Vue 3源码极客之:`Vue`的`runtime-test`:如何编写测试来验证响应式系统的行为。

各位观众,晚上好!我是你们的老朋友,今天咱们来聊聊Vue 3源码的“runtime-test”,也就是响应式系统行为验证的那些事儿。这部分内容,说白了,就是教你怎么写测试,确保你的响应式系统,或者说Vue的核心机制,按预期工作。

咱们的目标是,不仅要理解概念,还要能撸起袖子写出靠谱的测试用例。准备好了吗?Let’s dive in!

1. 响应式系统的核心概念回顾

在深入测试之前,咱们先快速回顾一下Vue 3响应式系统的几个核心概念:

  • Reactive (响应式对象):让普通 JavaScript 对象拥有响应式能力,当数据发生变化时,依赖于该数据的视图会自动更新。

  • Effect (副作用函数):一个函数,当 Reactive 对象的数据发生变化时,这个函数会被重新执行。

  • Dependency (依赖):Effect 函数依赖于 Reactive 对象中的某些属性。

  • Track (追踪):在读取 Reactive 对象的属性时,追踪当前正在执行的 Effect 函数,并将该 Effect 函数添加到该属性的依赖集合中。

  • Trigger (触发):当 Reactive 对象的属性发生变化时,触发所有依赖于该属性的 Effect 函数。

这些概念是咱们编写测试用例的基础,务必牢记于心。

2. runtime-test 目录结构概览

Vue 3 的 runtime-test 目录包含了针对 Vue 运行时环境的各种测试。咱们主要关注的是与响应式系统相关的测试用例。

packages
└── runtime-core
    └── test
        └── reactivity
            ├── computed.spec.ts      # 测试计算属性
            ├── effect.spec.ts        # 测试 effect 函数
            ├── reactive.spec.ts      # 测试 reactive 函数
            ├── readonly.spec.ts      # 测试 readonly 函数
            ├── ref.spec.ts           # 测试 ref 函数
            └── ...

每个 .spec.ts 文件都包含了一组相关的测试用例,使用 Jest 或 Vitest 作为测试框架。

3. 编写测试用例的基本原则

编写测试用例,要遵循一些基本原则:

  • 单一职责:每个测试用例只测试一个特定的行为或功能。
  • 可重复性:测试用例应该能够重复运行,并且每次运行的结果都应该相同。
  • 隔离性:测试用例之间不应该相互影响。
  • 可读性:测试用例应该易于理解,方便他人阅读和维护。

说白了,就是把测试写得清清楚楚,明明白白,让人一看就知道你在干嘛。

4. Reactive 的测试用例分析与编写

咱们先从 reactive.spec.ts 开始,看看如何测试 reactive 函数。

4.1 基本功能测试

reactive 的基本功能是让一个普通对象变成响应式对象。咱们需要测试以下几种情况:

  • 读取响应式对象的属性时,应该能够追踪到依赖。
  • 修改响应式对象的属性时,应该能够触发依赖。
// reactive.spec.ts
import { reactive, effect } from '@vue/runtime-core'

describe('reactivity/reactive', () => {
  it('should return reactive object', () => {
    const original = { foo: 'bar' }
    const observed = reactive(original)
    expect(observed).not.toBe(original) // 确保不是同一个对象
    expect(observed.foo).toBe('bar')
  })

  it('should make nested properties reactive', () => {
    const original = {
      nested: {
        foo: 'bar'
      },
      array: [{ bar: 'baz' }]
    }
    const observed = reactive(original)
    expect(observed.nested.foo).toBe('bar')
    expect(observed.array[0].bar).toBe('baz')

    // 修改嵌套属性,触发响应
    observed.nested.foo = 'new value'
    expect(observed.nested.foo).toBe('new value')
  })

  it('should trigger effect when properties are modified', () => {
    const original = { foo: 'bar' }
    const observed = reactive(original)
    let dummy
    effect(() => {
      dummy = observed.foo
    })
    expect(dummy).toBe('bar') // 初始化时执行一次
    observed.foo = 'baz'
    expect(dummy).toBe('baz') // 修改后再次执行
  })
})

这段代码做了什么?

  1. should return reactive object: 验证 reactive 函数返回的是一个新对象,而不是原始对象。
  2. should make nested properties reactive: 验证嵌套属性也能被转换为响应式。
  3. should trigger effect when properties are modified: 这是核心测试。它创建了一个 effect 函数,读取了 observed.foo。然后,修改了 observed.foo 的值,验证 effect 函数是否被重新执行。

4.2 数组的响应式测试

数组也是对象,但 Vue 对数组的响应式处理做了一些优化。咱们需要测试数组的常见操作:

  • 修改数组元素。
  • 使用 pushpopshiftunshiftsplice 等方法修改数组。
it('should react to array mutations', () => {
  const original = [{ foo: 'bar' }]
  const observed = reactive(original)
  let dummy
  effect(() => {
    dummy = observed[0].foo
  })
  expect(dummy).toBe('bar')

  // 修改数组元素
  observed[0].foo = 'baz'
  expect(dummy).toBe('baz')

  // push
  observed.push({ foo: 'qux' })
  expect(dummy).toBe('baz') // push 不会直接触发依赖
  observed[1].foo = 'quux'
  expect(dummy).toBe('quux')

  // splice
  observed.splice(0, 1)
  expect(dummy).toBe('quux') // splice 后索引变化,触发依赖
})

注意,push 操作不会立即触发依赖,需要访问新元素才会触发。splice 操作会改变数组的索引,因此会触发依赖。

4.3 Map 和 Set 的响应式测试

Vue 3 也支持 Map 和 Set 的响应式。咱们需要测试 Map 和 Set 的常见操作:

  • setgetdelete 等 Map 的操作。
  • adddeletehas 等 Set 的操作。
it('should react to Map mutations', () => {
  const original = new Map([['foo', 'bar']])
  const observed = reactive(original)
  let dummy
  effect(() => {
    dummy = observed.get('foo')
  })
  expect(dummy).toBe('bar')

  observed.set('foo', 'baz')
  expect(dummy).toBe('baz')

  observed.delete('foo')
  expect(dummy).toBe(undefined)
})

it('should react to Set mutations', () => {
  const original = new Set(['foo'])
  const observed = reactive(original)
  let dummy
  effect(() => {
    dummy = observed.has('foo')
  })
  expect(dummy).toBe(true)

  observed.add('bar')
  expect(dummy).toBe(true) // add 不会立即触发,因为 effect 依赖的是 has

  observed.delete('foo')
  expect(dummy).toBe(false)
})

5. Effect 的测试用例分析与编写

effect.spec.ts 负责测试 effect 函数的行为。

5.1 Effect 的基本功能测试

effect 的基本功能是创建一个副作用函数,并在依赖发生变化时重新执行该函数。

// effect.spec.ts
import { reactive, effect, stop } from '@vue/runtime-core'

describe('reactivity/effect', () => {
  it('should observe basic properties', () => {
    const original = { foo: 'bar' }
    const observed = reactive(original)
    let dummy
    effect(() => {
      dummy = observed.foo
    })
    expect(dummy).toBe('bar')
    observed.foo = 'baz'
    expect(dummy).toBe('baz')
  })

  it('should observe multiple properties', () => {
    const original = { foo: 'bar', baz: 'qux' }
    const observed = reactive(original)
    let dummy
    effect(() => {
      dummy = observed.foo + observed.baz
    })
    expect(dummy).toBe('barqux')
    observed.foo = 'baz'
    expect(dummy).toBe('bazqux')
    observed.baz = 'quux'
    expect(dummy).toBe('bazquux')
  })
})

这段代码验证了 effect 函数能够正确地追踪和触发依赖。

5.2 Stop 的测试

stop 函数用于停止一个 effect 函数的执行,使其不再响应依赖变化。

it('should be able to stop an effect', () => {
  const original = { foo: 'bar' }
  const observed = reactive(original)
  let dummy
  const e = effect(() => {
    dummy = observed.foo
  })
  expect(dummy).toBe('bar')

  stop(e) // 停止 effect

  observed.foo = 'baz'
  expect(dummy).toBe('bar') // 不再更新
})

it('should call onStop', () => {
    const original = { foo: 'bar' }
    const observed = reactive(original)
    let dummy
    const onStop = vi.fn()
    const e = effect(() => {
      dummy = observed.foo
    }, {onStop})
    expect(dummy).toBe('bar')

    stop(e) // 停止 effect

    expect(onStop).toHaveBeenCalledTimes(1)
  })

这段代码验证了 stop 函数能够正确地停止 effect 函数的执行,并且 onStop 回调函数会被调用。

5.3 Scheduler 的测试

scheduler 允许你控制 effect 函数的执行时机。例如,你可以将多个更新合并到一起,在下一个事件循环中执行。

it('should allow scheduling updates', () => {
  const original = { foo: 'bar' }
  const observed = reactive(original)
  let dummy
  let queue: any[] = []
  const scheduler = (fn: any) => {
    queue.push(fn)
  }
  effect(
    () => {
      dummy = observed.foo
    },
    { scheduler }
  )
  expect(dummy).toBe('bar')
  observed.foo = 'baz'
  expect(dummy).toBe('bar') // 还没有更新
  queue.forEach((fn) => fn()) // 执行 scheduler 中的函数
  expect(dummy).toBe('baz')
})

这段代码验证了 scheduler 能够正确地控制 effect 函数的执行时机。

6. Computed 的测试用例分析与编写

computed.spec.ts 负责测试计算属性的行为。

6.1 Computed 的基本功能测试

computed 允许你定义一个依赖于其他响应式数据的属性,并且只有当依赖发生变化时才会重新计算。

// computed.spec.ts
import { reactive, computed } from '@vue/runtime-core'

describe('reactivity/computed', () => {
  it('should return updated value', () => {
    const value = reactive({ foo: 1 })
    const cValue = computed(() => value.foo)
    expect(cValue.value).toBe(1)
    value.foo = 2
    expect(cValue.value).toBe(2)
  })

  it('should compute lazily', () => {
    const value = reactive({ foo: 1 })
    const getter = vi.fn(() => value.foo) // 使用 vi.fn() 追踪 getter 函数的调用次数
    const cValue = computed(getter)

    // lazy
    expect(getter).toHaveBeenCalledTimes(0)

    expect(cValue.value).toBe(1)
    expect(getter).toHaveBeenCalledTimes(1)

    // should not compute again
    cValue.value
    expect(getter).toHaveBeenCalledTimes(1)

    // should not compute until needed
    value.foo = 2
    expect(getter).toHaveBeenCalledTimes(1)

    // now it should compute
    expect(cValue.value).toBe(2)
    expect(getter).toHaveBeenCalledTimes(2)
  })
})

这段代码验证了 computed 的基本功能:

  • 能够正确地计算属性的值。
  • 只有当依赖发生变化时才会重新计算。
  • 计算是懒执行的,只有当访问 value 属性时才会进行计算。

6.2 Computed 的缓存测试

computed 具有缓存机制,只有当依赖发生变化时才会重新计算。如果没有依赖变化,则直接返回缓存的值。

it('should not re-compute if values have not changed', () => {
  const value = reactive({ foo: 1 })
  const getter = vi.fn(() => value.foo)
  const cValue = computed(getter)

  expect(cValue.value).toBe(1)
  expect(getter).toHaveBeenCalledTimes(1)

  value.foo = 1 // 值没有变化
  expect(cValue.value).toBe(1) // 应该返回缓存的值
  expect(getter).toHaveBeenCalledTimes(1) // 不应该重新计算
})

这段代码验证了 computed 的缓存机制。

7. Readonly 的测试用例分析与编写

readonly.spec.ts 负责测试只读对象。

7.1 Readonly 的基本功能测试

readonly 能够创建一个只读对象,不允许修改其属性。

// readonly.spec.ts
import { reactive, readonly } from '@vue/runtime-core'

describe('reactivity/readonly', () => {
  it('should return readonly object', () => {
    const original = { foo: 'bar' }
    const wrapped = readonly(original)
    expect(wrapped).not.toBe(original)
    expect(wrapped.foo).toBe('bar')
  })

  it('should prevent set', () => {
    const original = { foo: 'bar' }
    const wrapped = readonly(original)
    // 设置只读属性应该会触发警告
    console.warn = vi.fn()
    wrapped.foo = 'baz'
    expect(wrapped.foo).toBe('bar') // 值没有改变
    expect(console.warn).toHaveBeenCalled()
  })
})

这段代码验证了 readonly 的基本功能:

  • 能够创建一个只读对象。
  • 尝试修改只读对象的属性会触发警告。

8. Ref 的测试用例分析与编写

ref.spec.ts 负责测试 ref 函数的行为。

8.1 Ref 的基本功能测试

ref 能够创建一个响应式引用,可以持有任何类型的值。

// ref.spec.ts
import { ref, effect } from '@vue/runtime-core'

describe('reactivity/ref', () => {
  it('should hold a value', () => {
    const a = ref(1)
    expect(a.value).toBe(1)
    a.value = 2
    expect(a.value).toBe(2)
  })

  it('should be reactive', () => {
    const a = ref(1)
    let dummy
    let calls = 0
    effect(() => {
      calls++
      dummy = a.value
    })
    expect(calls).toBe(1)
    expect(dummy).toBe(1)
    a.value = 2
    expect(calls).toBe(2)
    expect(dummy).toBe(2)
    // same value should not trigger
    a.value = 2
    expect(calls).toBe(2)
  })
})

这段代码验证了 ref 的基本功能:

  • 能够持有任何类型的值。
  • 修改 value 属性会触发依赖。
  • 如果 value 属性的值没有变化,则不会触发依赖。

8.2 Ref 的 unwrapRef 测试

unwrapRef 用于将 ref 对象转换为普通值。

it('should unwrap nested ref in reactive objects', () => {
  const a = ref(1)
  const obj = reactive({
    a,
    b: {
      c: a
    }
  })

  expect(obj.a).toBe(1)
  expect(obj.b.c).toBe(1)

  a.value = 2
  expect(obj.a).toBe(2)
  expect(obj.b.c).toBe(2)
})

这段代码验证了 unwrapRef 能够正确地将嵌套在响应式对象中的 ref 对象转换为普通值。

9. 总结与建议

好了,咱们今天就聊到这儿。回顾一下,咱们主要讲了以下内容:

  • Vue 3 响应式系统的核心概念。
  • runtime-test 目录结构概览。
  • 编写测试用例的基本原则。
  • reactiveeffectcomputedreadonlyref 的测试用例分析与编写。

希望通过今天的讲解,大家能够对 Vue 3 响应式系统的测试有更深入的理解,并且能够自己动手编写测试用例,确保自己的代码质量。

记住,写测试不是为了应付任务,而是为了保证代码的健壮性,让自己更有信心。

最后的建议:

  • 多看源码,学习优秀的测试用例。
  • 多写测试,实践出真知。
  • 遇到问题,多查资料,多交流。

祝大家编程愉快!咱们下期再见!

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