Vue 3源码深度解析之:`reactive`和`ref`:它们在数据封装上的设计哲学与性能差异。

各位靓仔靓女,早上好!(或者下午/晚上好,取决于你们看到这段文字的时间)。今天咱们不聊八卦,也不聊职场PUA,咱们来点实在的,聊聊Vue 3里面两个重要的家伙:reactiveref

很多人刚接触Vue 3的时候,都会被这两个东西搞得有点晕头转向。哎,都是用来声明响应式数据的,那到底啥时候用reactive,啥时候用ref呢?它们内部又藏着啥秘密?今天,我就带着大家扒一扒它们的底裤,不对,是源码,看看它们在数据封装上的设计哲学和性能差异。

一、开胃小菜:响应式数据是啥?

在深入reactiveref之前,咱们先简单回顾一下啥是响应式数据。简单来说,就是当你的数据发生变化时,Vue能够自动更新视图。这种机制让开发者可以专注于数据的逻辑,而不用手动去操作DOM,大大提高了开发效率。

Vue 2主要通过Object.defineProperty来实现响应式,而Vue 3则采用了更加强大的ProxyProxy的优势在于它可以监听对象的更多操作,例如属性的添加和删除,而Object.defineProperty只能监听已存在的属性。

二、主角登场:reactive——对象的最佳拍档

reactive主要用于将一个普通的JavaScript对象转换成响应式对象。它会递归地将对象的所有属性都变成响应式的。

举个例子:

import { reactive } from 'vue';

const state = reactive({
  name: '张三',
  age: 25,
  address: {
    city: '北京',
    street: '长安街'
  }
});

console.log(state.name); // 输出:张三

state.name = '李四'; // 当state.name发生变化时,所有用到state.name的视图都会自动更新
console.log(state.name); // 输出:李四

state.address.city = '上海'; // 嵌套对象也会被响应式追踪

源码解读(简化版):

reactive的核心在于使用Proxy来拦截对对象的操作。 当你访问或者修改对象属性时,Proxy会通知Vue,Vue则会触发相应的更新。

虽然真正的源码非常复杂,但我们可以用一个简化的版本来理解它的工作原理:

function reactive(target) {
  if (typeof target !== 'object' || target === null) {
    return target; // 不是对象,直接返回
  }

  const proxy = new Proxy(target, {
    get(target, key, receiver) {
      // 追踪依赖,当属性被访问时,记录下来
      track(target, key);
      const res = Reflect.get(target, key, receiver);
      return reactive(res); // 递归处理嵌套对象
    },
    set(target, key, value, receiver) {
      const oldValue = target[key];
      const result = Reflect.set(target, key, value, receiver);
      if (oldValue !== value) {
        // 触发更新,当属性被修改时,通知Vue
        trigger(target, key);
      }
      return result;
    }
  });

  return proxy;
}

// 简化的track函数,用于收集依赖
function track(target, key) {
  // 实际实现会更复杂,需要考虑组件实例、副作用函数等
  console.log(`Tracking ${key}`);
}

// 简化的trigger函数,用于触发更新
function trigger(target, key) {
  // 实际实现会更复杂,需要执行相关的副作用函数
  console.log(`Triggering ${key}`);
}

const data = { name: '王五' };
const reactiveData = reactive(data);

console.log(reactiveData.name); // 输出:Tracking name,王五
reactiveData.name = '赵六'; // 输出:Triggering name

在这个简化版本中,track函数负责收集依赖,也就是记录哪些视图或计算属性用到了这个属性。trigger函数负责触发更新,也就是通知Vue更新用到这个属性的视图。

reactive的注意事项:

  • 只能用于对象: reactive只能用于对象(包括数组),不能用于原始类型(例如字符串、数字、布尔值)。

  • 浅层响应式: reactive会递归地将对象的所有属性都变成响应式的,这意味着嵌套对象也会被响应式追踪。但是,如果你直接替换了整个对象,那么新的对象将不会是响应式的。例如:

    const state = reactive({
      profile: {
        name: '张三',
        age: 25
      }
    });
    
    state.profile = { name: '李四', age: 30 }; // 这样替换后的profile对象不再是响应式的

    要解决这个问题,可以使用Object.assign或者展开运算符...来更新对象:

    state.profile = Object.assign({}, state.profile, { name: '李四', age: 30 });
    // 或者
    state.profile = { ...state.profile, name: '李四', age: 30 };
  • 解构问题: 当你解构reactive对象时,解构出来的属性将不再是响应式的。例如:

    const state = reactive({ name: '张三', age: 25 });
    
    const { name, age } = state; // name和age不再是响应式的
    
    name = '李四'; // 无法触发视图更新

    要解决这个问题,可以使用toRefsreactive对象的属性转换成ref对象:

    import { reactive, toRefs } from 'vue';
    
    const state = reactive({ name: '张三', age: 25 });
    
    const { name, age } = toRefs(state); // name和age现在是ref对象
    
    name.value = '李四'; // 可以触发视图更新

三、另一位主角:ref——原始类型的救星

ref主要用于将一个原始类型的值转换成响应式数据。它会将值包装在一个对象中,并通过.value属性来访问和修改这个值。

举个例子:

import { ref } from 'vue';

const count = ref(0);

console.log(count.value); // 输出:0

count.value++; // 当count.value发生变化时,所有用到count.value的视图都会自动更新
console.log(count.value); // 输出:1

源码解读(简化版):

ref的实现相对简单,它创建一个包含value属性的对象,并使用Object.defineProperty来监听value属性的变化。

function ref(value) {
  const refObject = {
    get value() {
      track(refObject, 'value');
      return value;
    },
    set value(newValue) {
      if (newValue !== value) {
        value = newValue;
        trigger(refObject, 'value');
      }
    }
  };

  return refObject;
}

// 简化的track函数,用于收集依赖
function track(target, key) {
  // 实际实现会更复杂,需要考虑组件实例、副作用函数等
  console.log(`Tracking ${key}`);
}

// 简化的trigger函数,用于触发更新
function trigger(target, key) {
  // 实际实现会更复杂,需要执行相关的副作用函数
  console.log(`Triggering ${key}`);
}

const myRef = ref(10);
console.log(myRef.value); // Tracking value 10
myRef.value = 20; // Triggering value
console.log(myRef.value); // Tracking value 20

ref的注意事项:

  • 必须通过.value访问: 你必须通过.value属性来访问和修改ref的值。直接访问ref对象本身是没有任何意义的。

  • 模板中的自动解包: 在Vue的模板中,ref会被自动解包,所以你可以直接使用count,而不需要写成count.value。例如:

    <div>
      <p>Count: {{ count }}</p>  <!-- 这里直接使用count,而不是count.value -->
      <button @click="count++">Increment</button>
    </div>
  • 可以用于对象: 虽然ref主要用于原始类型,但它也可以用于对象。当ref用于对象时,它实际上是创建了一个包含该对象的ref对象。但是,只有ref对象的.value属性是响应式的,而对象内部的属性需要使用reactive来使其响应式。

    const obj = ref({ name: '张三', age: 25 });
    
    obj.value.name = '李四'; // 无法触发视图更新,因为obj.value.name不是响应式的
    
    const reactiveObj = reactive({ name: '王五', age: 30 });
    const reactiveRef = ref(reactiveObj);
    
    reactiveRef.value.name = '赵六'; // 可以触发视图更新,因为reactiveObj是响应式的

四、巅峰对决:reactive vs ref,谁更胜一筹?

现在,我们已经了解了reactiveref的基本用法和内部原理。那么,它们之间到底有什么区别呢?我们用一张表格来总结一下:

特性 reactive ref
适用类型 对象(包括数组) 原始类型和对象
访问方式 直接访问属性 通过.value访问
内部实现 Proxy Object.defineProperty(简化版本)
响应式深度 递归 浅层(如果用于对象,只有.value是响应式的)
使用场景 需要将整个对象都变成响应式时 需要将原始类型的值变成响应式时,或者需要手动控制响应式数据的访问和修改时
模板使用 直接使用 自动解包,直接使用
解构问题 解构后失去响应式 解构后仍然是ref对象,需要通过.value访问
toRefs 可以将reactive对象的属性转换成ref对象 N/A

设计哲学:

  • reactive 偏向于“整体响应式”,它将整个对象都变成响应式的,让你无需关心对象的内部结构。
  • ref 偏向于“手动控制”,它将值包装在一个对象中,并通过.value属性来访问和修改,让你对响应式数据的访问和修改有更多的控制权。

性能差异:

理论上,Proxy的性能比Object.defineProperty更好,因为Proxy可以拦截更多的操作,并且是惰性求值的。但是,在实际应用中,这种性能差异通常可以忽略不计。

五、实战演练:选择正确的姿势

那么,在实际开发中,我们应该如何选择reactiveref呢?

  • 优先使用reactive 如果你需要将一个对象变成响应式的,并且不需要手动控制响应式数据的访问和修改,那么应该优先使用reactive
  • 使用ref处理原始类型: 如果你需要将一个原始类型的值变成响应式的,那么必须使用ref
  • 使用toRefs解决解构问题: 如果你需要解构reactive对象,并且希望解构出来的属性仍然是响应式的,那么可以使用toRefs
  • 手动控制: 有时候,你可能需要手动控制响应式数据的访问和修改,例如在某些复杂的场景下,你需要根据不同的条件来更新数据。在这种情况下,可以使用ref来获得更多的控制权。

举个例子:

假设你需要开发一个简单的计数器组件:

<template>
  <div>
    <p>Count: {{ count }}</p>
    <button @click="increment">Increment</button>
  </div>
</template>

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

export default {
  setup() {
    const count = ref(0);

    const increment = () => {
      count.value++;
    };

    return {
      count,
      increment
    };
  }
};
</script>

在这个例子中,我们使用了ref来声明计数器的值,因为计数器是一个原始类型的值。

再举个例子:

假设你需要开发一个用户资料组件:

<template>
  <div>
    <p>Name: {{ user.name }}</p>
    <p>Age: {{ user.age }}</p>
    <button @click="updateName">Update Name</button>
  </div>
</template>

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

export default {
  setup() {
    const user = reactive({
      name: '张三',
      age: 25
    });

    const updateName = () => {
      user.name = '李四';
    };

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

在这个例子中,我们使用了reactive来声明用户资料,因为用户资料是一个对象。

六、进阶之路:shallowReactiveshallowRef

除了reactiveref之外,Vue 3还提供了shallowReactiveshallowRef。这两个函数的作用与reactiveref类似,但是它们只进行浅层响应式处理。

  • shallowReactive 只会将对象的第一层属性变成响应式的,而不会递归地处理嵌套对象。
  • shallowRefref类似,但是它只追踪.value属性的引用,而不会追踪.value属性内部的值的变化。

使用场景:

shallowReactiveshallowRef通常用于性能优化。如果你知道某个对象或值的内部结构不会发生变化,或者你不需要追踪内部结构的变化,那么可以使用shallowReactiveshallowRef来减少响应式追踪的开销。

七、总结

reactiveref是Vue 3中两个非常重要的API,它们分别用于将对象和原始类型的值变成响应式数据。理解它们的设计哲学和性能差异,可以帮助你更好地选择合适的API,提高开发效率和应用性能。

总而言之,reactive就像是一个“全自动”的响应式工厂,而ref则是一个“半自动”的响应式工具。根据你的需求,选择合适的工具,才能让你的代码更加优雅和高效。

今天的分享就到这里,希望对大家有所帮助!下次有机会再和大家聊聊Vue 3的其他有趣特性。 拜拜!

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注