解释 Vue 3 源码中 `ref`, `reactive`, `computed` 等 API 的 TypeScript 类型推断实现。 - 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

各位靓仔靓女，老司机们好！今天咱们来聊聊 Vue 3 源码里那些骚气的类型推断，特别是 ref, reactive, computed 这几个核心 API。保证听完之后，你会觉得 TypeScript 真香，Vue 3 更香！

开场白：类型推断的重要性

在进入正题之前，先跟大家唠叨几句类型推断的重要性。想象一下，你写了一大段 JavaScript 代码，跑起来才发现有个变量类型用错了，导致程序崩溃，是不是很抓狂？TypeScript 的类型推断就像一个预警系统，能在你写代码的时候就告诉你哪里可能出错，避免运行时踩坑。

Vue 3 使用 TypeScript 重写，类型推断更是发挥到了极致，让开发者享受到更安全、更智能的开发体验。接下来，我们就来逐个击破 ref, reactive, computed 这几个 API 的类型推断实现。

第一部分：ref – 万物皆可追踪

ref 用于创建一个响应式的引用，它可以追踪任何类型的值。我们先来看看 ref 的类型定义（简化版）：

interface Ref<T> {
  value: T;
  // ... 其他属性和方法
}

function ref<T>(value: T): Ref<UnwrapRef<T>>;
function ref<T = any>(): Ref<T>;

这里有两个重载的 ref 函数签名：

ref<T>(value: T): Ref<UnwrapRef<T>>: 当你传入一个初始值 value 时，TypeScript 会根据 value 的类型推断出 Ref<T> 中 T 的类型。UnwrapRef 是一个辅助类型，后面会讲到。
ref<T = any>(): Ref<T>: 当你没有传入初始值时，T 默认为 any，这意味着你可以稍后给 ref 赋值任何类型的值。不推荐使用，因为丧失了类型安全性。

UnwrapRef：解开响应式的包装

UnwrapRef 的作用是递归地解开 ref 的包装，直到得到原始值的类型。这对于处理嵌套的 ref 非常有用。

type UnwrapRef<T> = T extends Ref<infer V>
  ? UnwrapRefSimple<V>
  : T;

type UnwrapRefSimple<T> = T extends Function
  ? T
  : T extends Ref<infer V>
    ? UnwrapRefSimple<V>
    : T extends object
      ? { [K in keyof T]: UnwrapRef<T[K]> }
      : T;

让我们分解一下 UnwrapRefSimple：

T extends Function ? T: 如果 T 是一个函数，直接返回 T，因为函数不需要解包。
T extends Ref<infer V> ? UnwrapRefSimple<V> : ...: 如果 T 是一个 ref，使用 infer V 提取出 ref 内部的类型 V，然后递归调用 UnwrapRefSimple<V> 继续解包。
T extends object ? { [K in keyof T]: UnwrapRef<T[K]> } : T: 如果 T 是一个对象，遍历对象的所有 key，对每个 value 递归调用 UnwrapRef<T[K]> 进行解包，最终返回一个新的对象，其中所有 value 都被解包。
T: 如果 T 不是 Function，也不是 Ref，也不是 object，那么直接返回 T，表示已经解包到最底层了。

举个例子：

import { ref } from 'vue';

const count = ref(0); // count 的类型是 Ref<number>
const message = ref('Hello'); // message 的类型是 Ref<string>

const obj = ref({
  name: 'John',
  age: ref(30),
}); // obj 的类型是 Ref<{ name: string; age: Ref<number>; }>

// 使用 typeof 获取类型，然后使用 UnwrapRef 解包
type ObjType = typeof obj.value; // { name: string; age: Ref<number>; }
type UnwrappedObjType = UnwrapRef<ObjType>; // { name: string; age: number; }

类型推断实战：ref 的用法

import { ref } from 'vue';

// 推断为 Ref<number>
const count = ref(0);
count.value = 1; // OK
// count.value = 'hello'; // Error: 不能将类型“string”分配给类型“number”。

// 推断为 Ref<string | number>，因为初始值为 null，后面赋值了 string
const dynamicValue = ref<string | number>(null);
dynamicValue.value = 'world';
dynamicValue.value = 123;

// 没有初始值，默认为 Ref<any>，不推荐
const unknownValue = ref();
unknownValue.value = 'anything';
unknownValue.value = 42;

ref 的小结：

功能	类型推断方式	优点	缺点
创建基本类型	根据初始值的类型推断 `Ref<T>` 中的 `T`	类型安全，避免运行时错误	无
创建复杂类型	递归解包 `Ref`，使用 `UnwrapRef` 移除 `Ref` 包装	可以处理嵌套的 `ref`，简化类型定义	类型定义可能比较复杂，需要理解 `UnwrapRef` 的工作原理
没有初始值	默认为 `Ref<any>`	灵活，可以稍后赋值任何类型的值	丧失类型安全，容易出错

第二部分：reactive – 让对象活起来

reactive 用于将一个普通对象转换成响应式对象。与 ref 不同，reactive 直接修改对象的属性，而不是通过 .value 访问。

function reactive<T extends object>(target: T): UnwrapNestedRefs<T>;

reactive<T extends object>(target: T): UnwrapNestedRefs<T>: 传入一个对象 target，TypeScript 会根据 target 的类型推断出响应式对象的类型 UnwrapNestedRefs<T>。

UnwrapNestedRefs：深度解包对象

UnwrapNestedRefs 的作用是递归地解开对象中所有属性的 ref 包装，并将对象转换为响应式对象。

type UnwrapNestedRefs<T> = T extends Ref ? T : UnwrapRef<T>;

这个类型定义很简单，它首先判断 T 是否是 Ref 类型，如果是，则直接返回 T（保持 Ref 的响应性）。否则，使用 UnwrapRef<T> 解开 T 的 ref 包装。

类型推断实战：reactive 的用法

import { reactive, ref } from 'vue';

const state = reactive({
  count: 0,
  message: 'Hello',
  nested: {
    value: ref(10),
  },
});

// state 的类型是 { count: number; message: string; nested: { value: number; }; }
state.count = 1; // OK
state.message = 'World'; // OK
state.nested.value = 20; // OK，因为 nested.value 已经被 UnwrapRef 解包

// state.count = 'hello'; // Error: 不能将类型“string”分配给类型“number”。

readonly：只读属性

readonly 的作用是创建一个对象的只读代理。任何尝试修改只读代理的操作都会导致运行时错误。

function readonly<T extends object>(
  target: T
): Readonly<UnwrapNestedRefs<T>>;

readonly<T extends object>(target: T): Readonly<UnwrapNestedRefs<T>>: 传入一个对象 target，TypeScript 会根据 target 的类型推断出只读对象的类型 Readonly<UnwrapNestedRefs<T>>。

Readonly 是 TypeScript 内置的类型，用于将对象的所有属性设置为只读。

类型推断实战：readonly 的用法

import { reactive, readonly } from 'vue';

const original = reactive({ count: 0 });
const frozen = readonly(original);

// original 的类型是 { count: number; }
// frozen 的类型是 Readonly<{ count: number; }>

original.count++; // OK，可以修改 original 对象
// frozen.count++; // Error: 无法分配到“count”，因为它是只读属性。

reactive 的小结：

功能	类型推断方式	优点	缺点
创建响应式对象	使用 `UnwrapNestedRefs` 递归解包对象中的 `ref`，并将其转换为响应式对象	类型安全，简化代码，易于使用	只能用于对象类型，不能用于基本类型
创建只读对象	使用 `Readonly<UnwrapNestedRefs<T>>` 将对象的所有属性设置为只读	防止意外修改，提高代码可靠性	需要注意只读是浅只读，如果对象内部有嵌套对象，需要递归使用 `readonly`

第三部分：computed – 懒加载的计算属性

computed 用于创建一个计算属性，它的值会根据依赖的响应式数据自动更新。

function computed<T>(
  getter: ComputedGetter<T>
): ComputedRef<T>;

function computed<T>(
  options: {
    get: ComputedGetter<T>;
    set: ComputedSetter<T>;
  }
): ComputedRef<T>;

这里也有两个重载的 computed 函数签名：

computed<T>(getter: ComputedGetter<T>): ComputedRef<T>: 当你只传入一个 getter 函数时，TypeScript 会根据 getter 函数的返回值类型推断出 ComputedRef<T> 中 T 的类型。
computed<T>(options: { get: ComputedGetter<T>; set: ComputedSetter<T>; }): ComputedRef<T>: 当你传入一个包含 getter 和 setter 函数的对象时，TypeScript 同样会根据 getter 函数的返回值类型推断出 ComputedRef<T> 中 T 的类型。

其中：

ComputedGetter<T> 是一个返回类型为 T 的函数。
ComputedSetter<T> 是一个接受类型为 T 的参数的函数。
ComputedRef<T> 是一个只读的 ref，它的 value 属性是计算结果。

类型推断实战：computed 的用法

import { ref, computed } from 'vue';

const count = ref(0);

// 推断为 ComputedRef<number>
const doubleCount = computed(() => count.value * 2);

// 推断为 ComputedRef<string>
const message = computed(() => `Count is: ${count.value}`);

// 使用 getter 和 setter
const squaredCount = computed({
  get: () => count.value * count.value,
  set: (newValue) => {
    count.value = Math.sqrt(newValue);
  },
});

console.log(doubleCount.value); // 0
count.value = 1;
console.log(doubleCount.value); // 2

squaredCount.value = 9;
console.log(count.value); // 3

computed 的小结：

功能	类型推断方式	优点	缺点
创建计算属性	根据 getter 函数的返回值类型推断 `ComputedRef<T>` 中的 `T`	自动追踪依赖，缓存计算结果，提高性能	需要注意避免在 getter 函数中修改响应式数据，否则可能导致无限循环
使用 getter/setter	同样根据 getter 函数的返回值类型推断 `ComputedRef<T>` 中的 `T`	可以手动控制计算属性的更新	需要同时维护 getter 和 setter 函数，增加代码复杂度

总结：Vue 3 的类型推断哲学

Vue 3 的类型推断充分利用了 TypeScript 的强大功能，为开发者提供了类型安全、智能提示、自动补全等诸多好处。通过 ref, reactive, computed 等 API，Vue 3 将响应式数据和类型系统完美结合，让开发者能够编写出更健壮、更易于维护的代码。

Vue 3 的类型推断哲学可以概括为以下几点：

尽早发现错误： 在编译时就发现类型错误，避免运行时踩坑。
提供智能提示： 在编写代码时提供类型信息和自动补全，提高开发效率。
简化类型定义： 使用类型推断减少手动类型注解，使代码更简洁易懂。
保持灵活性： 在保证类型安全的前提下，尽可能提供灵活性，允许开发者在必要时使用 any 类型。

希望今天的分享能够帮助大家更好地理解 Vue 3 的类型推断机制。下次再见！

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