Vue 3源码深度解析之:`Vue 2`的`defineProperty`与`Vue 3`的`Proxy`:它们的优缺点与性能对比。

各位观众,晚上好!欢迎来到今天的“扒光Vue”系列讲座。今晚咱们要扒的是Vue的骨骼和肌肉——响应式系统,重点对比Vue 2时代的defineProperty和Vue 3时代的Proxy

(清清嗓子)

好,废话不多说,直接上干货!

Part 1: 响应式系统是啥玩意儿?

响应式系统,说白了,就是让你的数据变化能自动驱动视图更新。比如,你在输入框里输入文字,页面上的展示内容也跟着变,这就是响应式在起作用。Vue的核心竞争力之一,就是它提供了一套简单又强大的响应式系统。

Part 2: Vue 2:defineProperty的爱恨情仇

在Vue 2中,响应式是通过Object.defineProperty实现的。这玩意儿能让你拦截对象属性的读取(get)和设置(set)操作,从而在数据变化时通知相关的依赖(比如组件的渲染函数)。

先看个简单的例子:

function defineReactive(obj, key, val) {
  // 如果val本身也是一个对象,需要递归处理,让其内部的属性也是响应式的
  if (typeof val === 'object' && val !== null) {
    observe(val);
  }

  Object.defineProperty(obj, key, {
    enumerable: true, // 可枚举
    configurable: true, // 可配置
    get: function reactiveGetter() {
      console.log(`Getting key "${key}": ${val}`);
      // 在这里收集依赖,当数据变化时通知这些依赖
      return val;
    },
    set: function reactiveSetter(newVal) {
      if (newVal === val) return; // 如果新值和旧值一样,就不用更新了
      console.log(`Setting key "${key}" to: ${newVal}`);
      val = newVal;
      // 在这里通知依赖更新
      // 如果newVal本身也是一个对象,需要递归处理,让其内部的属性也是响应式的
      if (typeof newVal === 'object' && newVal !== null) {
        observe(newVal);
      }

    }
  });
}

function observe(obj) {
  if (typeof obj !== 'object' || obj === null) {
    return; // 只处理对象
  }

  Object.keys(obj).forEach(key => {
    defineReactive(obj, key, obj[key]);
  });
}

const data = {
  name: 'Vue',
  age: 3
};

observe(data);

console.log(data.name); // Getting key "name": Vue  Vue
data.name = 'Vue.js';   // Setting key "name" to: Vue.js
console.log(data.name); // Getting key "name": Vue.js Vue.js

data.info = {grade: 5}; //无法检测新增属性
data.info.grade = 6; //无法检测属性修改

这段代码简单模拟了defineProperty的工作方式。defineReactive函数接收一个对象、一个键和一个值,然后使用Object.defineProperty为这个键定义getter和setter。在getter中,我们可以收集依赖;在setter中,我们可以通知依赖更新。observe函数则递归遍历对象的所有属性,将它们变成响应式的。

defineProperty的优点:

  • 兼容性好: defineProperty在ES5时代就已经存在,兼容性非常棒,几乎所有浏览器都支持。
  • 实现简单: 相对来说,defineProperty的实现逻辑比较简单,容易理解和维护。

defineProperty的缺点:

  • 只能监听现有属性: defineProperty只能监听对象上已经存在的属性,对于新增属性或删除属性,它就无能为力了。这就是为什么在Vue 2中,你需要使用Vue.setthis.$set来添加响应式属性。
  • 无法监听数组的变化: defineProperty无法直接监听数组的变化,Vue 2是通过重写数组的某些方法(如pushpopsplice等)来实现数组的响应式。这是一种hacky的方式,不够优雅。
  • 性能问题: 对于深层嵌套的对象,需要递归地使用defineProperty,这会带来一定的性能开销。

为了更直观地了解defineProperty的优缺点,咱们来个表格:

特性 优点 缺点
兼容性 兼容性好(ES5)
监听范围 只能监听现有属性 无法监听新增/删除属性,无法直接监听数组
实现复杂度 简单 需要hacky的方式处理数组
性能 递归处理深层对象有性能开销
代码可维护性 相对较好 数组的hack导致代码可读性下降

Part 3: Vue 3:Proxy的强势登场

Vue 3拥抱了ES6的Proxy,这玩意儿简直是响应式系统的救星!Proxy可以直接监听整个对象,而不仅仅是对象的属性。这意味着,无论你新增、删除属性,还是直接修改数组,Proxy都能感知到。

再来个例子:

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

  const proxy = new Proxy(target, {
    get(target, key, receiver) {
      console.log(`Getting key "${key}": ${target[key]}`);
      // 在这里收集依赖
      return Reflect.get(target, key, receiver); // 使用Reflect保证this指向
    },
    set(target, key, value, receiver) {
      if (value === target[key]) {
        return true; // 如果新值和旧值一样,就不用更新了
      }
      console.log(`Setting key "${key}" to: ${value}`);
      target[key] = value;
      // 在这里通知依赖更新
      return Reflect.set(target, key, value, receiver); // 使用Reflect保证this指向
    },
    deleteProperty(target, key) {
      console.log(`Deleting key "${key}"`);
      delete target[key];
      // 在这里通知依赖更新
      return true;
    }
  });

  return proxy;
}

const data = reactive({
  name: 'Vue',
  age: 3
});

console.log(data.name); // Getting key "name": Vue   Vue
data.name = 'Vue.js';   // Setting key "name" to: Vue.js
console.log(data.name); // Getting key "name": Vue.js  Vue.js

data.info = {grade: 5}; // 可以检测新增属性
data.info.grade = 6; // 可以检测属性修改

delete data.age;       //Deleting key "age"
console.log(data);

这段代码使用Proxy创建了一个响应式对象。Proxy接收两个参数:目标对象和一个处理对象(handler)。处理对象定义了各种拦截操作,比如getsetdeleteProperty等。当对目标对象进行这些操作时,就会触发处理对象中相应的函数。

Proxy的优点:

  • 可以监听整个对象: Proxy可以直接监听整个对象,包括新增、删除属性。
  • 可以监听数组的变化: Proxy可以监听数组的变化,无需hacky的方式。
  • 性能更好: Proxy采用的是懒代理模式,只有在真正访问属性时才会进行拦截,避免了不必要的性能开销。

Proxy的缺点:

  • 兼容性较差: Proxy是ES6的新特性,在一些老版本浏览器中不支持。
  • 无法polyfill: Proxy无法通过polyfill来模拟,这意味着,如果你需要支持老版本浏览器,就无法使用Proxy

同样,咱们也用表格来总结一下Proxy的优缺点:

特性 优点 缺点
兼容性 兼容性较差(ES6),无法polyfill
监听范围 可以监听整个对象,包括新增/删除属性,可以监听数组
实现复杂度 相对简单
性能 懒代理,性能更好
代码可维护性 更好,无需hacky的方式处理数组

Part 4: 性能对比:defineProperty vs Proxy

说到性能,这可是个敏感话题。理论上,Proxy的懒代理模式应该比defineProperty更高效。但实际情况要复杂一些,因为性能受到多种因素的影响,比如数据结构的复杂程度、依赖的数量、浏览器的优化等等。

一般来说,对于小型、简单的数据对象,definePropertyProxy的性能差异可能不太明显。但对于大型、复杂的数据对象,Proxy的优势就会显现出来。

一个不严谨的结论:

  • 小型对象: 差异不大,甚至在某些情况下,defineProperty可能会略胜一筹(因为Proxy的创建本身也需要一定的开销)。
  • 大型对象: Proxy通常更胜一筹,因为它的懒代理模式可以避免不必要的拦截操作。

Part 5: 总结:选择哪个?

那么,在实际开发中,我们应该选择defineProperty还是Proxy呢?

  • 如果你需要支持老版本浏览器,那么只能选择defineProperty
  • 如果你的项目对性能要求很高,并且可以放弃对老版本浏览器的支持,那么Proxy是更好的选择。
  • 如果你的项目比较简单,数据结构也不复杂,那么definePropertyProxy都可以选择。

补充:Vue 3 的优化策略

虽然 Vue 3 默认使用 Proxy,但它并没有完全放弃 defineProperty。Vue 3 采用了一种混合的策略:

  • 对于简单的、非响应式的属性,Vue 3 仍然会使用 defineProperty
  • 只有当属性需要变成响应式时,Vue 3 才会使用 Proxy

这种混合策略可以在一定程度上提高性能,并减少内存占用。

最后,给大家留个思考题:

Vue 3 的 Proxy 响应式系统是如何实现依赖收集和依赖更新的? 提示:可以了解一下 effect 函数和 track/trigger 机制。

好了,今天的讲座就到这里。感谢大家的观看!希望今天的分享能让你对Vue的响应式系统有更深入的理解。咱们下期再见!

(鞠躬)

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注