象,那么它可以被转换为响应式对象。
    • trigger(this, 'value'):这句代码也很关键!它会触发所有依赖于这个Ref对象的value属性的 effect,让它们重新执行。也就是说,它告诉 Vue:这个Ref对象的value属性已经发生了变化,需要更新视图了。

简单总结一下:

操作 触发的拦截器 做的事情
访问ref.value get 1. track(this, 'value'):收集依赖,将当前正在执行的 effect 添加到依赖列表中。
2. return this._value:返回_value的实际值。
修改ref.value set 1. if (newValue !== this._value):判断新值和旧值是否相同,避免不必要的更新。
2. this._value = convert(newValue):更新_value的值。
3. trigger(this, 'value'):触发更新,让所有依赖于这个Ref对象的value属性的 effect 重新执行。

四、tracktrigger:响应式系统的核心

咱们上面提到了tracktrigger这两个函数,它们是Vue响应式系统的核心组成部分。虽然咱们今天不打算深入讲解它们,但还是简单介绍一下它们的作用:

  • track(target, key) 这个函数的作用是收集依赖。它会把当前正在执行的 effect(通常是组件的渲染函数)添加到target对象的key属性的依赖列表中。
  • trigger(target, key) 这个函数的作用是触发更新。它会遍历target对象的key属性的依赖列表,然后执行列表中的所有 effect。

可以把它们想象成一个订阅发布系统:

  • track:相当于订阅者,它订阅了某个数据的变化。
  • trigger:相当于发布者,当数据发生变化时,它会通知所有的订阅者。

五、shallowRef:一个“浅”响应式的Ref

Vue 3还提供了一个shallowRef函数,它和ref非常相似,但有一个重要的区别:shallowRef只对value属性本身是响应式的,而不会对value内部的属性进行响应式转换。

举个例子:

const obj = shallowRef({ count: 0 });

obj.value.count++; // 不会触发视图更新!

obj.value = { count: 1 }; // 会触发视图更新!

可以看到,修改obj.value.count不会触发视图更新,因为shallowRef只对obj.value本身是响应式的,而不会递归地将obj.value内部的count属性也变成响应式的。

shallowRef适用于一些性能敏感的场景,比如当我们需要处理大量数据,但只需要对数据的整体进行响应式追踪时,可以使用shallowRef来避免不必要的性能开销。

六、customRef:自定义你的Ref

Vue 3还提供了一个customRef函数,它允许我们完全自定义Ref的行为。这给我们提供了极大的灵活性,可以根据自己的需求来实现各种各样的Ref

customRef接收一个工厂函数作为参数,这个工厂函数接收tracktrigger两个函数作为参数,然后返回一个包含getset方法的对象。

举个例子:

function useDebouncedRef(value, delay) {
  let timeout;
  return customRef((track, trigger) => {
    return {
      get() {
        track();
        return value;
      },
      set(newValue) {
        clearTimeout(timeout);
        timeout = setTimeout(() => {
          value = newValue;
          trigger();
        }, delay);
      }
    };
  });
}

const debouncedValue = useDebouncedRef('hello', 500);

这个例子实现了一个带有防抖功能的Ref。当我们修改debouncedValue.value时,并不会立即更新,而是会等待delay毫秒后才更新。

七、总结

今天咱们深入剖析了Vue 3源码里Ref的内部实现。咱们了解到:

  • Ref是用来创建一个响应式数据容器的东西,它可以包装任何JavaScript值,让这个值变成响应式的。
  • Ref通过getset拦截器来追踪value属性的变化。
  • tracktrigger是Vue响应式系统的核心组成部分,它们分别负责收集依赖和触发更新。
  • shallowRef是一个“浅”响应式的Ref,它只对value属性本身是响应式的,而不会对value内部的属性进行响应式转换。
  • customRef允许我们完全自定义Ref的行为。

掌握了Ref的内部实现,能帮助我们更好地理解Vue 3的响应式系统,写出更高效、更优雅的Vue代码。希望今天的讲座对大家有所帮助!

彩蛋:

其实,Vue 3的响应式系统远不止这些,还有很多其他的概念和技术,比如computedwatch等等。如果你对Vue 3的源码感兴趣,可以继续深入研究,相信你会发现更多有趣的秘密!

下次有机会,咱们再聊聊Vue 3的其他源码细节! 感谢大家的收看!

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