剖析 Vue 3 源码中对 `Map`、`Set` 等集合类型数据的响应性处理,特别是 `collectionHandlers` 如何拦截 `add`、`delete`、`clear` 等操作。

各位观众老爷,大家好!今天咱们来聊聊 Vue 3 源码中那些“奇奇怪怪”的集合响应性处理,特别是 collectionHandlers 这一块。保证让大家听得懂、学得会,还能乐呵乐呵。

开场白:响应式宇宙的“集合星系”

在 Vue 的响应式宇宙中,除了我们常见的 ObjectArray,还有 MapSet 这样的集合类型。它们就像宇宙中的一个个“星系”,虽然结构不同,但都需要被纳入 Vue 的响应式掌控之中。

为什么需要响应式?很简单,就是希望当我们修改了 MapSet 中的数据时,Vue 能够自动更新视图,让用户看到最新的状态。

那么,Vue 是如何做到这一点的呢?这就涉及到我们今天要讲的 collectionHandlers 了。

主角登场:collectionHandlers

collectionHandlers 实际上是一个对象,它定义了如何拦截 MapSet 等集合类型的操作,并在这些操作发生时触发响应式更新。

它的核心思想是:

  1. 拦截操作: 使用 Proxy 代理 MapSet 对象,拦截 adddeleteclear 等方法。
  2. 触发更新: 当拦截到这些操作时,通知 Vue 追踪器,表示数据发生了变化,需要更新视图。

让我们先来看一下 collectionHandlers 的基本结构(简化版,更易理解):

const collectionHandlers = {
  get: createGetter(),
  set: createSetter(),
  add: createAdd(),
  delete: createDelete(),
  clear: createClear(),
  has: createHas(),
  iterate: createIterableMethod() // 迭代相关
};

这里面,createGettercreateSettercreateAddcreateDeletecreateClearcreateHascreateIterableMethod 都是工厂函数,用于创建具体的拦截器函数。 接下来,我们逐一分析这些拦截器函数的作用。

1. createGettercreateSetter:对象属性访问的守门人

虽然 MapSet 主要通过 adddelete 等方法操作,但有时也会涉及到属性的访问和设置。createGettercreateSetter 就是负责处理这些情况的。

function createGetter() {
  return function get(target, key, receiver) {
    // ... 各种优化和判断 ...

    // 收集依赖
    track(target, key);

    return Reflect.get(target, key, receiver);
  };
}

function createSetter() {
  return function set(target, key, value, receiver) {
    // ... 各种优化和判断 ...

    const result = Reflect.set(target, key, value, receiver);

    // 触发更新
    trigger(target, key, 'set', value);

    return result;
  };
}
  • track(target, key):这个函数用于收集依赖。当我们在模板中使用了 MapSet 的某个属性时,Vue 会记录下这个依赖关系,以便在数据变化时能够通知到相关的组件。
  • trigger(target, key, 'set', value):这个函数用于触发更新。它会通知 Vue 追踪器,表示数据发生了变化,需要更新视图。'set' 表示操作类型,value 表示新的值。

2. createAdd:新增元素的“催化剂”

createAdd 用于拦截 MapSetadd 方法,并在新增元素时触发更新。

function createAdd() {
  return function add(value) {
    const target = this.__v_raw; // 获取原始对象

    const hadKey = target.has(value);
    const result = target.add(value);

    if (!hadKey) {
      trigger(target, ITERATE_KEY, 'add', value); //触发迭代相关依赖
    }

    return result;
  };
}
  • this.__v_raw:这个属性指向原始的 MapSet 对象。
  • target.has(value):检查要添加的元素是否已经存在。
  • trigger(target, ITERATE_KEY, 'add', value):触发更新。ITERATE_KEY 是一个特殊的 key,用于表示迭代相关的依赖。因为 add 操作会影响 MapSet 的迭代结果,所以需要通知所有依赖于迭代的组件进行更新。

3. createDelete:删除元素的“清道夫”

createDelete 用于拦截 MapSetdelete 方法,并在删除元素时触发更新。

function createDelete() {
  return function deleteEntry(value) {
    const target = this.__v_raw; // 获取原始对象

    const hadKey = target.has(value);
    const result = target.delete(value);

    if (hadKey) {
      trigger(target, ITERATE_KEY, 'delete', value); //触发迭代相关依赖
    }
    return result;
  };
}

代码逻辑与 createAdd 类似,只是操作类型变成了 'delete'

4. createClear:一键清空的“毁灭者”

createClear 用于拦截 MapSetclear 方法,并在清空集合时触发更新。

function createClear() {
  return function clear() {
    const target = this.__v_raw; // 获取原始对象

    const hadItems = target.size !== 0;
    const result = target.clear();

    if (hadItems) {
      trigger(target, ITERATE_KEY, 'clear'); //触发迭代相关依赖
    }

    return result;
  };
}

注意,这里只需要触发一次更新,因为 clear 操作会影响所有元素的迭代结果。

5. createHas:元素存在的“探测器”

createHas 用于拦截 MapSethas 方法,并在判断元素是否存在时收集依赖。

function createHas() {
  return function has(key) {
    const target = this.__v_raw; // 获取原始对象

    // 收集依赖
    track(target, key);

    return target.has(key);
  };
}

has 方法本身不会修改数据,所以只需要收集依赖即可。

6. createIterableMethod:迭代的“导航员”

createIterableMethod 用于处理 MapSet 的迭代相关的方法,例如 forEachkeysvaluesentries 等。

function createIterableMethod() {
  return function iterate(key, isReadonly) {
    const target = this.__v_raw;
    const isPair = key === 'entries' || (key === Symbol.iterator && target instanceof Map);
    const iterator = target[key]();
    const wrap = isReadonly ? readonly : identity;

    return {
      next() {
        const { value, done } = iterator.next();
        return done
          ? { value, done }
          : {
              value: isPair ? [wrap(value[0]), wrap(value[1])] : wrap(value),
              done
            };
      },
      [Symbol.iterator]() {
        return this;
      }
    };
  };
}
  • isPair:判断是否是键值对迭代(例如 entries)。
  • wrap:用于包装迭代结果,使其也具有响应性。

总结:collectionHandlers 的核心价值

collectionHandlers 的核心价值在于:

  • 精确拦截: 能够精确拦截 MapSet 的各种操作,确保只有在数据真正发生变化时才触发更新。
  • 高效更新: 通过 ITERATE_KEY 等机制,能够高效地通知所有依赖于迭代的组件进行更新。
  • 统一处理:MapSet 的响应性处理统一到 collectionHandlers 中,方便维护和扩展。

代码示例:感受响应式 Map 的魅力

下面是一个简单的代码示例,展示了如何使用 Vue 3 的响应式 Map

<template>
  <div>
    <p>Name: {{ person.get('name') }}</p>
    <p>Age: {{ person.get('age') }}</p>
    <button @click="updateName">Update Name</button>
  </div>
</template>

<script>
import { reactive } from 'vue';

export default {
  setup() {
    const person = reactive(new Map([
      ['name', 'Alice'],
      ['age', 30]
    ]));

    const updateName = () => {
      person.set('name', 'Bob');
    };

    return {
      person,
      updateName
    };
  }
};
</script>

在这个示例中,我们使用 reactive 函数将一个 Map 对象转换为响应式对象。当点击 “Update Name” 按钮时,person.set('name', 'Bob') 会触发更新,视图会自动更新,显示新的名字 “Bob”。

深入源码:reactive 函数的魔力

reactive 函数是 Vue 3 响应式系统的核心之一。它会将一个普通对象转换为响应式对象,使其能够被 Vue 追踪和更新。

reactive 函数的简化版代码如下:

function reactive(target) {
  if (isReadonly(target)) {
    return target;
  }

  return createReactiveObject(
    target,
    false, // isReadonly
    mutableHandlers,
    collectionHandlers,
    mutableCollectionHandlers
  );
}
  • createReactiveObject:这个函数是创建响应式对象的关键。它会使用 Proxy 代理目标对象,并根据目标对象的类型选择不同的 handlers
  • mutableHandlers:用于处理普通对象的响应性。
  • collectionHandlers:就是我们今天讲的主角,用于处理 MapSet 等集合类型的响应性。
  • mutableCollectionHandlers:处理MapSetmutable状态,可以修改。

createReactiveObject 函数的简化版代码如下:

function createReactiveObject(
  target,
  isReadonly,
  baseHandlers,
  collectionHandlers,
  collectionHandlersMutable
) {

  const proxyMap = new WeakMap(); // 缓存已创建的 proxy 对象

  if (typeof target !== 'object' || target === null) {
    return target;
  }

  if (proxyMap.has(target)) {
    return proxyMap.get(target);
  }

  const handlers = target instanceof Map || target instanceof Set
    ? collectionHandlersMutable || collectionHandlers // 如果是Map 或者 Set 就用collectionHandlers
    : baseHandlers;

  const proxy = new Proxy(target, handlers);

  proxyMap.set(target, proxy);

  return proxy;
}

这里,Proxy 是一个 ES6 的特性,用于创建一个代理对象,可以拦截对目标对象的各种操作。collectionHandlers 正是 Proxyhandler,用于拦截 MapSet 的操作。

总结:响应式系统的“幕后英雄”

Vue 3 的响应式系统是一个非常复杂和精巧的系统。collectionHandlers 只是其中的一部分,但它在处理 MapSet 等集合类型的响应性方面发挥着至关重要的作用。

通过 collectionHandlers,Vue 能够精确地追踪 MapSet 的变化,并在数据发生变化时高效地更新视图,为我们构建交互性强的 Web 应用提供了强大的支持。

结束语:响应式世界的无限可能

希望今天的讲座能够帮助大家更好地理解 Vue 3 源码中 collectionHandlers 的作用。响应式系统是一个充满挑战和机遇的领域,希望大家能够继续深入学习,探索更多可能性。

下次再见!

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