Vue应用中的`markRaw`应用场景：优化大型、不可变对象的内存与性能

Vue 应用中 markRaw 应用场景：优化大型、不可变对象的内存与性能

大家好，今天我们来深入探讨 Vue 应用中 markRaw 的使用场景，以及如何利用它来优化大型、不可变对象的内存占用和性能表现。markRaw 作为一个 Vue 提供的底层 API，理解它的作用和适用范围对于构建高性能 Vue 应用至关重要。

1. Vue 的响应式系统与性能瓶颈

Vue 的核心特性之一就是它的响应式系统。当数据被标记为响应式时，Vue 会追踪数据的变化，并在数据发生改变时自动更新视图。这极大地简化了开发流程，但同时也带来了一些性能开销。

• 响应式代理的开销: Vue 3 使用 Proxy 来实现响应式，每个响应式对象都会被代理，这会增加内存占用和 CPU 计算开销，特别是在处理大型对象时。代理需要监听对象的属性访问和修改，进行依赖收集和触发更新。

• 不必要的更新: 如果对象中的某些属性并不需要响应式更新，但由于整个对象都被标记为响应式，Vue 仍然会追踪这些属性的变化，导致不必要的性能开销。

举个简单的例子：

const state = reactive({
  data: {
    id: 1,
    name: 'Example',
    description: 'A long description that never changes...',
    // ... 更多静态数据
  },
  count: 0
});

function increment() {
  state.count++;
}

在这个例子中，state.data 对象包含了一些静态数据，例如 id、name 和 description。这些数据在应用程序的生命周期内可能不会发生改变。然而，由于 state 对象是响应式的，state.data 对象也会被递归地转换为响应式对象，这意味着 Vue 会追踪 state.data 中所有属性的变化，即使这些属性永远不会被修改。当 increment 函数被调用时，即使 state.data 没有改变，Vue 仍然会检查 state.data 的依赖关系，这会浪费计算资源。

2. markRaw 的作用与机制

markRaw 是 Vue 提供的一个函数，用于将一个对象标记为非响应式。这意味着 Vue 不会追踪该对象及其属性的变化，也不会对其进行响应式代理。

markRaw 的作用：

• 阻止响应式转换: 防止 Vue 将对象转换为响应式对象。
• 减少内存占用: 避免为非响应式对象创建 Proxy 对象，从而减少内存占用。
• 提高性能: 避免不必要的依赖追踪和更新，从而提高性能。

markRaw 的机制：

markRaw 函数会将对象添加一个特殊的标记，表明该对象已经被标记为非响应式。在 Vue 的响应式系统中，会检查对象的这个标记，如果对象已经被标记为非响应式，则不会对其进行响应式转换。

3. markRaw 的应用场景

markRaw 最适合处理以下类型的数据：

• 大型、不可变的数据结构: 例如，从服务器获取的大型配置对象、静态数据表、或者第三方库返回的不可变数据。这些数据在应用程序的生命周期内通常不会发生改变，因此不需要响应式更新。

• 第三方库的对象: 某些第三方库可能会返回自己的对象类型，这些对象可能与 Vue 的响应式系统不兼容。使用 markRaw 可以避免 Vue 尝试将这些对象转换为响应式对象，从而避免潜在的错误。

• 性能敏感的计算结果: 在某些情况下，我们需要进行大量的计算来生成一些结果。如果这些结果不需要响应式更新，可以使用 markRaw 来避免不必要的性能开销。

4. markRaw 的使用方法与示例

markRaw 的使用方法非常简单：

import { markRaw, reactive } from 'vue';

const largeObject = {
  /* ... 大量数据 ... */
};

const rawObject = markRaw(largeObject);

const state = reactive({
  data: rawObject,
  count: 0
});

function increment() {
  state.count++;
}

在这个例子中，largeObject 对象被 markRaw 标记为非响应式。这意味着 Vue 不会追踪 largeObject 对象及其属性的变化。即使 state.count 发生改变，largeObject 对象也不会被重新渲染。

示例1：大型配置对象

假设我们从服务器获取一个包含大量配置信息的对象：

const config = {
  apiEndpoint: 'https://example.com/api',
  theme: 'dark',
  features: {
    search: true,
    notifications: true,
    // ... 更多配置项
  },
  // ... 更多配置项
};

const rawConfig = markRaw(config);

const app = createApp({
  setup() {
    return {
      config: rawConfig
    };
  },
  template: `
    <div>
      API Endpoint: {{ config.apiEndpoint }}
    </div>
  `
});

由于配置信息通常在应用程序的生命周期内不会发生改变，因此使用 markRaw 可以避免 Vue 追踪这些配置信息的变化，从而提高性能。

示例2：使用第三方库的对象

假设我们使用一个第三方库来处理日期：

import moment from 'moment';
import { markRaw, reactive } from 'vue';

const date = moment();
const rawDate = markRaw(date);

const state = reactive({
  currentDate: rawDate,
  count: 0
});

function increment() {
  state.count++;
  // 注意：不能直接修改 rawDate，因为它是非响应式的
  // 可以创建一个新的 moment 对象
  state.currentDate = markRaw(moment());
}

由于 moment 对象不是 Vue 的响应式对象，因此我们需要使用 markRaw 来避免 Vue 尝试将其转换为响应式对象。需要注意的是，被 markRaw 标记的对象不能直接修改，因为它是非响应式的。如果需要更新 currentDate，我们需要创建一个新的 moment 对象，并将其标记为非响应式。

示例3：缓存计算结果

import { ref, computed, markRaw } from 'vue';

const data = ref([/* ... 大量数据 ... */]);

const processedData = computed(() => {
  const result = processData(data.value); // 假设 processData 是一个耗时的操作
  return markRaw(result); // 缓存计算结果，避免重复计算
});

function processData(data) {
  // ... 耗时的计算过程
  return data.map(item => ({
    id: item.id,
    name: item.name.toUpperCase()
  }));
}

在这个例子中，processData 函数是一个耗时的操作。为了避免重复计算，我们可以将计算结果使用 markRaw 标记为非响应式，然后缓存起来。这样，即使 data 发生改变，processedData 也只会重新计算一次。

5. markRaw 的注意事项

在使用 markRaw 时，需要注意以下几点：

• 深度非响应式: markRaw 是深度操作，它不仅会将对象本身标记为非响应式，还会递归地将其所有属性标记为非响应式。

• 无法恢复: 一旦对象被 markRaw 标记为非响应式，就无法恢复为响应式对象。

• 谨慎使用: 只有在确定对象不需要响应式更新时，才应该使用 markRaw。过度使用 markRaw 可能会导致应用程序无法正确更新视图。

• 与 shallowReactive 和 shallowRef 的区别： shallowReactive 和 shallowRef 只是浅层响应式，它们只追踪对象的第一层属性的变化，而不会递归地追踪对象的嵌套属性的变化。markRaw 则是完全阻止响应式转换。

特性	markRaw	shallowReactive / shallowRef
响应式深度	深度非响应式，完全阻止响应式转换	浅层响应式，只追踪第一层属性的变化
适用场景	大型、不可变对象，第三方库对象，性能敏感的计算结果	嵌套对象只需要追踪第一层属性的变化，提高性能，但仍然需要响应式
内存占用	最小，没有 Proxy 对象	略大于普通对象，有 Proxy 对象
使用限制	对象及其属性不能被修改	对象的嵌套属性可以被修改，但不会触发响应式更新

6. 如何判断一个对象是否被 markRaw 标记

Vue 并没有提供直接的 API 来判断一个对象是否被 markRaw 标记。但是，我们可以通过一些技巧来间接判断：

• 尝试修改对象并观察视图是否更新： 如果修改对象后视图没有更新，则可以推断该对象可能被 markRaw 标记。但是，这种方法并不总是可靠的，因为视图没有更新可能是由于其他原因导致的。
• 使用 isReactive 或 isReadonly 检查： 如果 isReactive(obj) 和 isReadonly(obj) 都返回 false，则可以推断该对象可能被 markRaw 标记。

7. 性能测试与比较

为了更直观地了解 markRaw 的性能优势，我们可以进行一些简单的性能测试。

import { reactive, markRaw } from 'vue';

const SIZE = 10000;

function createLargeObject() {
  const obj = {};
  for (let i = 0; i < SIZE; i++) {
    obj[`key${i}`] = i;
  }
  return obj;
}

console.time('reactive');
const reactiveObject = reactive(createLargeObject());
console.timeEnd('reactive');

console.time('markRaw');
const rawObject = markRaw(createLargeObject());
console.timeEnd('markRaw');

通过运行这段代码，我们可以看到 markRaw 的性能明显优于 reactive。这是因为 reactive 需要为大型对象创建 Proxy 对象，而 markRaw 则避免了这一步骤。

8. 调试与排错

在使用 markRaw 时，可能会遇到一些问题。以下是一些常见的调试技巧：

• 确认对象是否真的不需要响应式更新： 在使用 markRaw 之前，请务必确认对象是否真的不需要响应式更新。如果对象需要响应式更新，则不应该使用 markRaw。
• 检查代码中是否存在意外的修改： 如果对象被 markRaw 标记后仍然被修改，则可能会导致应用程序出现错误。请检查代码中是否存在意外的修改，并确保只在必要时才修改对象。
• 使用 Vue Devtools 进行调试： Vue Devtools 可以帮助我们检查应用程序的状态，并查看对象是否被标记为非响应式。

9. 使用的利弊

优点	缺点
显著减少内存占用，特别是大型对象	数据不再是响应式的，视图不会自动更新
提高性能，避免不必要的依赖追踪和更新	需要手动管理数据的更新
避免与第三方库的冲突	调试可能会更加困难

10. 总结：选择性地放弃响应式以提升性能

markRaw 是一个强大的工具，可以帮助我们优化 Vue 应用的内存占用和性能表现。但是，在使用 markRaw 时，我们需要谨慎考虑，只有在确定对象不需要响应式更新时，才应该使用 markRaw。 通过合理地使用 markRaw，我们可以构建更加高效、稳定的 Vue 应用。

好的，今天的分享就到这里，希望大家有所收获！

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