Vue Effect的Execution Context定制：实现自定义错误处理、依赖收集与调度逻辑 - 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 Effect 的 Execution Context 定制：实现自定义错误处理、依赖收集与调度逻辑

大家好，今天我们来深入探讨 Vue Effect 的一个高级主题：Execution Context 的定制。Vue Effect 是 Vue 响应式系统的核心，它负责追踪依赖、执行副作用并更新视图。默认情况下，Vue 提供了一套标准的 Effect 执行流程，但在某些复杂场景下，我们可能需要对这个流程进行精细的控制，以满足特定的需求，例如自定义错误处理、定制依赖收集策略或实现更高级的调度逻辑。

1. Vue Effect 的基本概念回顾

在深入定制之前，我们先简单回顾一下 Vue Effect 的基本概念。

Effect 函数： 这是我们想要响应式执行的函数。当依赖的数据发生变化时，Effect 函数会被重新执行。
依赖（Dependency）： Effect 函数内部读取的响应式数据会被视为依赖。Vue 会追踪这些依赖，并在它们发生变化时触发 Effect 函数的重新执行。
调度器（Scheduler）： 调度器决定了 Effect 函数何时以及如何执行。默认情况下，Effect 函数会立即同步执行。
响应式系统： Vue 的响应式系统负责追踪依赖关系，并在数据发生变化时通知相关的 Effect 函数。

2. 为什么需要定制 Execution Context？

Vue 默认的 Effect 执行流程已经能满足大部分场景的需求。但是，在以下情况下，我们可能需要定制 Execution Context：

自定义错误处理： 默认情况下，Effect 函数执行期间发生的错误会被抛出，可能导致程序崩溃。我们需要一种机制来捕获这些错误，并进行自定义的处理，例如记录日志、显示错误提示或回滚状态。
细粒度的依赖收集： 默认情况下，Effect 函数内部读取的所有响应式数据都会被视为依赖。但有时候，我们只需要追踪其中一部分数据，或者需要根据不同的条件动态地添加或删除依赖。
高级调度策略： 默认情况下，Effect 函数会立即同步执行。但在某些场景下，我们需要延迟执行、批量执行或按照优先级执行 Effect 函数。
更精细的控制： 某些复杂的应用场景下，我们需要对 Effect 的执行流程进行更精细的控制，例如在 Effect 函数执行前后执行一些自定义的逻辑，或者在特定条件下阻止 Effect 函数的执行。

3. 如何定制 Execution Context？

Vue 3 提供了 effect 函数的第二个参数，允许我们配置 Effect 的选项，从而定制 Execution Context。这些选项包括：

scheduler： 用于自定义 Effect 函数的调度器。
onTrack： 当 Effect 函数追踪到依赖时触发的回调函数。
onTrigger： 当依赖发生变化，Effect 函数即将被触发时触发的回调函数。
onStop： 当 Effect 函数被停止时触发的回调函数。
onError: 当 Effect 函数执行发生错误时触发的回调函数 (Vue3.4+)。

下面，我们将分别介绍如何使用这些选项来定制 Execution Context。

3.1 自定义错误处理 (`onError` 选项)

从 Vue 3.4 开始，effect 函数增加了一个 onError 选项，允许我们自定义错误处理逻辑。

import { effect, ref } from 'vue';

const count = ref(0);

effect(() => {
  try {
    // 一些可能抛出错误的代码
    if (count.value > 5) {
      throw new Error('Count is too high!');
    }
    console.log('Count:', count.value);
  } catch (error) {
    // 在 effect 内部处理错误可能导致循环 effect
    // console.error('Error in effect:', error);
  }
}, {
  onError: (error) => {
    console.error('Error in effect (onError):', error);
    // 可以进行其他错误处理操作，例如记录日志、显示错误提示等
  }
});

count.value = 6; // 触发 effect，并抛出错误
count.value = 1; // 触发 effect，正常执行

在这个例子中，当 count 的值大于 5 时，Effect 函数会抛出一个错误。onError 回调函数会被触发，我们可以在其中进行自定义的错误处理操作。

注意： 在Effect内部直接使用 try catch 处理错误可能会导致死循环，因为 try catch 本身也会触发响应式更新。使用 onError 可以有效的避免这个问题。

3.2 自定义依赖收集 (`onTrack` 和 `onTrigger` 选项)

onTrack 选项允许我们在 Effect 函数追踪到依赖时执行一些自定义的逻辑。onTrigger 选项允许我们在依赖发生变化，Effect 函数即将被触发时执行一些自定义的逻辑。

import { effect, ref } from 'vue';

const count = ref(0);
const message = ref('Hello');

effect(() => {
  console.log('Effect running');
  console.log('Count:', count.value);
  console.log('Message:', message.value);
}, {
  onTrack(event) {
    console.log('Tracked dependency:', event);
    // event 对象包含以下信息：
    // - target: 响应式对象
    // - type: 操作类型 (例如 'get')
    // - key: 被访问的属性的键
  },
  onTrigger(event) {
    console.log('Triggered dependency:', event);
    // event 对象包含以下信息：
    // - target: 响应式对象
    // - type: 操作类型 (例如 'set')
    // - key: 被修改的属性的键
    // - newValue: 新值
    // - oldValue: 旧值
  }
});

count.value = 1; // 触发 effect
message.value = 'World'; // 触发 effect

在这个例子中，onTrack 和 onTrigger 回调函数会在 Effect 函数追踪到依赖和依赖发生变化时被触发。我们可以通过 event 对象获取关于依赖的详细信息，并进行自定义的逻辑处理。

实际应用案例：细粒度的依赖控制

假设我们有一个复杂的组件，其中包含多个响应式数据。我们只需要在其中一部分数据发生变化时才需要更新视图。我们可以使用 onTrack 选项来过滤掉不必要的依赖。

import { effect, ref } from 'vue';

const data = ref({
  name: 'John',
  age: 30,
  address: '123 Main St'
});

const watchedKeys = ['name', 'age']; // 我们只关心 name 和 age 的变化

effect(() => {
  console.log('Updating component');
  console.log('Name:', data.value.name);
  console.log('Age:', data.value.age);
}, {
  onTrack(event) {
    if (!watchedKeys.includes(event.key as string)) {
      // 如果被访问的属性不在 watchedKeys 中，则阻止追踪
      event.stop();
    }
  }
});

data.value.name = 'Jane'; // 触发 effect
data.value.age = 31; // 触发 effect
data.value.address = '456 Oak Ave'; // 不触发 effect

在这个例子中，我们只关心 name 和 age 的变化。当 address 发生变化时，onTrack 回调函数会阻止追踪，从而避免了不必要的视图更新。event.stop() 可以阻止依赖收集。

3.3 自定义调度器 (`scheduler` 选项)

scheduler 选项允许我们自定义 Effect 函数的调度器。默认情况下，Effect 函数会立即同步执行。我们可以使用 scheduler 选项来实现延迟执行、批量执行或按照优先级执行 Effect 函数。

import { effect, ref } from 'vue';

const count = ref(0);
let queue: (() => void)[] = [];
let isFlushing = false;

function flushQueue() {
  if (isFlushing) return;
  isFlushing = true;
  queue.forEach(job => job());
  queue = [];
  isFlushing = false;
}

effect(() => {
  console.log('Count:', count.value);
}, {
  scheduler(fn) {
    queue.push(fn);
    if (!isFlushing) {
      Promise.resolve().then(flushQueue);
    }
  }
});

count.value = 1; // 触发 effect，但不会立即执行
count.value = 2; // 触发 effect，但不会立即执行

在这个例子中，我们使用一个队列来缓存 Effect 函数。当依赖发生变化时，Effect 函数会被添加到队列中，但不会立即执行。我们使用 Promise.resolve().then(flushQueue) 来异步执行队列中的所有 Effect 函数。这样可以实现批量执行 Effect 函数的效果。

实际应用案例：防抖和节流

我们可以使用 scheduler 选项来实现防抖和节流的效果。

防抖： 在一定时间内，如果依赖没有再次发生变化，则执行 Effect 函数。

import { effect, ref } from 'vue';

const input = ref('');
let timeoutId: number | undefined;

effect(() => {
  console.log('Searching for:', input.value);
}, {
  scheduler(fn) {
    clearTimeout(timeoutId);
    timeoutId = setTimeout(fn, 300); // 延迟 300 毫秒执行
  }
});

input.value = 'a';
input.value = 'ab';
input.value = 'abc'; // 只有当 300 毫秒内没有再次输入时，才会执行 Effect 函数

节流： 在一定时间内，只执行一次 Effect 函数。

import { effect, ref } from 'vue';

const scrollPosition = ref(0);
let lastExecutionTime = 0;

effect(() => {
  console.log('Scroll position:', scrollPosition.value);
}, {
  scheduler(fn) {
    const now = Date.now();
    if (now - lastExecutionTime > 100) { // 每 100 毫秒执行一次
      fn();
      lastExecutionTime = now;
    }
  }
});

window.addEventListener('scroll', () => {
  scrollPosition.value = window.scrollY;
});

3.4 `onStop` 选项

onStop 选项允许我们在 Effect 函数被停止时执行一些自定义的逻辑。Effect 函数可以通过 effect.stop() 方法手动停止，也可以在组件卸载时自动停止。

import { effect, ref } from 'vue';

const count = ref(0);

const myEffect = effect(() => {
  console.log('Count:', count.value);
}, {
  onStop() {
    console.log('Effect stopped');
    // 可以进行一些清理操作，例如取消定时器、移除事件监听器等
  }
});

count.value = 1; // 触发 effect

myEffect.stop(); // 停止 effect

在这个例子中，当 myEffect.stop() 被调用时，onStop 回调函数会被触发。我们可以在其中进行一些清理操作，例如取消定时器、移除事件监听器等。

4. 总结：定制 Execution Context 的价值

通过定制 Vue Effect 的 Execution Context，我们可以实现更精细的控制，满足各种复杂的应用场景需求。

自定义错误处理： 可以捕获 Effect 函数执行期间发生的错误，并进行自定义的处理，提高程序的健壮性。
细粒度的依赖收集： 可以只追踪必要的依赖，避免不必要的视图更新，提高程序的性能。
高级调度策略： 可以实现延迟执行、批量执行或按照优先级执行 Effect 函数，优化程序的执行效率。
更精细的控制： 可以在 Effect 函数执行前后执行一些自定义的逻辑，或者在特定条件下阻止 Effect 函数的执行，满足更复杂的需求。

掌握了 Vue Effect 的 Execution Context 定制技巧，你就可以更好地理解 Vue 响应式系统的底层原理，并能够更加灵活地运用 Vue 来构建复杂的应用。希望今天的分享对你有所帮助。

5. 深入理解 Effect 的执行流程以及定制Context的意义

Effect的执行流程主要分为以下几个步骤：

依赖收集：当Effect函数首次执行或依赖变更时，Vue会追踪Effect函数内部对响应式数据的访问。这些被访问的响应式数据会被记录为Effect的依赖。
依赖追踪：Vue使用track函数在响应式数据被访问时记录依赖关系。track函数会将当前的Effect实例与被访问的响应式数据关联起来。
触发更新：当响应式数据发生变更时，Vue会通知所有依赖该数据的Effect实例。
Effect执行：收到更新通知的Effect实例会重新执行Effect函数。
调度执行：Effect的执行可以通过调度器进行控制，例如延迟执行或批量执行。

定制Execution Context的意义在于：

扩展性：允许开发者根据自身需求扩展Effect的功能，例如自定义错误处理、细粒度依赖追踪和高级调度策略。
灵活性：提供了更大的灵活性，可以更好地适应各种复杂的应用场景。
性能优化：通过细粒度依赖追踪和高级调度策略，可以优化Effect的执行效率，提升应用性能。
可维护性：通过将定制逻辑封装在Execution Context中，可以提高代码的可维护性和可读性。

6. 总结：掌握 Vue Effect 的高级定制技巧

总而言之，Vue Effect的Execution Context定制是一项强大的技术，它可以帮助我们更好地控制和优化Vue应用的响应式行为。通过理解 Effect 的基本概念和执行流程，以及灵活运用 scheduler、onTrack、onTrigger、onStop 和 onError 等选项，我们可以构建更加健壮、高效和可维护的Vue应用。掌握这些高级定制技巧，将使你成为一名更加优秀的Vue开发者。

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