Vue 3源码极客之：`Vue`的`proxy`：`handler`和`target`之间的关系。

各位观众老爷，大家好！我是今天的主讲人，今天要跟大家聊聊Vue 3源码里一个非常重要，也是非常容易让人头大的概念：Vue的proxy，特别是handler和target之间的那些不得不说的故事。

咱们争取用最通俗易懂的方式，把这个看起来高大上的东西扒个精光，让大家看完之后，不仅能明白proxy是啥，还能知道它在Vue 3里是怎么发挥作用的。

第一幕：什么是Proxy？别跟我扯概念，说人话！

首先，我们得搞清楚Proxy是啥。如果你之前没接触过，估计会被各种专业术语绕晕。简单来说，Proxy就像一个“代理人”。你访问一个对象（target），不是直接访问，而是先经过这个“代理人”（proxy）。这个“代理人”可以帮你做一些事情，比如：

• 拦截你的访问： 你想读取某个属性？proxy可以先看看你有没有权限，或者帮你做一些转换。
• 修改你的访问： 你想设置某个属性？proxy可以先验证一下你设置的值是否合法，或者触发一些其他的操作。
• 隐藏一些细节： 你访问的其实不是真实的数据，而是proxy包装后的数据。

举个栗子：

你是一个公司老板（target），你的秘书（proxy）负责处理你的日常事务。

• 读取信息： 你想知道公司今天的销售额，你不是直接去查账，而是问你的秘书。秘书会帮你查账，然后告诉你结果。
• 修改信息： 你想给员工涨工资，你不是直接修改员工的工资单，而是告诉你的秘书。秘书会帮你修改工资单，并通知相关部门。

在这个例子里，你就是target，你的秘书就是proxy。秘书可以控制你对公司信息的访问和修改，这就是Proxy的核心作用。

第二幕：handler和target：谁是“本体”，谁是“皮影戏”？

现在，我们来聊聊handler和target。

• target： 这是你要代理的原始对象，也就是“本体”。就像上面例子里的公司老板。
• handler： 这是一个对象，包含了一系列的方法（trap），用于定义proxy的行为。也就是上面例子里的秘书，决定了你怎么访问和修改老板的信息。

handler里面最常用的trap包括：

Trap	触发时机	作用
get	读取属性值时	拦截属性的读取操作，可以修改返回值，或者抛出错误。
set	设置属性值时	拦截属性的设置操作，可以验证值的合法性，或者触发其他操作。
has	使用in操作符时	拦截in操作符，可以自定义判断属性是否存在的逻辑。
deleteProperty	使用delete操作符时	拦截delete操作符，可以阻止属性被删除，或者触发其他操作。
ownKeys	使用Object.getOwnPropertyNames()或Object.getOwnPropertySymbols()时	拦截获取对象自身属性的操作，可以过滤或者修改返回的属性列表。
apply	调用函数时	拦截函数的调用，可以修改参数，或者修改返回值。
construct	使用new操作符时	拦截构造函数的调用，可以修改参数，或者修改返回值。

代码演示：

const target = {
  name: '张三',
  age: 30
};

const handler = {
  get: function(target, property, receiver) {
    console.log(`正在读取属性：${property}`);
    if (property === 'age') {
      return target[property] + 1; // 年龄加1
    }
    return Reflect.get(target, property, receiver); // 使用 Reflect.get 保持默认行为
  },
  set: function(target, property, value, receiver) {
    console.log(`正在设置属性：${property}，值为：${value}`);
    if (property === 'age' && value < 0) {
      throw new Error('年龄不能为负数');
    }
    return Reflect.set(target, property, value, receiver); // 使用 Reflect.set 保持默认行为
  }
};

const proxy = new Proxy(target, handler);

console.log(proxy.name); // 输出：正在读取属性：name  张三
console.log(proxy.age);  // 输出：正在读取属性：age  31 (年龄加1)

proxy.age = 35; // 输出：正在设置属性：age，值为：35
console.log(target.age); // 输出：35

// proxy.age = -1; // 抛出错误：年龄不能为负数

在这个例子中：

• target 是原始对象，包含了 name 和 age 属性。
• handler 定义了 get 和 set 两个 trap，分别拦截属性的读取和设置操作。
• proxy 是 target 的代理对象，所有对 target 的访问和修改都必须经过 proxy。

注意： Reflect 对象是 ES6 引入的，它提供了一系列与 Proxy handler 方法相对应的静态方法。使用 Reflect 可以更方便地保持默认行为，避免手动实现一些复杂的逻辑。

第三幕：Vue 3 的响应式系统：proxy大显身手

Vue 3 的响应式系统是基于 Proxy 实现的。它利用 Proxy 拦截对数据的访问和修改，从而实现数据的自动更新。

简单来说，当你创建一个 Vue 组件，Vue 会将你的数据对象转换为一个 proxy。这个 proxy 的 handler 里面定义了各种 trap，用于追踪数据的依赖关系，并在数据发生变化时通知相关的组件进行更新。

举个例子：

<template>
  <div>
    <p>姓名：{{ person.name }}</p>
    <p>年龄：{{ person.age }}</p>
    <button @click="incrementAge">增加年龄</button>
  </div>
</template>

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

export default {
  setup() {
    const person = reactive({
      name: '李四',
      age: 25
    });

    const incrementAge = () => {
      person.age++;
    };

    return {
      person,
      incrementAge
    };
  }
};
</script>

在这个例子中：

• reactive 函数会将 person 对象转换为一个 proxy。
• 当你在模板中使用 person.name 和 person.age 时，proxy 的 get trap 会被触发，Vue 会追踪这些依赖关系。
• 当你点击按钮，调用 incrementAge 函数修改 person.age 时，proxy 的 set trap 会被触发，Vue 会通知相关的组件进行更新，从而使页面上的年龄显示发生变化。

深入解析：

Vue 3 的响应式系统比上面的例子要复杂得多，它涉及到以下几个关键概念：

• track 函数： 在 get trap 中被调用，用于追踪依赖关系。它会将当前正在运行的 effect 函数（例如组件的渲染函数）添加到当前属性的依赖列表中。
• trigger 函数： 在 set trap 中被调用，用于触发更新。它会遍历当前属性的依赖列表，并执行所有相关的 effect 函数。
• effect 函数： 一个包装了副作用的函数，例如组件的渲染函数。当依赖的数据发生变化时，effect 函数会被重新执行。

简化版代码演示 (仅用于理解概念):

let activeEffect = null; // 当前正在执行的 effect 函数

const targetMap = new WeakMap(); // 用于存储 target 和其依赖关系的映射

// 追踪依赖
function track(target, key) {
  if (!activeEffect) return; // 没有 effect 函数正在执行，直接返回
  let depsMap = targetMap.get(target);
  if (!depsMap) {
    depsMap = new Map();
    targetMap.set(target, depsMap);
  }
  let dep = depsMap.get(key);
  if (!dep) {
    dep = new Set();
    depsMap.set(key, dep);
  }
  dep.add(activeEffect); // 将当前 effect 函数添加到依赖列表中
}

// 触发更新
function trigger(target, key) {
  const depsMap = targetMap.get(target);
  if (!depsMap) return; // 没有依赖，直接返回
  const dep = depsMap.get(key);
  if (!dep) return; // 没有该属性的依赖，直接返回
  dep.forEach(effect => effect()); // 执行所有相关的 effect 函数
}

// 创建响应式对象
function reactive(target) {
  const handler = {
    get(target, key, receiver) {
      track(target, key); // 追踪依赖
      return Reflect.get(target, key, receiver);
    },
    set(target, key, value, receiver) {
      const result = Reflect.set(target, key, value, receiver);
      trigger(target, key); // 触发更新
      return result;
    }
  };
  return new Proxy(target, handler);
}

// 创建 effect 函数
function effect(fn) {
  activeEffect = fn; // 设置当前正在执行的 effect 函数
  fn(); // 立即执行一次
  activeEffect = null; // 清空 activeEffect
}

// 使用示例
const data = reactive({ count: 0 });

effect(() => {
  console.log(`count is: ${data.count}`); // 每次 data.count 变化都会执行
});

data.count++; // 输出：count is: 1
data.count++; // 输出：count is: 2

这段代码只是一个非常简化的示例，用于帮助大家理解 Vue 3 响应式系统的核心原理。实际的 Vue 3 源码要复杂得多，包含了更多的优化和细节处理。

第四幕：proxy的妙用：不仅仅是响应式

除了响应式系统，proxy 还有很多其他的用途：

• 数据验证： 可以在 set trap 中验证数据的合法性，防止无效数据进入系统。
• 权限控制： 可以根据用户的权限，控制对某些属性的访问和修改。
• 数据缓存： 可以在 get trap 中缓存数据，提高访问速度。
• 日志记录： 可以在 get 和 set trap 中记录数据的访问和修改，方便调试和监控。
• 模拟数据： 可以使用 proxy 模拟一些复杂的 API 接口，方便开发和测试。

例如，数据验证：

const validator = {
  set: function(obj, prop, value) {
    if (prop === 'age') {
      if (!Number.isInteger(value)) {
        throw new TypeError('年龄必须是一个整数');
      }
      if (value < 0 || value > 200) {
        throw new RangeError('年龄必须在0到200之间');
      }
    }

    // 默认行为：保存属性
    obj[prop] = value;
    return true;
  }
};

const person = new Proxy({}, validator);

person.age = 100;
console.log(person.age); // 输出: 100

// person.age = 'young'; // 抛出 TypeError: 年龄必须是一个整数
// person.age = 300;    // 抛出 RangeError: 年龄必须在0到200之间

第五幕：踩坑指南：proxy的注意事项

虽然 proxy 非常强大，但是在使用过程中也要注意一些问题：

• 性能： proxy 会增加一些性能开销，特别是在频繁访问和修改数据的情况下。
• 兼容性： proxy 是 ES6 的特性，在一些老版本的浏览器中可能不支持。
• this 指向： 在 handler 中的 this 指向的是 handler 对象，而不是 target 对象。你需要使用 Reflect 来保持 this 指向的正确性。
• 循环引用： 要避免 target 和 proxy 之间的循环引用，否则可能导致内存泄漏。

第六幕：总结：proxy是Vue3的基石

总而言之，Proxy 是一个非常强大的工具，它可以让你在不修改原始对象的情况下，控制对数据的访问和修改。Vue 3 利用 Proxy 实现了响应式系统，从而使开发者可以更加方便地构建动态和交互性强的 Web 应用。

希望今天的讲座能够帮助大家更好地理解 Vue 3 的 proxy，以及 handler 和 target 之间的关系。 掌握了这些概念，就能更深入地理解 Vue 3 的源码，并更好地使用 Vue 3 进行开发。

感谢大家的观看！下次再见！