解释 Vue 3 源码中 `Proxy` 拦截器在 `get` 操作中如何同时实现依赖收集和对 `ref` 的自动解包(`unwrap`)。

各位观众,大家好!我是今天的主讲人,咱们今天唠唠 Vue 3 源码里那让人又爱又恨的 Proxy 拦截器,特别是它在 get 操作中,一边忙着依赖收集,一边还要照顾 ref,给它自动解包(unwrap)。这活儿可不是一般人能干的,咱们得好好扒一扒它的底裤,看看它到底是怎么做到的。

开场白:Vue 3 的响应式系统,Proxy 是个啥?

在 Vue 3 的响应式世界里,Proxy 就像一个尽职尽责的门卫,守护着你的数据。任何对数据的读取(get)或修改(set),都逃不过它的法眼。而咱们今天重点关注的 get 操作,它肩负着两大使命:

  1. 依赖收集 (Dependency Collection): 记录是谁(组件、计算属性等)想要读取这个数据,以便将来数据变化时,能够通知到这些“订阅者”,让它们乖乖更新。
  2. ref 的自动解包 (Auto-Unwrapping of ref): 如果你读取的数据是个 refProxy 要聪明地把它里面的真实值掏出来给你,而不是把整个 ref 对象给你,让你自己去 .value

第一幕:Proxy 拦截器的基本结构

首先,咱们先看看 Proxy 拦截器的基本样子。在 Vue 3 的源码里,通常会看到类似这样的代码:

const mutableHandlers = {
  get(target, key, receiver) {
    // 依赖收集 + ref 解包的逻辑就在这里!
    return Reflect.get(target, key, receiver);
  },
  set(target, key, value, receiver) {
    // 设置值的逻辑,不是今天的重点
    return Reflect.set(target, key, value, receiver);
  }
};

// 创建响应式对象的工厂函数
function reactive(target) {
  return new Proxy(target, mutableHandlers);
}

这段代码里,mutableHandlers 是一个包含了各种拦截器的对象。我们今天的主角就是 get 拦截器。Reflect.get 则是用来真正读取对象属性的。receiver 是指向 Proxy 实例的。

第二幕:依赖收集,你是谁,从哪里来,要到哪里去?

依赖收集的核心在于,我们要知道是谁在读取这个数据。这个“谁”通常是一个组件的渲染函数,或者是一个计算属性的 getter 函数。Vue 3 通过一个全局变量 activeEffect 来记录当前正在运行的 effect (副作用函数)。而组件的渲染函数或者计算属性的 getter 函数,都会被包裹在一个 effect 里。

// 假设我们有一个全局变量 activeEffect
let activeEffect = null;

// effect 函数,用来包裹副作用函数
function effect(fn) {
  const effectFn = () => {
    activeEffect = effectFn; // 记录当前的 effect
    const res = fn(); // 执行副作用函数
    activeEffect = null; // 执行完后,清空 activeEffect
    return res;
  };
  effectFn(); // 立即执行一次
}

// 示例:
let count = reactive({ value: 0 });
effect(() => {
  console.log("Count changed:", count.value); // 读取 count.value
});

count.value++; // 触发更新,会重新执行 effect

在这个例子里,effect 函数内部会将 activeEffect 设置为当前 effect 函数,然后执行传入的函数 fn。在 fn 内部,读取了 count.value,这时候 activeEffect 就能记录下来,是哪个 effect 依赖了这个 count.value

现在,让我们把依赖收集的代码放到 get 拦截器里:

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

function track(target, key) {
  if (activeEffect) {
    let depsMap = targetMap.get(target);
    if (!depsMap) {
      depsMap = new Map();
      targetMap.set(target, depsMap);
    }

    let deps = depsMap.get(key);
    if (!deps) {
      deps = new Set();
      depsMap.set(key, deps);
    }

    deps.add(activeEffect);
  }
}

const mutableHandlers = {
  get(target, key, receiver) {
    const res = Reflect.get(target, key, receiver);
    track(target, key); // 依赖收集
    return res;
  },
  set(target, key, value, receiver) {
    // 设置值的逻辑,不是今天的重点
    return Reflect.set(target, key, value, receiver);
  }
};

function reactive(target) {
  return new Proxy(target, mutableHandlers);
}

track 函数负责依赖收集。它先从 targetMap 找到 target 对应的 depsMap,再从 depsMap 找到 key 对应的 deps (一个 Set)。如果 activeEffect 存在,就把它添加到 deps 里。这样,我们就知道了哪个 effect 依赖了哪个属性。

第三幕:ref 的自动解包,脱掉你的马甲!

ref 的自动解包,就是指当读取一个 ref 对象的 value 属性时,Proxy 会自动把 ref 对象里面的真实值返回给你。这避免了每次使用 ref 的时候都要手动 .value 的麻烦。

首先,我们需要一个 isRef 函数来判断一个对象是不是 ref

function isRef(value) {
  return value && value.__v_isRef === true;
}

然后在 get 拦截器里,加上 ref 的解包逻辑:

const mutableHandlers = {
  get(target, key, receiver) {
    const res = Reflect.get(target, key, receiver);
    track(target, key); // 依赖收集

    if (isRef(res)) {
      return res.value; // ref 解包
    }

    return res;
  },
  set(target, key, value, receiver) {
    // 设置值的逻辑,不是今天的重点
    return Reflect.set(target, key, value, receiver);
  }
};

function reactive(target) {
  return new Proxy(target, mutableHandlers);
}

现在,如果读取的属性是一个 refget 拦截器会先进行依赖收集,然后判断这个属性是不是 ref。如果是,就返回 res.value,也就是 ref 内部的真实值。

第四幕:集大成者,依赖收集 + ref 解包,一个都不能少!

现在,我们把依赖收集和 ref 解包的代码整合在一起,看看最终的 get 拦截器是什么样子:

const targetMap = new WeakMap();

function track(target, key) {
  if (activeEffect) {
    let depsMap = targetMap.get(target);
    if (!depsMap) {
      depsMap = new Map();
      targetMap.set(target, depsMap);
    }

    let deps = depsMap.get(key);
    if (!deps) {
      deps = new Set();
      depsMap.set(key, deps);
    }

    deps.add(activeEffect);
  }
}

function isRef(value) {
  return value && value.__v_isRef === true;
}

const mutableHandlers = {
  get(target, key, receiver) {
    const res = Reflect.get(target, key, receiver);

    track(target, key); // 依赖收集

    if (isRef(res)) {
      return res.value; // ref 解包
    }

    return res;
  },
  set(target, key, value, receiver) {
    // 设置值的逻辑,不是今天的重点
    return Reflect.set(target, key, value, receiver);
  }
};

function reactive(target) {
  return new Proxy(target, mutableHandlers);
}

// 示例:
let count = reactive({ value: 0, refValue: ref(10) });

effect(() => {
  console.log("Count changed:", count.value); // 读取 count.value
  console.log("RefValue changed:", count.refValue); // 读取 count.refValue,自动解包
});

count.value++;
count.refValue++; // 触发 ref 的更新

在这个例子中,count 对象包含了两个属性:valuerefValuevalue 是一个普通的值,refValue 是一个 ref。当我们读取 count.refValue 的时候,Proxy 会自动把 refValue 里面的真实值返回给我们。

第五幕:shallowReactivereadonly 的特殊处理

除了 reactive 之外,Vue 3 还提供了 shallowReactivereadonlyshallowReactive 只会对对象的第一层属性进行响应式处理,而 readonly 则会阻止对对象的修改。

shallowReactive 中, ref 的解包逻辑需要放到 shallowReadonlyHandlersshallowReactiveHandlers 中, 确保浅层响应式和只读性。

const shallowReactiveHandlers = {
    get(target, key, receiver) {
        const res = Reflect.get(target, key, receiver);

        track(target, key);

        if (isRef(res)) {
            return res.value;
        }

        return res;
    },
    set(target, key, value, receiver) {
       // ... 设置逻辑
        return Reflect.set(target, key, value, receiver);
    }
};

const shallowReadonlyHandlers = {
    get(target, key, receiver) {
        const res = Reflect.get(target, key, receiver);

        track(target, key);

        if (isRef(res)) {
            return res.value;
        }

        return res;
    },
    set(target, key, value, receiver) {
        console.warn(`Set operation on key "${String(key)}" failed: target is readonly.`, target);
        return true;
    }
};

function shallowReactive(target) {
    return new Proxy(target, shallowReactiveHandlers);
}

function shallowReadonly(target) {
    return new Proxy(target, shallowReadonlyHandlers);
}

第六幕:总结与思考

咱们今天一起扒了 Vue 3 源码里 Proxy 拦截器在 get 操作中的依赖收集和 ref 自动解包的逻辑。这其中有几个关键点:

  • activeEffect: 全局变量,记录当前正在运行的 effect。
  • track 函数: 负责依赖收集,把 activeEffect 添加到 targetMap 中。
  • isRef 函数: 判断一个对象是不是 ref
  • ref 的自动解包:get 拦截器里,判断如果读取的属性是 ref,就返回 ref.value
功能 实现方式
依赖收集 通过 activeEffect 记录当前正在运行的 effect,然后在 track 函数里,把 activeEffect 添加到 targetMap 中。targetMap 是一个 WeakMap,用于存储 target -> key -> effects 的映射。
ref 的解包 get 拦截器里,先调用 track 进行依赖收集,然后判断如果读取的属性是 ref,就返回 ref.value。如果不是 ref,就直接返回属性值。
shallowReactive reactive 类似,但只对第一层属性进行响应式处理。ref 的解包逻辑保持不变。
readonly 阻止对对象的修改。在 set 拦截器里,直接返回 true,表示设置失败。 ref 的解包逻辑保持不变。

Vue 3 的响应式系统,通过 ProxyReflect,实现了非常灵活和高效的数据绑定。理解了这些底层的原理,我们就能更好地使用 Vue 3,写出更健壮、更易维护的代码。

今天的讲座就到这里,谢谢大家! 咱们下回再见!

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