Vue 3源码极客之:`Vue`的`CustomRef`:如何实现一个可自定义依赖追踪和派发更新的`Ref`。

各位靓仔靓女们,大家好!我是你们的老朋友,今天咱们来聊聊 Vue 3 源码里一个挺有意思的小东西:customRef

啥是 customRef 呢? 简单来说,它就像一个超级英雄,能让你完全掌控一个 ref 的依赖追踪和更新触发。 想象一下,你拥有了控制权,想啥时候更新就啥时候更新,想咋追踪就咋追踪,是不是感觉很爽?

一、为啥需要 customRef

在 Vue 中,我们通常用 refreactive 来创建响应式数据。 Vue 会自动追踪这些数据的变化,并在数据改变时更新视图。 但有时候,自动挡可能不够用,我们需要手动挡。

举个栗子:

  • 防抖 (Debounce): 搜索框输入的时候,我们希望用户停止输入一段时间后再发起请求,而不是每次输入都请求一次。
  • 节流 (Throttle): 比如监听 scroll 事件,我们不希望事件触发频率过高,而是每隔一段时间执行一次。
  • 延迟更新:有时候我们希望数据改变后,延迟一段时间再更新视图。

这些场景,用普通的 ref 就不太好处理了,这时候 customRef 就派上用场了。

二、customRef 的基本用法

customRef 接受一个函数作为参数,这个函数需要返回一个对象,这个对象必须包含 getset 两个属性,分别用于获取和设置 ref 的值。

import { customRef } from 'vue'

function useDebouncedRef(value, delay) {
  let timeout
  return customRef((track, trigger) => {
    return {
      get() {
        track() // 告诉 Vue 追踪这个 ref 的依赖
        return value
      },
      set(newValue) {
        clearTimeout(timeout)
        timeout = setTimeout(() => {
          value = newValue
          trigger() // 告诉 Vue 触发更新
        }, delay)
      }
    }
  })
}

// 使用
import { ref, watch } from 'vue'

export default {
  setup() {
    const debouncedValue = useDebouncedRef('', 500) // 500ms 防抖
    const inputValue = ref('')

    watch(inputValue, (newValue) => {
      debouncedValue.value = newValue
    })

    return {
      inputValue,
      debouncedValue,
    }
  },
  template: `
    <input v-model="inputValue" />
    <p>Debounced Value: {{ debouncedValue }}</p>
  `
}

这个例子中,useDebouncedRef 就是一个自定义的 ref,它实现了防抖功能。

  • track(): 这个函数告诉 Vue,当前 get 操作需要被追踪。 也就是说,当 debouncedValue.value 被访问时,Vue 会记录下当前的组件或 effect 依赖了这个 ref
  • trigger(): 这个函数告诉 Vue,当前 ref 的值发生了改变,需要触发更新。 Vue 会找到所有依赖这个 ref 的组件或 effect,并重新渲染或执行。

三、深入源码分析 (Simplified)

虽然我们不能直接看到 Vue 3 的完整源码,但我们可以根据官方文档和一些开源项目,来推断 customRef 的实现原理。

可以简单理解为:customRef 内部维护了一个依赖收集器和一个更新派发器。

  1. 依赖收集 (Track)

    get 方法被调用时,track() 函数会被执行。 track() 函数会将当前正在执行的 effect (比如组件的渲染函数) 注册到 ref 的依赖列表中。

    你可以想象成一个表格:

    Ref 依赖的 Effect
    refA 组件A渲染函数, effect1, effect2
    refB 组件B渲染函数, effect3

    这样,Vue 就知道哪些组件或 effect 依赖了这个 ref

  2. 更新派发 (Trigger)

    set 方法被调用时,trigger() 函数会被执行。 trigger() 函数会遍历 ref 的依赖列表,并依次执行这些 effect。

    还是上面的表格,如果 refA 的值发生了改变,trigger() 函数会找到组件A的渲染函数, effect1 和 effect2,并重新执行它们,从而更新视图。

四、更复杂的例子:节流 (Throttle)

import { customRef } from 'vue';

function useThrottledRef(value, interval) {
  let timeout;
  let lastExec = 0;

  return customRef((track, trigger) => {
    return {
      get() {
        track(); // 追踪依赖
        return value;
      },
      set(newValue) {
        const now = Date.now();
        const elapsed = now - lastExec;

        if (!timeout) {
          if (elapsed > interval) {
            // 立即执行
            value = newValue;
            lastExec = now;
            trigger(); // 触发更新
          } else {
            // 延迟执行
            timeout = setTimeout(() => {
              value = newValue;
              lastExec = Date.now();
              trigger(); // 触发更新
              timeout = null; // 清空 timeout
            }, interval - elapsed);
          }
        }
      }
    };
  });
}

// 使用
import { ref, watch } from 'vue';

export default {
  setup() {
    const throttledValue = useThrottledRef('', 500); // 500ms 节流
    const inputValue = ref('');

    watch(inputValue, (newValue) => {
      throttledValue.value = newValue;
    });

    return {
      inputValue,
      throttledValue,
    };
  },
  template: `
    <input v-model="inputValue" />
    <p>Throttled Value: {{ throttledValue }}</p>
  `
};

这个例子中,useThrottledRef 实现了节流功能。 只有当距离上次执行的时间超过 interval 时,才会更新 value 并触发更新。

五、customRef 的优势

  • 完全控制: 你可以完全掌控 ref 的依赖追踪和更新触发,实现各种自定义的响应式行为。
  • 灵活性: 适用于各种复杂的场景,比如防抖、节流、延迟更新等。
  • 可复用性: 可以将自定义的 ref 封装成函数,方便在不同的组件中使用。
  • 提高性能: 通过控制更新频率,可以减少不必要的渲染,提高性能。 比如防抖和节流就属于性能优化手段。

六、customRef 的注意事项

  • track()trigger() 必须调用: 如果你忘记调用 track()trigger(), Vue 就无法正确追踪依赖或触发更新,导致视图无法正确渲染。
  • 避免过度使用: 虽然 customRef 很强大,但也不要过度使用。 对于简单的响应式数据,直接使用 refreactive 就可以了。
  • 小心内存泄漏: 在使用 setTimeoutsetInterval 时,要注意及时清除定时器,避免内存泄漏。 特别是在组件卸载时,一定要清除定时器。
  • 确保 value 的正确更新: 在 set 方法中,一定要确保 value 被正确更新,否则会导致视图显示不正确。
  • 理解响应式原理: 要理解 Vue 的响应式原理,才能更好地使用 customRef。 不理解原理,很容易写出有 bug 的代码。

七、customRef 的应用场景

除了防抖和节流,customRef 还有很多其他的应用场景。

  • 懒加载: 只有当组件可见时,才加载数据。
  • 状态管理: 可以自定义状态管理的逻辑,比如实现撤销/重做功能。
  • 动画: 可以控制动画的播放和暂停。
  • 表单验证: 可以自定义表单验证的逻辑,比如实现异步验证。
  • 数据缓存: 可以自定义数据缓存的逻辑,比如实现 LRU 缓存。

八、shallowReftriggerRef

顺便提一下,Vue 3 还提供了 shallowReftriggerRef 这两个相关的 API。

  • shallowRef: 创建一个浅层的 ref。 只有当 ref.value 本身发生改变时,才会触发更新。 如果 ref.value 是一个对象,只有当对象本身被替换时,才会触发更新。 对象内部的属性改变不会触发更新。

  • triggerRef: 手动触发 ref 的更新。 即使 ref 的值没有发生改变,也可以使用 triggerRef 来强制触发更新。

这两个 API 通常和 customRef 配合使用,可以实现更精细的控制。

九、总结

customRef 是 Vue 3 中一个非常强大的 API,它允许我们完全掌控 ref 的依赖追踪和更新触发。 通过 customRef,我们可以实现各种自定义的响应式行为,满足各种复杂的场景需求。

但是,customRef 也需要谨慎使用。 要理解 Vue 的响应式原理,才能更好地使用 customRef,避免出现 bug。

希望今天的讲解对大家有所帮助。 下次再见!

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