深入分析 Vuex 或 Pinia 源码中 `devtools` 集成的工作原理，以及它们如何与浏览器扩展进行通信以提供调试功能。

早上好，各位观众老爷们！今天咱们来聊聊Vuex和Pinia这两位状态管理界的大佬，以及它们背后的男人——devtools。咱们的目标是：扒开它们的底裤，哦不，源码，看看它们是如何勾搭上浏览器扩展，给我们提供调试功能的。准备好了吗？发车！

第一幕：故事的开端——Devtools 插件的诞生

话说，咱们开发Vue应用，状态管理是个绕不开的话题。状态一多，管理就成了难题。这时候，Vuex和Pinia应运而生，帮我们把状态集中管理起来。但是，状态集中了，调试也成了问题。总不能每次都console.log吧？太low了！

于是，devtools插件就诞生了。它就像一个贴身保镖，时刻监视着我们的状态变化，并在浏览器里给我们展示出来，还允许我们回溯时间，简直不要太爽！

第二幕：神秘的通信协议——window.__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__

devtools插件能监视我们的状态，靠的是一个全局的钩子：window.__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__。这个钩子就像一个秘密通道，Vuex和Pinia通过它与devtools插件进行通信。

这个__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__是个对象，它里面藏着一些关键的函数，用于注册Vue实例、发送状态变化信息等。咱们来举个例子：

// 假设这是 Vuex 的内部代码
let hook;

if (typeof window !== 'undefined' && window.__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__) {
  hook = window.__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__;
}

if (hook) {
  hook.emit('vuex:init', this); // 初始化时告诉 devtools 有一个新的 Vuex store
  hook.on('vuex:travel-to-state', (state) => { // 接收 devtools 发来的状态回溯指令
    store.replaceState(state);
  });
}

这段代码的意思是：

先看看全局有没有__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__这个东西，有的话就拿过来。
如果有hook，就告诉devtools：“嘿，哥们，我这有个新的Vuex store，你看着办！”（hook.emit('vuex:init', this)）
同时，监听devtools发来的“状态回溯”指令，一旦收到指令，就用devtools发来的状态替换当前状态。（hook.on('vuex:travel-to-state', (state) => { ... })）

第三幕：Vuex 的 “表演”

Vuex 在初始化时，会检查是否存在 __VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__。如果存在，它会注册自己的 store，并监听 mutations 的提交。每次 mutation 提交后，Vuex 都会通过 hook.emit 方法告诉 devtools 状态发生了变化。

// Vuex 源码片段 (简化版)

class Store {
  constructor (options) {
    // ... 其他代码

    // devtools hook
    if (typeof window !== 'undefined' && window.__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__) {
      this.devtoolHook = window.__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__;
      this.devtoolHook.emit('vuex:init', this);
      this.devtoolHook.on('vuex:travel-to-state', (state) => {
        this.replaceState(state);
      });
    }

    // ... 其他代码
  }

  commit (_type, _payload, _options) {
    // ... 其他代码

    this._withCommit(() => {
      state = mutation.call(store, state, payload);
    })

    if (this.devtoolHook) {
      this.devtoolHook.emit('vuex:mutation', {
        type: type,
        payload: payload
      }, state)
    }

    // ... 其他代码
  }

  replaceState (newState) {
    // ...
    this._vm._data.$$state = newState;
  }
}

这段代码的关键在于 commit 方法。每次 mutation 提交后，它都会调用 this.devtoolHook.emit('vuex:mutation', ...)，把 mutation 的类型、payload 和新的状态告诉 devtools。

第四幕：Pinia 的 “炫技”

Pinia 的实现方式与 Vuex 类似，也是通过 __VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__ 与 devtools 通信。但是，Pinia 的设计更加灵活，它允许我们自定义 actions，并且可以更方便地追踪 actions 的执行过程。

// Pinia 源码片段 (简化版)

function subscribe (store, setupStore, options) {
  // ...

  if (typeof window !== 'undefined') {
    subscribeDevtools(store, setupStore, options)
  }

  // ...
}

function subscribeDevtools (store, setupStore, options) {
  const hook =
    typeof window !== 'undefined' && window.__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__

  if (!hook) return

  hook.emit('pinia:init', store)

  hook.on('pinia:travel-to-state', (state) => {
    store.state.value = state
  })

  store.$onAction(({
    after,
    onError,
    name,
    args,
    store
  }) => {
    hook.emit('pinia:action', store.$id, store.$id + '/' + name, args)
    let endTime
    after((result) => {
      endTime = Date.now()
      hook.emit('pinia:action:after', store.$id, store.$id + '/' + name, result, endTime)
    })

    onError((error) => {
      endTime = Date.now()
      hook.emit('pinia:action:error', store.$id, store.$id + '/' + name, error, endTime)
    })
  })
}

这段代码的关键在于 subscribeDevtools 函数。它会在 store 初始化时，告诉 devtools 有一个新的 Pinia store。然后，它会监听 store 的 $onAction 事件，在 action 执行前后、发生错误时，都会通过 hook.emit 方法告诉 devtools。这样，我们就可以在 devtools 中看到 actions 的执行过程，以及 actions 传递的参数和返回值。

第五幕：Devtools 扩展的 “回应”

devtools 扩展接收到 Vuex 或 Pinia 发来的信息后，会将这些信息展示在浏览器中。它会记录 mutations 或 actions 的类型、payload、执行时间等，并允许我们回溯状态，查看历史状态。

devtools 扩展的源码比较复杂，这里就不深入分析了。但是，我们可以简单地理解为，它就是一个监听器，监听 __VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__ 上发出的事件，然后将这些事件转换为用户界面上的信息。

第六幕：深入源码细节

咱们来更深入地看一下 Vuex 和 Pinia 是如何使用 __VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__ 的。

Vuex:

Vuex 在 Store 类的构造函数中，会检查 __VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__ 是否存在。如果存在，它会执行以下操作：

注册 store: this.devtoolHook.emit('vuex:init', this)
监听状态回溯: this.devtoolHook.on('vuex:travel-to-state', (state) => { this.replaceState(state); })
监听 mutations: 在 commit 方法中，每次 mutation 提交后，都会调用 this.devtoolHook.emit('vuex:mutation', ...)

Pinia:

Pinia 在 subscribeDevtools 函数中，会检查 __VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__ 是否存在。如果存在，它会执行以下操作：

注册 store: hook.emit('pinia:init', store)
监听状态回溯: hook.on('pinia:travel-to-state', (state) => { store.state.value = state })
监听 actions: 通过 store.$onAction 监听 actions 的执行，并在 action 执行前后、发生错误时，都会调用 hook.emit 方法。

关键代码片段对比：

功能	Vuex	Pinia
初始化注册	`this.devtoolHook.emit('vuex:init', this)`	`hook.emit('pinia:init', store)`
状态回溯	`this.devtoolHook.on('vuex:travel-to-state', (state) => { ... })`	`hook.on('pinia:travel-to-state', (state) => { ... })`
mutation/action	`this.devtoolHook.emit('vuex:mutation', ...)`	`store.$onAction(({ after, onError, name, args, store }) => { ... hook.emit(...) ... })` （Pinia 使用了更细粒度的 action 监听，可以追踪 action 的开始、结束和错误）

第七幕：总结与思考

通过上面的分析，我们可以看到，Vuex 和 Pinia 与 devtools 的集成，都是基于 __VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__ 这个全局钩子。它们通过这个钩子，向 devtools 发送状态变化信息，并接收 devtools 发来的指令。

总的来说，它们的工作原理可以概括为以下几点：

检测钩子: 在初始化时，检测 window.__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__ 是否存在。
注册: 如果钩子存在，则向 devtools 注册自己的 store。
监听: 监听状态变化（mutations 或 actions），并将变化信息发送给 devtools。
响应: 响应 devtools 发来的指令，例如状态回溯。

Vuex 和 Pinia 的实现方式虽然略有不同，但核心思想是一致的。它们都利用了 __VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__ 这个全局钩子，实现了与 devtools 的通信，从而为我们提供了强大的调试功能。

思考题:

如果没有 __VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__，我们如何实现类似的功能？（提示：可以考虑使用 postMessage API）
Vue3 的 Composition API 对 devtools 的集成有什么影响？
除了状态管理工具，还有哪些库或框架使用了 __VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__？

第八幕：进阶技巧与Debug

在使用devtools的过程中，我们也可能会遇到一些问题，这里列举一些常见的场景以及对应的解决方法。

devtools不显示Vuex/Pinia的状态
- 检查扩展是否安装并启用： 确保你的浏览器已经安装了 Vue.js devtools 扩展，并且已经启用。
- 检查开发环境： 确保你是在开发环境下运行你的应用。生产环境通常会禁用 devtools。
- 检查 Vuex/Pinia 版本： 确保你使用的 Vuex 或 Pinia 版本与 devtools 兼容。
- 强制刷新： 尝试强制刷新浏览器（通常是 Ctrl+Shift+R 或 Cmd+Shift+R）。有时候缓存会导致 devtools 无法正确检测到 Vuex 或 Pinia。
- 检查组件是否正确连接到Store： 确保你的组件正确地使用了 mapState、mapActions等辅助函数，或者使用了 useStore 等 Pinia 的 API。
devtools显示的状态不是最新的
- 确保mutation/action是同步的： Devtools 对异步mutation或者action的支持可能有限。尽量使用同步的方式修改状态。如果必须使用异步，可以考虑使用 console.log 或者设置断点来调试。
- 检查是否正确触发mutation/action： 确保你的组件正确地触发了 mutation 或 action。
- 避免直接修改state： 务必通过 mutation（Vuex）或 action（Pinia）来修改 state，避免直接修改 state 导致 devtools 无法追踪。
devtools显示的信息过多，难以阅读
- 使用filters： Devtools 提供了 filters 功能，可以让你过滤掉不需要的信息，只显示你关心的 mutations 或 actions。
- 分组显示： 可以将相关的 mutations 或 actions 分组显示，方便阅读。
- 使用console.group： 在你的代码中使用 console.group 和 console.groupEnd 来对输出的信息进行分组，使 devtools 的显示更加清晰。
时间旅行(Time Travel)功能失效
- 确保状态是可序列化的： Devtools 的时间旅行功能依赖于状态的可序列化。如果你的状态中包含不可序列化的对象（例如函数、Symbol），时间旅行功能可能会失效。
- 避免在状态中存储DOM元素： 尽量避免在状态中存储 DOM 元素，因为 DOM 元素通常是不可序列化的。

第九幕：高级用法

除了基本的调试功能，Devtools 还提供了一些高级用法，可以帮助我们更高效地调试 Vue 应用。

性能分析： Devtools 可以帮助我们分析 Vue 组件的渲染性能，找到性能瓶颈。
组件检查： Devtools 可以让我们检查 Vue 组件的属性、事件、插槽等信息。
自定义事件监控： 我们可以使用 Devtools 监控自定义事件的触发情况。

最后，一点忠告

调试是开发过程中不可或缺的一部分。善用 Devtools，可以帮助我们快速定位问题，提高开发效率。但是，也要注意不要过度依赖 Devtools，要学会使用其他的调试技巧，例如 console.log、断点调试等。

好了，今天的讲座就到这里。希望大家有所收获！如果有什么问题，欢迎留言讨论。咱们下期再见！

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