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 execution context 定制。Vue 的响应式系统是其核心组成部分，而 Effect 则是驱动响应式更新的关键。理解并能定制 Effect 的 execution context，将使我们能够更灵活地控制响应式行为，实现自定义的错误处理、依赖收集和调度逻辑。

1. Vue Effect 的基本概念

首先，让我们回顾一下 Vue Effect 的基本概念。简单来说，Effect 是一个函数，它会追踪自身执行过程中所依赖的响应式数据。当这些依赖项发生变化时，Effect 会被重新执行。

在 Vue 3 中，effect() 函数用于创建 Effect。其基本用法如下：

import { reactive, effect } from 'vue';

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

effect(() => {
  console.log('count:', state.count);
});

state.count++; // 输出: count: 1

在这个例子中，effect() 函数接收一个回调函数，该函数会读取 state.count。Vue 的响应式系统会自动追踪 state.count 作为该 Effect 的依赖项。当 state.count 发生变化时，回调函数会被重新执行。

2. Effect 的 Execution Context

Effect 的 execution context 指的是 Effect 函数执行时所处的环境。这个环境包括：

依赖收集 (Dependency Tracking): Effect 如何追踪其依赖项。
触发更新 (Triggering Updates): 当依赖项发生变化时，Effect 如何被触发重新执行。
错误处理 (Error Handling): Effect 执行过程中发生错误时，如何处理。
调度 (Scheduling): Effect 何时被执行，以及如何被执行。

默认情况下，Vue 会提供一套默认的 execution context。然而，在某些情况下，我们需要自定义这些行为，以满足特定的需求。

3. 自定义错误处理

默认情况下，Effect 执行过程中抛出的错误会被全局捕获，并可能导致应用程序崩溃。我们可以通过 onError 选项来定制错误处理逻辑。

import { reactive, effect } from 'vue';

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

effect(
  () => {
    if (state.count > 5) {
      throw new Error('Count cannot exceed 5');
    }
    console.log('count:', state.count);
  },
  {
    onError: (err) => {
      console.error('Effect error:', err);
      // 在这里可以进行更复杂的错误处理，例如：
      // 1. 上报错误到服务器
      // 2. 显示错误提示信息
      // 3. 阻止 Effect 重新执行
    }
  }
);

state.count = 6; // 输出: Effect error: Error: Count cannot exceed 5

在这个例子中，我们通过 onError 选项指定了一个错误处理函数。当 Effect 执行过程中抛出错误时，该函数会被调用，并接收错误对象作为参数。我们可以在该函数中进行自定义的错误处理，例如记录日志、显示提示信息等。

4. 自定义依赖收集

Vue 的默认依赖收集机制对于大多数情况都适用。然而，在某些高级场景下，我们可能需要自定义依赖收集行为。例如，我们可能需要：

手动追踪依赖项: 在某些情况下，Effect 可能无法自动追踪到所有依赖项。
过滤依赖项: 我们可能只需要追踪某些特定的依赖项。
改变依赖项的追踪方式: 例如，使用 WeakRef 来追踪依赖项，以避免内存泄漏。

Vue 提供了 track() 和 trigger() 函数，允许我们手动控制依赖收集和触发更新的过程。

import { reactive, effect, track, trigger } from 'vue';

const state = reactive({
  count: 0,
  message: 'Hello'
});

const customEffect = (fn) => {
  let active = true;
  const wrappedFn = () => {
    if (!active) return;
    track(state, 'count'); // 手动追踪 state.count
    fn();
  };

  effect(wrappedFn, {
    onStop: () => {
      active = false;
    }
  });

  return () => {
    active = false;
  };
};

customEffect(() => {
  console.log('count:', state.count);
});

state.count++; // 输出: count: 1
state.message = 'World'; // 不会触发 Effect 重新执行，因为我们只追踪了 state.count
trigger(state, 'count'); // 手动触发 Effect 重新执行

在这个例子中，我们创建了一个 customEffect 函数，该函数允许我们手动追踪 state.count 作为依赖项。即使 message 发生了变化，Effect 也不会被重新执行，除非我们手动调用 trigger(state, 'count')。

5. 自定义调度逻辑

默认情况下，当依赖项发生变化时，Effect 会立即被重新执行。然而，在某些情况下，我们可能需要延迟或批量更新 Effect，以提高性能。

Vue 提供了 scheduler 选项，允许我们自定义 Effect 的调度逻辑。

import { reactive, effect } from 'vue';

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

const queue = [];
let isFlushing = false;

const flushQueue = () => {
  if (isFlushing) return;
  isFlushing = true;
  queue.sort((a, b) => a.id - b.id); // 按照 ID 排序，确保更新顺序
  queue.forEach((job) => job());
  queue.length = 0;
  isFlushing = false;
};

let nextId = 0;

const queueJob = (job) => {
  if (!queue.includes(job)) {
    job.id = nextId++;
    queue.push(job);
    queueMicrotask(flushQueue); // 使用 queueMicrotask 异步调度
  }
};

effect(
  () => {
    console.log('count:', state.count);
  },
  {
    scheduler: queueJob
  }
);

state.count++;
state.count++;
// 输出: count: 2 (只输出一次，因为 Effect 被批量更新)

在这个例子中，我们使用 scheduler 选项指定了一个自定义的调度函数 queueJob。当依赖项发生变化时，Effect 不会被立即执行，而是会被添加到队列中。然后，我们使用 queueMicrotask 异步调度 flushQueue 函数，该函数会将队列中的所有 Effect 按照 ID 排序后依次执行。这样可以实现批量更新，提高性能。

6. Effect 的 Options

除了 onError 和 scheduler 之外，effect() 函数还接收其他一些选项，用于定制 Effect 的行为。

选项	类型	描述
`lazy`	`boolean`	如果为 `true`，则 Effect 不会立即执行，而是在首次访问其返回值时才执行。
`computed`	`boolean`	如果为 `true`，则 Effect 会被视为一个计算属性，其返回值会被缓存，直到依赖项发生变化。
`onTrack`	`(event: DebuggerEvent) => void`	调试用的回调函数，在依赖被追踪时调用。
`onTrigger`	`(event: DebuggerEvent) => void`	调试用的回调函数，在依赖被触发时调用。
`onStop`	`() => void`	当使用 `effect.stop()` 停止 Effect 时调用。
`allowRecurse`	`boolean`	是否允许 effect 递归触发自身，默认为 false。允许递归触发的 effect 需要谨慎使用，可能会导致无限循环。

7. 高级应用场景

数据持久化: 我们可以使用 Effect 来监听数据的变化，并将数据持久化到本地存储或服务器。
动画: 我们可以使用 Effect 来驱动动画，当状态发生变化时，更新动画效果。
状态管理: 我们可以使用 Effect 来实现自定义的状态管理方案，例如 Redux 或 MobX。
集成第三方库: 我们可以使用 Effect 来集成第三方库，例如监听第三方库的状态变化，并更新 Vue 组件。

8. 实际案例分析

让我们考虑一个实际的案例：实现一个自定义的 debouncedEffect 函数，该函数会在指定的延迟时间后执行 Effect。

import { reactive, effect } from 'vue';

const debouncedEffect = (fn, delay) => {
  let timeoutId;
  effect(() => {
    clearTimeout(timeoutId);
    timeoutId = setTimeout(() => {
      fn();
    }, delay);
  });
};

const state = reactive({
  text: ''
});

debouncedEffect(() => {
  console.log('Text changed:', state.text);
}, 500);

state.text = 'A';
state.text = 'AB';
state.text = 'ABC';
// 在 500ms 后输出: Text changed: ABC

在这个例子中，我们创建了一个 debouncedEffect 函数，该函数接收一个回调函数和一个延迟时间作为参数。当依赖项发生变化时，debouncedEffect 会清除之前的定时器，并创建一个新的定时器，在指定的延迟时间后执行回调函数。这样可以实现防抖效果，避免频繁执行 Effect。

9. 注意事项

避免无限循环: 在自定义 Effect 的 execution context 时，需要注意避免无限循环。例如，不要在 Effect 中修改自身依赖项，否则会导致 Effect 被无限次触发。
性能优化: 自定义 Effect 的 execution context 可能会影响性能。需要仔细考虑调度策略，避免不必要的更新。
调试: 使用 onTrack 和 onTrigger 选项可以帮助我们调试 Effect 的行为。

10. 小结：更灵活地控制响应式行为

通过对 Vue Effect 的 execution context 进行定制，我们可以实现自定义的错误处理、依赖收集和调度逻辑。这使我们能够更灵活地控制响应式行为，满足特定的需求。在实际开发中，需要根据具体的场景选择合适的定制方案，并注意避免常见的问题。掌握这些技巧，可以帮助我们构建更健壮、更高效的 Vue 应用。

11. 深入理解 Vue 响应式原理

理解 Vue 的响应式原理，是掌握 Effect execution context 定制的基础。要深入理解依赖收集，触发更新的整个流程，才能更好地运用这些高级特性。

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