阐述 Pinia 源码中 `getters` 的缓存机制,以及它们如何依赖于 `computed` 的惰性求值。

各位观众,晚上好!我是今晚的主讲人,很高兴能和大家一起聊聊 Pinia 源码中 getters 的缓存机制,以及它与 computed 的微妙关系。

今天咱们不搞那些高深莫测的理论,就用大白话、结合代码,把这个看似复杂的问题扒个精光。

开场白:别小看 Getters,它们可是性能优化的秘密武器

在 Pinia 中,getters 的作用类似于 Vue 组件中的 computed 属性。它们允许我们从 state 中派生出新的数据,并对这些数据进行缓存,避免重复计算。 想象一下,如果你需要频繁地根据用户的购物车商品计算总价,如果没有 getters,每次访问总价都要重新计算一遍,这得多浪费资源啊!

getters 的缓存机制,正是 Pinia 性能优化的关键所在。 而它背后的功臣,就是 Vue 提供的 computed 属性,或者更确切地说,computed 的惰性求值特性。

第一幕:computed 的惰性求值:请开始你的表演

要理解 getters 的缓存机制,首先要搞清楚 computed 的惰性求值。 所谓惰性求值,就是“不到万不得已,绝不计算”。 只有在第一次访问 computed 属性时,才会进行计算。 之后,只要依赖的 state 没有发生变化,computed 就会直接返回缓存的结果,而不会重新计算。

举个例子:

import { ref, computed } from 'vue';

const count = ref(0);

const doubleCount = computed(() => {
  console.log("计算 doubleCount"); // 仅在第一次访问时打印
  return count.value * 2;
});

console.log("程序开始");
console.log("第一次访问 doubleCount:", doubleCount.value); // 打印 "计算 doubleCount" 和 计算结果
console.log("第二次访问 doubleCount:", doubleCount.value); // 直接返回缓存结果,不打印 "计算 doubleCount"

count.value = 1;
console.log("修改 count 的值");
console.log("第三次访问 doubleCount:", doubleCount.value); // 打印 "计算 doubleCount" 和 计算结果,因为 count 变化了

在这个例子中,doubleCount 是一个 computed 属性,它依赖于 count 的值。 当我们第一次访问 doubleCount.value 时,会触发计算,并将结果缓存起来。 之后,只要 count 的值没有发生变化,再次访问 doubleCount.value 就会直接返回缓存的结果,而不会重新计算。

只有当我们修改了 count 的值之后,再次访问 doubleCount.value 才会重新触发计算。

这就是 computed 的惰性求值,它为 getters 的缓存机制奠定了基础。

第二幕:Pinia 中的 getterscomputed 的华丽变身

在 Pinia 中,getters 本质上就是利用 computed 来实现的。 当我们定义一个 getter 时,Pinia 会将其包装成一个 computed 属性。

让我们看看 Pinia 源码中关于 getters 的部分 (简化版,仅供参考):

function defineStore(id, options) {
  const store = {};

  // ... 其他代码 ...

  if (options.getters) {
    store.$getters = {};
    for (const getterName in options.getters) {
      store.$getters[getterName] = computed(() => {
        // `this` 指向 store 实例
        return options.getters[getterName].call(store, store);
      });
    }
  }

  // ... 其他代码 ...

  return store;
}

从这段代码可以看出,Pinia 会遍历 options.getters 中的每一个 getter,并使用 computed 函数将其包装起来。 注意 options.getters[getterName].call(store, store) 这一行, 它确保了 getter 函数中的 this 指向当前 store 实例,并且将 store 实例作为第一个参数传递给 getter 函数。 这使得 getter 函数可以访问 store 的 state 和其他 getters

所以,当我们访问 store.$getters.myGetter 时,实际上就是在访问一个 computed 属性。 它会利用 computed 的惰性求值特性,对 getter 的结果进行缓存。

第三幕:代码实战:用 Getters 提升性能

为了更好地理解 getters 的缓存机制,我们来做一个简单的例子。 假设我们有一个 store,其中存储了一个商品列表和一个筛选条件。 我们需要根据筛选条件,从商品列表中筛选出符合条件的商品。

import { defineStore } from 'pinia';

export const useProductsStore = defineStore('products', {
  state: () => ({
    products: [
      { id: 1, name: 'Apple', category: 'Fruit', price: 1 },
      { id: 2, name: 'Banana', category: 'Fruit', price: 0.5 },
      { id: 3, name: 'Orange', category: 'Fruit', price: 0.75 },
      { id: 4, name: 'Carrot', category: 'Vegetable', price: 0.25 },
      { id: 5, name: 'Broccoli', category: 'Vegetable', price: 1.5 },
    ],
    filterCategory: 'Fruit',
  }),
  getters: {
    filteredProducts: (state) => {
      console.log("计算 filteredProducts"); // 只有在 filterCategory 或 products 变化时才打印
      return state.products.filter(product => product.category === state.filterCategory);
    },
    // 假设还有其他复杂的 getter,依赖 filteredProducts
    expensiveFilteredProducts: (state) => {
        console.log("计算 expensiveFilteredProducts");
        return state.filteredProducts.filter(product => product.price > 0.8);
    }
  },
  actions: {
    setFilterCategory(category) {
      this.filterCategory = category;
    },
  },
});

在这个例子中,我们定义了一个 filteredProducts getter,它会根据 filterCategory 的值,从 products 列表中筛选出符合条件的商品。 我们还定义了一个 expensiveFilteredProducts getter,它依赖于 filteredProducts,筛选出价格高于 0.8 的商品。

现在,让我们在组件中使用这个 store:

<template>
  <div>
    <p>Filter Category: {{ productsStore.filterCategory }}</p>
    <button @click="productsStore.setFilterCategory('Fruit')">Show Fruits</button>
    <button @click="productsStore.setFilterCategory('Vegetable')">Show Vegetables</button>

    <h3>Filtered Products:</h3>
    <ul>
      <li v-for="product in productsStore.filteredProducts" :key="product.id">
        {{ product.name }} - {{ product.category }} - ${{ product.price }}
      </li>
    </ul>

     <h3>Expensive Filtered Products:</h3>
    <ul>
      <li v-for="product in productsStore.expensiveFilteredProducts" :key="product.id">
        {{ product.name }} - {{ product.category }} - ${{ product.price }}
      </li>
    </ul>
  </div>
</template>

<script setup>
import { useProductsStore } from './stores/products';

const productsStore = useProductsStore();
</script>

当我们第一次加载组件时,会分别打印 "计算 filteredProducts" 和 "计算 expensiveFilteredProducts"。 之后,如果我们多次访问 productsStore.filteredProductsproductsStore.expensiveFilteredProducts,控制台中都不会再打印任何东西,因为它们的结果已经被缓存了。

只有当我们点击按钮,修改了 filterCategory 的值之后,才会重新计算 filteredProductsexpensiveFilteredProducts。 而且,由于 expensiveFilteredProducts 依赖于 filteredProducts,所以当 filteredProducts 重新计算时,expensiveFilteredProducts 也会重新计算。

这个例子充分展示了 getters 的缓存机制。 它可以避免重复计算,提高应用的性能。

第四幕:Getters 的高级用法:传参 Getter

除了基本的 getter 外,Pinia 还支持传参 getter。 传参 getter 允许我们向 getter 函数传递参数,从而实现更灵活的数据派生。

要实现传参 getter,我们需要返回一个函数。 这个函数接受参数,并返回计算后的结果。

import { defineStore } from 'pinia';

export const useProductsStore = defineStore('products', {
  state: () => ({
    products: [
      { id: 1, name: 'Apple', category: 'Fruit', price: 1 },
      { id: 2, name: 'Banana', category: 'Fruit', price: 0.5 },
      { id: 3, name: 'Orange', category: 'Fruit', price: 0.75 },
      { id: 4, name: 'Carrot', category: 'Vegetable', price: 0.25 },
      { id: 5, name: 'Broccoli', category: 'Vegetable', price: 1.5 },
    ],
  }),
  getters: {
    productById: (state) => {
      return (id) => {
        console.log(`计算 productById(${id})`);
        return state.products.find(product => product.id === id);
      };
    },
  },
});

在这个例子中,我们定义了一个 productById getter,它接受一个 id 参数,并返回对应 id 的商品。

在组件中使用这个 getter:

<template>
  <div>
    <p>Product Name: {{ product ? product.name : 'Not Found' }}</p>
    <button @click="getProduct(1)">Get Product 1</button>
    <button @click="getProduct(6)">Get Product 6</button>
  </div>
</template>

<script setup>
import { useProductsStore } from './stores/products';
import { ref } from 'vue';

const productsStore = useProductsStore();
const product = ref(null);

const getProduct = (id) => {
  product.value = productsStore.productById(id);
};
</script>

当我们点击按钮时,会调用 getProduct 函数,它会调用 productsStore.productById(id) 来获取商品。 每次调用 productsStore.productById(id) 都会重新计算,因为每次传递的 id 参数都不同。

重点:传参 Getters 不具备缓存特性

需要注意的是,传参 getter 不具备缓存特性。 每次调用传参 getter,都会重新计算结果。 这是因为 computed 只能缓存无参函数的返回值。 对于需要传递参数的场景,我们需要自行实现缓存机制,或者使用其他更适合的方案,比如 actions。

第五幕:Getters 的依赖关系:牵一发而动全身

getters 之间可以相互依赖。 当一个 getter 依赖于另一个 getter 时,如果被依赖的 getter 的值发生了变化,那么依赖它的 getter 也会重新计算。

前面 expensiveFilteredProducts 的例子就是一个很好的说明。

这种依赖关系使得我们可以构建复杂的数据派生逻辑,而无需担心性能问题。 Pinia 会自动处理 getters 之间的依赖关系,确保只有在必要时才进行重新计算。

总结:Getters,性能优化的好帮手

通过今天的讲解,相信大家对 Pinia 源码中 getters 的缓存机制有了更深入的理解。 getters 本质上是利用 computed 的惰性求值特性来实现缓存的。 它可以避免重复计算,提高应用的性能。

在使用 getters 时,我们需要注意以下几点:

  • getters 适用于从 state 中派生出新的数据,并对这些数据进行缓存的场景。
  • getters 之间可以相互依赖,构建复杂的数据派生逻辑。
  • 传参 getter 不具备缓存特性。

表格总结:

特性 说明
缓存机制 基于 computed 的惰性求值,仅在依赖的 state 发生变化时重新计算。
依赖关系 getters 可以相互依赖,当被依赖的 getter 发生变化时,依赖它的 getter 也会重新计算。
传参 Getter 返回一个函数,允许传递参数,但不具备缓存特性。 每次调用都会重新计算。
使用场景 state 派生数据,且需要缓存结果以提高性能的场景。例如,计算购物车总价、筛选商品列表等。
本质 Pinia 的 getters 实际上是 computed 属性的封装,利用了 computed 的缓存特性。

希望今天的讲解对大家有所帮助! 感谢各位的观看!

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