Vue 3源码深度解析之：`effectScope`：如何管理一组相关的响应式副作用。

大家好，欢迎来到今天的“Vue 3 源码深度解析”脱口秀！今天我们要聊的是个听起来很玄乎，但实际上贼有用的东西：effectScope。

先别急着打瞌睡，我知道“响应式副作用”、“作用域”这些词听起来就让人想喝咖啡。但信我，搞懂它，你的 Vue 3 功力能提升一大截！

今天咱就用最通俗易懂的方式，把 effectScope 这玩意儿扒个精光，让它变成你的好朋友，而不是拦路虎。

废话不多说，开整！

第一幕：啥是 effectScope？

想象一下，你在厨房里做饭，各种锅碗瓢盆齐上阵，电饭煲、微波炉、烤箱都在工作，这就是一个“作用域”。effectScope 在 Vue 3 里，就像一个“厨房经理”，专门负责管理这些“厨具”（响应式副作用）。

更专业一点说，effectScope 提供了一种将多个 effect (副作用) 组织在一起的方式。它可以让你控制这些 effect 的激活和停止，就像一个开关，一键控制整个厨房的电器。

那么，啥是“响应式副作用”？简单来说，就是当你的响应式数据发生变化时，自动执行的那些函数。比如：

• computed 计算属性：当依赖的数据变化时，自动重新计算。
• watch 侦听器：当侦听的数据变化时，执行回调函数。
• 组件的渲染函数：当组件依赖的数据变化时，重新渲染。

这些都是“响应式副作用”，它们默默地工作，让你的 Vue 应用保持响应式。

第二幕：effectScope 的基本用法

effectScope 主要提供两个核心功能：

1. 创建和激活作用域： effectScope() 创建一个作用域实例，默认情况下，这个作用域是激活的。
2. 收集副作用： 在作用域内创建的 effect，会被自动收集到这个作用域中。
3. 控制副作用的激活和停止： 通过 scope.active 属性可以检查作用域是否激活，通过 scope.stop() 可以停止作用域内的所有副作用。

看代码，更清晰：

import { effectScope, ref, computed, watch } from 'vue';

// 创建一个作用域
const scope = effectScope();

// 在作用域内执行代码
scope.run(() => {
  const count = ref(0);

  // computed 也是一个 effect
  const doubleCount = computed(() => count.value * 2);

  // watch 也是一个 effect
  watch(count, (newCount) => {
    console.log(`count changed to ${newCount}`);
  });

  // 修改 count 的值，会触发 computed 和 watch
  count.value = 1;
  count.value = 2;
});

// 停止作用域，停止所有副作用
scope.stop();

// 再次修改 count 的值，computed 和 watch 不会再执行
// 因为它们已经被停止了

在这个例子中，computed 和 watch 都被 scope.run() 包裹，这意味着它们属于同一个 effectScope。当我们调用 scope.stop() 时，这两个 effect 都会被停止，即使 count 的值再次改变，它们也不会再执行。

第三幕：effectScope 的源码剖析

光说不练假把式，现在我们来扒一扒 effectScope 的源码，看看它到底是怎么实现的。

effectScope 的源码位于 packages/reactivity/src/effectScope.ts 文件中。

简化后的核心代码如下：

export class EffectScope {
  active = true // 标记作用域是否激活
  effects: ReactiveEffect[] = [] // 存储作用域内的所有 effect
  cleanups: (() => void)[] = [] // 存储清理函数

  parent: EffectScope | undefined = currentScope // 父作用域（用于嵌套作用域）
  /** @internal */
  scopes: EffectScope[] | undefined //子作用域

  constructor(detached = false) {
    if (!detached && currentScope) {
      (currentScope.scopes || (currentScope.scopes = [])).push(this)
    }
  }

  run<T>(fn: () => T): T | undefined {
    if (this.active) {
      try {
        this.on() // 设置当前作用域
        return fn()
      } finally {
        this.off() // 恢复上一个作用域
      }
    } else if (__DEV__) {
      warn('Cannot run an inactive effect scope.')
    }
  }

  on() {
    if (this.active && currentScope !== this) {
      this.parent = currentScope
      currentScope = this
    }
  }

  off() {
    currentScope = this.parent
  }

  stop() {
    if (this.active) {
      let i, l
      for (i = 0, l = this.effects.length; i < l; i++) {
        this.effects[i].stop() // 停止作用域内的所有 effect
      }
      for (i = 0, l = this.cleanups.length; i < l; i++) {
        this.cleanups[i]() // 执行清理函数
      }
      if (this.scopes) {
        for (i = 0, l = this.scopes.length; i < l; i++) {
          this.scopes[i].stop() // 停止所有子作用域
        }
      }
      this.active = false // 标记作用域为非激活状态
    }
  }
}

export let currentScope: EffectScope | undefined = undefined

export function effectScope(detached = false) {
  return new EffectScope(detached)
}

export function onScopeDispose(fn: () => void) {
  if (currentScope) {
    currentScope.cleanups.push(fn)
  } else if (__DEV__) {
    warn(
      'onScopeDispose() is called when there is no active effect scope' +
        ' to be associated with.'
    )
  }
}

简单解释一下：

• active： 一个布尔值，表示 effectScope 是否处于激活状态。只有激活的 effectScope 才能收集和执行副作用。
• effects： 一个数组，存储了所有属于该 effectScope 的 ReactiveEffect 实例。（ReactiveEffect 是 Vue 3 中用于跟踪依赖和触发更新的核心类，我们后面会详细讲到）
• cleanups： 一个数组，存储了清理函数。当 effectScope 被停止时，这些清理函数会被执行，用于释放资源或取消订阅。
• parent： 指向父 effectScope 的引用，用于支持嵌套的 effectScope。
• currentScope： 全局变量，指向当前激活的 effectScope。当创建 effect 时，会将其添加到 currentScope 中。
• run()： 在指定的 effectScope 中执行一个函数。这个函数内部创建的 effect 会被自动添加到该 effectScope 中。它会负责设置和恢复 currentScope。
• stop()： 停止 effectScope，并停止所有属于它的 effect，执行清理函数。
• onScopeDispose(): 注册一个回调函数，当 effectScope 被停止时，该回调函数会被执行。

重点：currentScope 的作用

currentScope 是 effectScope 实现的关键。它是一个全局变量，用于跟踪当前激活的 effectScope。当创建一个 effect 时，Vue 3 会检查 currentScope 是否存在，如果存在，则将该 effect 添加到 currentScope.effects 数组中。

这就像一个“全局上下文”，确保所有的 effect 都能被正确地收集到它们所属的 effectScope 中。

第四幕：effectScope 的应用场景

effectScope 听起来很高大上，但它在实际开发中到底有什么用呢？

1. 组件卸载时的资源清理： 这是 effectScope 最常见的用途。当组件卸载时，我们可以停止该组件对应的 effectScope，从而停止所有属于该组件的 effect，并执行清理函数，避免内存泄漏。

   <template>
     <div>{{ count }}</div>
   </template>
   
   <script setup>
   import { ref, onMounted, onUnmounted, effectScope } from 'vue';
   
   const count = ref(0);
   const scope = effectScope();
   
   onMounted(() => {
     scope.run(() => {
       setInterval(() => {
         count.value++;
       }, 1000);
     });
   });
   
   onUnmounted(() => {
     scope.stop(); // 组件卸载时，停止作用域
   });
   </script>

   在这个例子中，setInterval 创建的定时器就是一个副作用。当组件卸载时，我们需要停止这个定时器，否则它会继续运行，导致内存泄漏。通过使用 effectScope，我们可以轻松地管理这个定时器，并在组件卸载时将其停止。

2. 更细粒度的副作用控制： 有时候，我们可能需要更细粒度地控制副作用的激活和停止。例如，在一个复杂的表单组件中，我们可能需要根据用户的操作，动态地启用或禁用某些验证规则。通过使用 effectScope，我们可以将这些验证规则封装在不同的作用域中，并根据用户的操作，动态地激活或停止这些作用域。

3. 避免不必要的更新： 在某些情况下，我们可能需要暂时停止某些副作用的执行，以避免不必要的更新。例如，在批量更新数据时，我们可以先停止相关的 effect，更新完成后再重新激活它们，从而提高性能。

4. 组合式 API 的高级用法： 在编写组合式 API 时，effectScope 可以帮助我们更好地组织和管理副作用，使代码更清晰、更易于维护。

第五幕： detached 选项：隔离的世界

effectScope 构造函数接受一个可选的 detached 参数。如果设置为 true，则创建一个“分离的” effectScope。这意味着它不会自动附加到当前的 currentScope 上。

啥意思呢？

正常情况下，你在 effectScope.run() 里面创建的 effect 会自动被收集到这个 effectScope 中。但是，如果你创建的是一个 detached 的 effectScope，那么你就需要手动将 effect 添加到这个 effectScope 中。

import { effectScope, effect, ref } from 'vue';

const detachedScope = effectScope(true); // 创建一个分离的作用域
const count = ref(0);

// 手动将 effect 添加到 detachedScope 中
detachedScope.run(() => {
  effect(() => {
    console.log('Count:', count.value);
  });
});

count.value++; // 触发 effect

detachedScope.stop(); // 停止作用域

count.value++; // 不会触发 effect，因为作用域已经停止

那 detached 的 effectScope 有啥用呢？

• 更灵活的控制： 它可以让你更灵活地控制 effect 的收集和停止。
• 避免意外的副作用： 有时候，你可能不希望某个 effect 被自动添加到当前的 effectScope 中。例如，在编写一些通用的工具函数时，你可能希望避免这些函数中的 effect 影响到组件的渲染。
• 高级用例： 在一些高级的用例中，例如自定义的响应式系统或状态管理库，detached 的 effectScope 可以提供更大的灵活性。

第六幕：onScopeDispose：优雅的告别

onScopeDispose 函数允许你在 effectScope 停止时执行一些清理操作。这对于释放资源、取消订阅等非常有用。

import { effectScope, onScopeDispose, ref } from 'vue';

const scope = effectScope();

scope.run(() => {
  const count = ref(0);

  const intervalId = setInterval(() => {
    count.value++;
  }, 1000);

  // 在作用域停止时，清除定时器
  onScopeDispose(() => {
    clearInterval(intervalId);
    console.log('Scope disposed, interval cleared!');
  });
});

// 停止作用域
setTimeout(() => {
  scope.stop();
}, 5000);

在这个例子中，当 scope.stop() 被调用时，onScopeDispose 中注册的回调函数会被执行，清除定时器，避免内存泄漏。

第七幕：effectScope vs 组件的生命周期钩子

你可能会问，既然组件有 onUnmounted 钩子，可以用来清理资源，那 effectScope 有什么优势呢？

特性	effectScope	组件的生命周期钩子 (onUnmounted)
使用场景	管理一组相关的副作用，不一定与组件的生命周期直接相关	主要用于组件卸载时的资源清理
灵活性	更灵活，可以创建嵌套的 effectScope，控制副作用的激活和停止	相对固定，只能在组件卸载时执行
代码组织	更有助于组织和管理副作用，使代码更清晰	可能导致 onUnmounted 钩子变得臃肿，难以维护
可复用性	可以封装成独立的工具函数，在不同的组件中复用	只能在组件内部使用，复用性较差

总的来说，effectScope 提供了更细粒度、更灵活的副作用管理机制，可以帮助我们更好地组织和管理代码，避免内存泄漏，提高性能。而组件的生命周期钩子则更适合用于组件卸载时的基本资源清理。

第八幕：注意事项

• 避免在非响应式上下文中创建 effect： 确保在 effectScope.run() 内部创建 effect，或者在响应式 API（如 computed、watch）中使用 effect。否则，effect 可能无法被正确地收集到 effectScope 中。
• 合理使用 detached 选项： 只有在确实需要更灵活的控制时，才使用 detached 的 effectScope。否则，尽量使用默认的 effectScope，让 Vue 3 自动管理副作用。
• 及时停止 effectScope： 当不再需要某个 effectScope 时，及时调用 scope.stop() 停止它，避免不必要的副作用和内存泄漏。

总结

effectScope 是 Vue 3 中一个非常强大的工具，它可以帮助我们更好地组织和管理响应式副作用，提高代码的可维护性和性能。虽然它听起来有些复杂，但只要理解了它的基本原理和用法，就能在实际开发中发挥巨大的作用。

希望今天的讲解能让你对 effectScope 有更深入的了解。记住，多练习，多实践，才能真正掌握它！

下次再见！