探讨 Vue 3 中 `computed` 的 `lazy` (惰性) 和 `dirty` (脏检查) 机制在源码中的实现,以及它如何避免不必要的重复计算。

好的,各位观众老爷,今天咱们来聊聊 Vue 3 里 computed 的神奇之处,特别是它的 lazydirty 机制。别担心,我尽量用大白话,保证你们听得懂,看得开心。

开场白:computed 的烦恼

话说,咱们用 Vue 做项目,computed 属性那可是老朋友了。它可以根据其他响应式数据计算出一个新值,而且还会自动缓存。看起来很美好,对不对?

但是,如果 computed 属性的依赖项变化很频繁,而我们又不需要每次都立即更新 computed 的值,那就会造成不必要的性能浪费。 就像你辛辛苦苦做了一桌子菜,结果客人还没来,菜都凉了!

Vue 3 针对这个问题,引入了 lazydirty 机制,让 computed 属性变得更加智能,更加高效。

lazy:迟来的爱

lazy,顾名思义,就是“懒”。它表示 computed 属性在初始化的时候,不会立即计算值,而是等到第一次被访问的时候才计算。

这就像一个“懒加载”的图片,只有当它出现在用户的视窗中时,才会真正加载。

源码探秘:lazy 的身影

在 Vue 3 的源码中,computed 属性的实现依赖于一个 ReactiveEffect 对象。这个对象负责追踪依赖项,并在依赖项变化时触发重新计算。

computed 属性被创建时,如果设置了 lazy: true,那么 ReactiveEffect 对象就会被设置为“懒模式”。也就是说,它的 run 方法不会立即执行,而是等到 computed 属性被访问时才执行。

// packages/reactivity/src/computed.ts

class ComputedRefImpl<T> {
  private _value!: T
  private _dirty = true // 初始状态是脏的,需要计算
  private _effect: ReactiveEffect<T>

  constructor(
    getter: ComputedGetter<T>,
    private readonly _setter: ComputedSetter<T>,
    isReadonly: boolean,
    isLazy: boolean // 是否是懒加载
  ) {
    this._effect = new ReactiveEffect(getter, () => {
      if (!this._dirty) {
        this._dirty = true // 依赖项变化,标记为脏
        trigger(toRaw(this), TriggerOpTypes.SET, 'value') // 触发更新
      }
    })
    this._effect.computed = this
    this._effect.active = this._active = !isLazy // 如果不是懒加载,则立即激活 effect
  }

  get value() {
    if (this._dirty) {
      this._dirty = false // 计算前标记为不脏
      this._value = this._effect.run()! // 执行 effect,计算值
    }
    track(toRaw(this), TrackOpTypes.GET, 'value') // 追踪依赖
    return this._value
  }
  //...setter相关代码
}

从上面的代码可以看出:

  1. _dirty 属性:初始值为 true,表示 computed 属性的值是“脏”的,需要重新计算。
  2. _effect.active = !isLazy: 如果isLazytrue,则 _effect.activefalse,这意味着 effect 不会立即激活,也就不会立即执行 getter 函数。
  3. get value():只有当 _dirtytrue 时,才会执行 this._effect.run(),从而计算 computed 属性的值。

实例演示:lazy 的威力

<template>
  <div>
    <p>Counter: {{ counter }}</p>
    <p>Double Counter: {{ doubleCounter }}</p>
  </div>
</template>

<script setup>
import { ref, computed } from 'vue';

const counter = ref(0);

const doubleCounter = computed(() => {
  console.log('Calculating doubleCounter...');
  return counter.value * 2;
}, { lazy: true });

setInterval(() => {
  counter.value++;
}, 1000);
</script>

在这个例子中,doubleCounter 是一个 lazycomputed 属性。即使 counter 的值不断变化,控制台也不会立即输出 "Calculating doubleCounter…"。只有当我们访问 doubleCounter 的值时,才会触发计算。

dirty:及时止损

dirty,就是“脏”。它表示 computed 属性的值已经过期,需要重新计算。

computed 属性的依赖项发生变化时,Vue 会将 computed 属性标记为 dirty。但是,它并不会立即重新计算 computed 属性的值,而是等到下次访问 computed 属性时才计算。

这就像一个“缓存失效”的机制,只有当缓存的数据过期时,才会重新从原始数据源中获取。

源码探秘:dirty 的痕迹

在上面的 ComputedRefImpl 类中,我们可以看到 _dirty 属性的身影。

computed 属性的依赖项变化时,ReactiveEffect 对象的 scheduler 会被触发。这个 scheduler 会将 _dirty 属性设置为 true,表示 computed 属性的值已经过期。

// packages/reactivity/src/computed.ts
class ComputedRefImpl<T> {
  //...省略其他代码
  constructor(
    getter: ComputedGetter<T>,
    private readonly _setter: ComputedSetter<T>,
    isReadonly: boolean,
    isLazy: boolean
  ) {
    this._effect = new ReactiveEffect(getter, () => {
      if (!this._dirty) {
        this._dirty = true // 依赖项变化,标记为脏
        trigger(toRaw(this), TriggerOpTypes.SET, 'value') // 触发更新
      }
    })
    this._effect.computed = this
    this._effect.active = this._active = !isLazy
  }
  //...省略其他代码
}

实例演示:dirty 的妙用

<template>
  <div>
    <p>Counter: {{ counter }}</p>
    <p>Double Counter: {{ doubleCounter }}</p>
    <button @click="logDoubleCounter">Log Double Counter</button>
  </div>
</template>

<script setup>
import { ref, computed } from 'vue';

const counter = ref(0);

const doubleCounter = computed(() => {
  console.log('Calculating doubleCounter...');
  return counter.value * 2;
});

setInterval(() => {
  counter.value++;
}, 1000);

const logDoubleCounter = () => {
  console.log('Double Counter:', doubleCounter.value);
};
</script>

在这个例子中,doubleCounter 是一个非 lazycomputed 属性。counter 的值不断变化,doubleCounter 会被标记为 dirty。但是,只有当我们点击 "Log Double Counter" 按钮时,才会真正触发计算,并在控制台输出 "Calculating doubleCounter…"。

lazy + dirty:珠联璧合

lazydirty 机制可以一起使用,发挥更大的威力。

如果 computed 属性既是 lazy 的,又是 dirty 的,那么它在初始化的时候不会立即计算值,并且只有在被访问时才会计算,并且只有在依赖项变化后才会重新计算。

这就像一个“按需更新”的缓存,只有在真正需要的时候才会加载数据,并且只有在数据过期的时候才会重新加载。

实例演示:lazy + dirty 的完美结合

<template>
  <div>
    <p>Counter: {{ counter }}</p>
    <p>Double Counter: {{ doubleCounter }}</p>
    <button @click="logDoubleCounter">Log Double Counter</button>
  </div>
</template>

<script setup>
import { ref, computed } from 'vue';

const counter = ref(0);

const doubleCounter = computed(() => {
  console.log('Calculating doubleCounter...');
  return counter.value * 2;
}, { lazy: true });

setInterval(() => {
  counter.value++;
}, 1000);

const logDoubleCounter = () => {
  console.log('Double Counter:', doubleCounter.value);
};
</script>

在这个例子中,doubleCounter 既是 lazy 的,又是 dirty 的。

  1. 在页面加载时,控制台不会输出 "Calculating doubleCounter…"。
  2. counter 的值不断变化,doubleCounter 会被标记为 dirty,但不会立即重新计算。
  3. 只有当我们点击 "Log Double Counter" 按钮时,才会第一次触发计算,并在控制台输出 "Calculating doubleCounter…"。
  4. 此后,每次点击 "Log Double Counter" 按钮,如果 counter 的值没有发生变化,控制台就不会输出 "Calculating doubleCounter…"。只有当 counter 的值发生变化后,再次点击 "Log Double Counter" 按钮,才会重新计算 doubleCounter 的值。

总结:lazydirty 的优势

特性 lazy dirty
含义 延迟计算 脏检查
作用 避免初始化时的不必要计算 避免依赖项变化时的立即重新计算
适用场景 computed 属性的计算成本很高,且不一定立即需要时 computed 属性的依赖项变化频繁,但不需要每次都立即更新时

总而言之,lazydirty 机制是 Vue 3 中 computed 属性的两个重要的优化手段。它们可以帮助我们避免不必要的重复计算,提高应用的性能。

进阶思考:scheduler 的作用

在上面的源码分析中,我们提到了 ReactiveEffect 对象的 scheduler 属性。这个属性是一个函数,它会在 computed 属性的依赖项发生变化时被调用。

scheduler 的作用不仅仅是将 computed 属性标记为 dirty。它还可以用来实现更复杂的逻辑,例如:

  • 延迟更新:我们可以使用 scheduler 来延迟 computed 属性的更新,例如,只在一段时间内没有新的依赖项变化时才更新。
  • 批量更新:我们可以使用 scheduler 来批量更新多个 computed 属性,从而减少更新的次数。

这些高级用法可以让我们更加灵活地控制 computed 属性的行为,从而进一步优化应用的性能。

最后的叮嘱:合理使用

虽然 lazydirty 机制可以帮助我们优化 computed 属性的性能,但是它们并不是万能的。

在实际开发中,我们需要根据具体的场景,合理地使用这些机制。

  • 如果 computed 属性的计算成本很低,并且需要立即更新,那么就不需要使用 lazydirty 机制。
  • 如果 computed 属性的计算成本很高,并且不一定立即需要,那么可以使用 lazy 机制来延迟计算。
  • 如果 computed 属性的依赖项变化频繁,但不需要每次都立即更新,那么可以使用 dirty 机制来避免不必要的重复计算。

总之,只有合理地使用 lazydirty 机制,才能真正发挥它们的优势,提高应用的性能。

好了,今天的讲座就到这里。希望大家能够从中受益,并在实际开发中灵活运用 lazydirty 机制,写出更加高效的 Vue 应用。

如果大家还有什么问题,欢迎随时提问。谢谢大家!

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