如何利用`Vue 3`的`effectScope`管理副作用？ - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

Vue 3 中的 Effect Scope：副作用管理的利器

各位朋友，大家好！今天我们来聊聊 Vue 3 中一个相对较新但非常强大的特性：effectScope。它为我们提供了一种更精细、更灵活的方式来管理副作用，尤其是在组件卸载、复杂状态管理以及异步操作等场景下。

在深入 effectScope 之前，我们先简单回顾一下 Vue 3 中副作用的概念。

什么是副作用？

在 Vue 的响应式系统中，副作用是指当响应式数据发生变化时，需要执行的非纯函数操作。这些操作可能会修改组件状态、更新 DOM、调用外部 API，甚至触发其他响应式数据的更新。常见的副作用包括：

watchEffect 的回调函数
computed 的 getter 函数 (虽然应该尽量避免副作用)
组件的 mounted、updated、unmounted 生命周期钩子函数

Vue 的响应式系统会自动追踪这些副作用，并在依赖的响应式数据发生变化时重新执行它们。然而，当我们需要更精细地控制这些副作用的生命周期，或者在特定的场景下停止或重新激活它们时，effectScope 就派上用场了。

effectScope 登场

effectScope 提供了一种将多个副作用组合在一起，并统一管理它们的方式。它允许我们：

批量停止副作用: 可以一次性停止 effectScope 内的所有副作用。
控制副作用的生命周期: 可以根据需要停止和重新激活副作用。
嵌套使用 effectScope: 可以创建更复杂的副作用管理结构。

Vue 3 提供了两个创建 effectScope 的 API：

effectScope(): 创建一个独立的 effectScope。
getCurrentScope(): 获取当前激活的 effectScope。

基本用法示例

让我们来看一个简单的例子，演示如何使用 effectScope 来管理 watchEffect 的副作用：

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

<script setup>
import { ref, watchEffect, effectScope, onUnmounted } from 'vue';

const count = ref(0);
const isActive = ref(true);
const scope = effectScope(); // 创建一个 effectScope

scope.run(() => { // 在 scope.run() 中定义副作用
  watchEffect(() => {
    if (isActive.value) {
      console.log('Count changed:', count.value);
      // 这里可以执行其他的副作用操作，比如更新 DOM、调用 API 等
    }
  });
});

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

const toggleEffect = () => {
  isActive.value = !isActive.value;
  if (scope.active) {
     console.log('Effect scope is active');
  } else {
     console.log('Effect scope is inactive');
  }
};

onUnmounted(() => {
  scope.stop(); // 组件卸载时停止所有副作用
  console.log('Effect scope stopped on unmounted');
});
</script>

在这个例子中：

我们使用 effectScope() 创建了一个 scope 对象。
我们使用 scope.run() 方法来包裹 watchEffect，将其纳入 scope 的管理。这意味着 watchEffect 的回调函数将作为 scope 的一个副作用。
在组件的 onUnmounted 钩子函数中，我们调用 scope.stop() 方法来停止 scope 内的所有副作用。这将阻止 watchEffect 在组件卸载后继续执行。
使用toggleEffect方法可以控制effectScope的激活与否。

effectScope 的 API

方法	描述
`run(fn)`	在 `effectScope` 中执行一个函数 `fn`。`fn` 中创建的任何副作用（例如 `watchEffect`、`computed`）都会自动被添加到 `effectScope` 中。`run()` 返回 `fn` 的返回值。
`stop()`	停止 `effectScope` 内的所有副作用。停止后，这些副作用不会再响应响应式数据的变化。
`active`	一个只读属性，指示 `effectScope` 是否处于激活状态。如果 `effectScope` 已被停止，则 `active` 为 `false`，否则为 `true`。
`scopes`	一个数组，包含当前 `effectScope` 的所有子 `effectScope`。用于嵌套的 `effectScope` 结构。
`cleanups`	一个数组，包含在 `effectScope` 停止时需要执行的清理函数。可以使用 `onScopeDispose()` 函数将清理函数添加到 `cleanups` 数组中。
`onScopeDispose(fn)`	注册一个清理函数，该函数将在 `effectScope` 停止时执行。这类似于组件的 `onUnmounted` 钩子函数，但它作用于 `effectScope` 而不是组件。

高级用法：嵌套 effectScope

effectScope 可以嵌套使用，以创建更复杂的副作用管理结构。这在需要对副作用进行分组和分层管理的场景下非常有用。

<template>
  <div>
    <p>Count: {{ count }}</p>
    <button @click="increment">Increment</button>
    <button @click="toggleOuterEffect">Toggle Outer Effect</button>
    <button @click="toggleInnerEffect">Toggle Inner Effect</button>
  </div>
</template>

<script setup>
import { ref, watchEffect, effectScope, onUnmounted } from 'vue';

const count = ref(0);
const outerIsActive = ref(true);
const innerIsActive = ref(true);

const outerScope = effectScope(); // 创建外部 effectScope

outerScope.run(() => {
  watchEffect(() => {
    if (outerIsActive.value) {
      console.log('Outer Effect: Count changed:', count.value);
    }
  });

  const innerScope = effectScope(); // 创建内部 effectScope

  innerScope.run(() => {
    watchEffect(() => {
      if (innerIsActive.value) {
        console.log('Inner Effect: Count changed:', count.value);
      }
    });
  });

  // 停止内部 scope 的函数
  const stopInnerScope = () => {
    innerScope.stop();
  };

  // 将停止内部 scope 的函数注册为清理函数
  onScopeDispose(stopInnerScope);
});

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

const toggleOuterEffect = () => {
  outerIsActive.value = !outerIsActive.value;
  if (outerScope.active) {
    console.log('Outer Effect scope is active');
  } else {
    console.log('Outer Effect scope is inactive');
  }
};

const toggleInnerEffect = () => {
  innerIsActive.value = !innerIsActive.value;
};

onUnmounted(() => {
  outerScope.stop(); // 组件卸载时停止所有副作用
  console.log('Outer Effect scope stopped on unmounted');
});
</script>

在这个例子中：

我们创建了一个外部 outerScope 和一个内部 innerScope。
innerScope 在 outerScope 的 run() 方法中创建，这意味着 innerScope 是 outerScope 的子 effectScope。
当 outerScope 停止时，innerScope 也会自动停止。
我们使用 onScopeDispose() 函数将停止内部 scope 的函数注册为清理函数，确保在外部scope停止时，内部scope也能正确清理。

getCurrentScope() 的用法

getCurrentScope() 函数用于获取当前激活的 effectScope。这在需要在 effectScope 外部创建副作用，但又希望将其添加到当前激活的 effectScope 中的场景下非常有用。

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

<script setup>
import { ref, watchEffect, effectScope, getCurrentScope, onUnmounted } from 'vue';

const count = ref(0);
let cleanupFunction;

const scope = effectScope();

scope.run(() => {
  // 在 effectScope 中定义副作用
  watchEffect(() => {
    console.log('Count changed:', count.value);

    // 模拟一个异步操作，并在 effectScope 停止时清理
    cleanupFunction = setTimeout(() => {
      console.log('Async operation completed');
    }, 1000);

    // 获取当前激活的 effectScope
    const currentScope = getCurrentScope();

    // 将清理函数添加到当前 effectScope 的 cleanups 数组中
    if (currentScope) {
      currentScope.onScopeDispose(() => {
        clearTimeout(cleanupFunction);
        console.log('Timeout cleared');
      });
    }
  });
});

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

onUnmounted(() => {
  scope.stop(); // 组件卸载时停止所有副作用
  console.log('Effect scope stopped on unmounted');
});
</script>

在这个例子中：

我们在 watchEffect 中模拟了一个异步操作（setTimeout）。
我们使用 getCurrentScope() 获取当前激活的 effectScope。
我们使用 onScopeDispose() 将清理函数（clearTimeout）添加到当前 effectScope 的 cleanups 数组中。
当 effectScope 停止时，清理函数会自动执行，取消 setTimeout。

effectScope 的应用场景

effectScope 在以下场景下特别有用：

组件卸载时的副作用清理: 确保在组件卸载时停止所有副作用，避免内存泄漏。
复杂的状态管理: 将相关的副作用组织在一起，并根据需要停止或重新激活它们。
异步操作的管理: 在异步操作完成或组件卸载时，取消未完成的异步操作。
第三方库的集成: 管理第三方库中的副作用，并在不再需要时停止它们。
可复用的逻辑单元: 创建可复用的逻辑单元，其中包含一组相关的副作用，可以在不同的组件或应用中使用。

与 watchEffect 和 watch 的比较

watchEffect 和 watch 是 Vue 3 中常用的副作用管理 API。它们与 effectScope 的区别在于：

watchEffect 和 watch 是单个的副作用，而 effectScope 可以管理多个副作用。
watchEffect 和 watch 的生命周期通常与组件的生命周期绑定，而 effectScope 可以更灵活地控制副作用的生命周期。
watchEffect 和 watch 主要用于响应式数据的变化，而 effectScope 可以用于管理任何类型的副作用。

何时使用 effectScope？

以下是一些建议，可以帮助你判断何时使用 effectScope：

当需要对多个副作用进行统一管理时。
当需要控制副作用的生命周期，例如在特定的场景下停止或重新激活它们时。
当需要在组件卸载时清理所有副作用，避免内存泄漏时。
当需要创建可复用的逻辑单元，其中包含一组相关的副作用时。

注意事项

effectScope 只能在 setup 函数或 render 函数中使用。
effectScope 必须在响应式上下文中使用，例如在 watchEffect 或 computed 中。
确保在不再需要 effectScope 时停止它，以避免内存泄漏。

总结要点

effectScope 在Vue3中提供了一个强大的工具来管理副作用，特别是针对更精细的控制和生命周期管理。通过run、stop和onScopeDispose等API，开发者可以更有效地组织和清理副作用，避免潜在的内存泄漏和性能问题。

希望今天的讲解能够帮助大家更好地理解和使用 effectScope。感谢大家！

Vue 3 中的 Effect Scope：副作用管理的利器

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