解释 Vue 3 源码中 `stop` 函数的实现原理,它如何停止响应式副作用函数的依赖收集和执行。

各位靓仔靓女,晚上好!我是你们的老朋友,人称“源码挖掘机”的码农老王。今天咱们来聊聊 Vue 3 源码里一个看似不起眼,实则举足轻重的函数:stop

别看 stop 这名字简单粗暴,但它在 Vue 3 的响应式系统中扮演着“急刹车”的角色。想象一下,响应式系统就像一辆自动驾驶的汽车,各种副作用函数(effect)就是这辆车的乘客,它们依赖着某些数据(reactive data)。一旦数据发生变化,汽车就会自动启动,拉着乘客们去“兜风”(执行副作用函数)。但有时候,我们可能想让这辆车暂时停下来,比如组件被卸载的时候,这时候就需要 stop 来踩一脚刹车,防止继续触发副作用函数。

那么,stop 是怎么做到让副作用函数“老实”下来的呢? 咱们一点点扒开它的源码,看看里面到底藏着什么玄机。

1. 响应式系统的基石:effect 函数

在深入 stop 之前,我们得先回顾一下 Vue 3 响应式系统的核心:effect 函数。 effect 函数的作用是将一个函数包裹起来,使其变成一个“响应式副作用函数”。 简单来说,就是让这个函数能够追踪它所依赖的响应式数据,并在这些数据发生变化时重新执行。

咱们先来模拟一个简易版的 effect 函数(简化版,只为理解原理):

let activeEffect = null; // 当前激活的 effect

function effect(fn) {
  const effectFn = () => {
    try {
      activeEffect = effectFn; // 设置当前激活的 effect
      return fn(); // 执行传入的函数,触发依赖收集
    } finally {
      activeEffect = null; // 清空当前激活的 effect
    }
  };
  effectFn.deps = []; // 用于存储该 effect 依赖的 deps 集合
  effectFn.stop = () => { //stop方法
    stop(effectFn);
  };
  return effectFn;
}

在这个简易版的 effect 函数中,我们可以看到:

  • activeEffect:这是一个全局变量,用于存储当前正在执行的 effect 函数。 它的作用非常关键,在依赖收集的时候会用到。
  • effectFn: 这是 effect 函数返回的“响应式副作用函数”。 它会被赋予一个 deps 属性,用于存储它所依赖的 deps 集合。以及stop方法。
  • effectFn.stop: 指向stop函数,方便外部停止effectFn。

2. 依赖收集的秘密:track 函数

effect 函数执行的时候,它会触发依赖收集。 依赖收集的过程就是将当前激活的 effect 函数(也就是 activeEffect)添加到它所依赖的 deps 集合中。 这个过程由 track 函数负责。

同样,我们也模拟一个简易版的 track 函数:

const targetMap = new WeakMap(); // 用于存储 target -> key -> dep 的映射关系

function track(target, key) {
  if (!activeEffect) return; // 如果没有激活的 effect,直接返回
  let depsMap = targetMap.get(target);
  if (!depsMap) {
    depsMap = new Map();
    targetMap.set(target, depsMap);
  }
  let dep = depsMap.get(key);
  if (!dep) {
    dep = new Set();
    depsMap.set(key, dep);
  }
  if (!dep.has(activeEffect)) {
    dep.add(activeEffect); // 将当前激活的 effect 添加到 dep 中
    activeEffect.deps.push(dep); // 将 dep 添加到 effect 的 deps 集合中
  }
}

在这个简易版的 track 函数中,我们可以看到:

  • targetMap:这是一个 WeakMap,用于存储 target -> key -> dep 的映射关系。 target 指的是响应式对象,key 指的是响应式对象的属性,dep 指的是一个 Set,用于存储依赖于该属性的 effect 函数。
  • dep: 这是一个 Set,用于存储依赖于某个属性的 effect 函数。 使用 Set 可以保证 effect 函数不会被重复添加。
  • activeEffect.deps.push(dep): 将 dep 添加到 effect 的 deps 集合中. 方便stop时使用。

3. stop 函数的真面目:移除依赖,停止执行

现在,终于轮到我们的主角 stop 函数登场了。 stop 函数的作用是将一个“响应式副作用函数”从它所依赖的所有 deps 集合中移除,从而阻止它在响应式数据发生变化时重新执行。

来看一下简易版的 stop 函数:

function stop(effectFn) {
  if (effectFn.onStop) {
    effectFn.onStop();
  }
  for (const dep of effectFn.deps) {
    dep.delete(effectFn); // 从 dep 中移除 effect
  }
}

这就是 stop 函数的全部代码! 是不是很简单? 别看它代码少,但它做的事情可不少:

  1. 执行 onStop 回调函数 (可选):如果 effectFn 存在 onStop 回调函数,则先执行它。 onStop 回调函数允许我们在停止 effect 函数之前执行一些清理工作,比如取消订阅、释放资源等等。
  2. 移除依赖关系:遍历 effectFn.deps 集合,将 effectFn 从它所依赖的所有 dep 集合中移除。 这一步是 stop 函数的核心,它彻底断开了 effectFn 与响应式数据之间的联系。

4. 完整例子:stop 的实际应用

为了更好地理解 stop 函数的作用,我们来看一个完整的例子:

const { effect, track } = {
  activeEffect: null, // 当前激活的 effect

  effect(fn, options = {}) {
    const effectFn = () => {
      try {
        this.activeEffect = effectFn; // 设置当前激活的 effect
        return fn(); // 执行传入的函数,触发依赖收集
      } finally {
        this.activeEffect = null; // 清空当前激活的 effect
      }
    };
    effectFn.deps = []; // 用于存储该 effect 依赖的 deps 集合
    effectFn.stop = () => { //stop方法
      this.stop(effectFn);
    };
    if (options.onStop) {
      effectFn.onStop = options.onStop;
    }
    return effectFn;
  },

  targetMap: new WeakMap(), // 用于存储 target -> key -> dep 的映射关系

  track(target, key) {
    if (!this.activeEffect) return; // 如果没有激活的 effect,直接返回
    let depsMap = this.targetMap.get(target);
    if (!depsMap) {
      depsMap = new Map();
      this.targetMap.set(target, depsMap);
    }
    let dep = depsMap.get(key);
    if (!dep) {
      dep = new Set();
      depsMap.set(key, dep);
    }
    if (!dep.has(this.activeEffect)) {
      dep.add(this.activeEffect); // 将当前激活的 effect 添加到 dep 中
      this.activeEffect.deps.push(dep); // 将 dep 添加到 effect 的 deps 集合中
    }
  },

  stop(effectFn) {
    if (effectFn.onStop) {
      effectFn.onStop();
    }
    for (const dep of effectFn.deps) {
      dep.delete(effectFn); // 从 dep 中移除 effect
    }
  },
};

const reactive = (raw) => {
  return new Proxy(raw, {
    get(target, key) {
      track(target, key);
      return target[key];
    },
    set(target, key, value) {
      target[key] = value;
      return true;
    },
  });
};

// 创建一个响应式对象
const state = reactive({ count: 0 });

// 创建一个 effect 函数
const myEffect = effect(() => {
  console.log("Count:", state.count);
}, {
  onStop: () => {
    console.log("Effect stopped!");
  },
});

// 初始执行 effect 函数
myEffect(); // 输出: Count: 0

// 修改响应式数据
state.count++; // 输出: Count: 1

// 停止 effect 函数
myEffect.stop(); // 输出: Effect stopped!

// 再次修改响应式数据
state.count++; // 不会触发 effect 函数的执行

在这个例子中,我们首先创建了一个响应式对象 state,然后创建了一个 effect 函数 myEffect,它会打印 state.count 的值。 当我们修改 state.count 的值时,myEffect 函数会自动重新执行。

但是,当我们调用 myEffect.stop() 函数时,myEffect 函数就被停止了。 此后,即使我们再次修改 state.count 的值,myEffect 函数也不会再执行。

5. Vue 3 源码中的 stop 函数

现在,我们来看一下 Vue 3 源码中的 stop 函数(简化版):

function stop(effect: ReactiveEffect) {
  if (effect.active) {
    cleanupEffect(effect); // 清理 effect 的依赖关系
    if (effect.onStop) {
      effect.onStop(); // 执行 onStop 回调函数
    }
    effect.active = false; // 将 effect 标记为 inactive
  }
}

function cleanupEffect(effect: ReactiveEffect) {
  const { deps } = effect;
  if (deps.length) {
    for (let i = 0; i < deps.length; i++) {
      deps[i].delete(effect); // 从 dep 中移除 effect
    }
    deps.length = 0; // 清空 effect 的 deps 集合
  }
}

Vue 3 源码中的 stop 函数与我们的简易版 stop 函数基本相同,只是多了一些额外的处理:

  • effect.active:这是一个标志位,用于表示 effect 函数是否处于激活状态。 只有当 effect.activetrue 时,stop 函数才会执行。
  • cleanupEffect:这个函数用于清理 effect 函数的依赖关系。 它会遍历 effect.deps 集合,将 effect 函数从它所依赖的所有 dep 集合中移除,并清空 effect.deps 集合。
  • effect.active = false:将 effect 函数标记为 inactive,防止它被再次激活。

6. stop 函数的重要性

stop 函数在 Vue 3 的响应式系统中扮演着至关重要的角色。 它可以帮助我们:

  • 优化性能:通过停止不再需要的 effect 函数,可以避免不必要的计算和更新,从而提高应用程序的性能。
  • 防止内存泄漏:如果 effect 函数持续监听不再需要的响应式数据,可能会导致内存泄漏。 通过停止 effect 函数,可以释放对这些数据的引用,从而防止内存泄漏。
  • 控制副作用stop 函数可以让我们精确地控制副作用函数的执行时机,从而更好地管理应用程序的状态。

总结

stop 函数是 Vue 3 响应式系统中的一个关键组成部分。 它通过移除依赖关系,阻止副作用函数在响应式数据发生变化时重新执行,从而优化性能、防止内存泄漏、控制副作用。

希望今天的讲座能够帮助大家更好地理解 stop 函数的实现原理和作用。 记住,源码的世界充满了乐趣,只要你肯花时间去探索,就能发现其中的奥秘。

下次再见!

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