为什么 Vue3.0 要重写响应式系统

更新日期: 2020-12-22阅读: 1.4k标签: Vue3

面试的时候经常被问到 响应式 相关的内容,而vue3.0 更新后,面试官又有了新的武器;

面试官: 为什么 Vue3.0 要重写响应式系统?

懵逼树上懵逼果,懵逼树下你和我,面试官在问什么,我该怎么回答,完全不知道怎么回事;

有些经验的小伙伴可能会从解释 Proxy 的好处开始简单聊一下,比如: Proxy 是直接代理对象,而不是劫持对象的属性;更好的数组监控;

这样的回答,勉强算是合格吧

那到底应该怎么答呢?


面试官背后的出题逻辑

别急,咱们先整理一下思路,孙子兵法有云:“知己知彼,百战不殆”;面试就像打仗,你来我往,所以我们需要换位思考,想一想,为什么面试官会问这样一个问题?面试官想从这个问题里得到什么回答?这个问题可以考察哪些技术点? 想清楚这个问题,再回到自己身上,这些技术点,你都掌握了吗?

说得直白一点,面试就像考试,你需要先 读题、审题才能答好这道题;

为什么很多人认为 “面试造火箭,工作拧螺丝”?因为没有换位思考,没有想清楚面试题背后的逻辑;

那我们想清楚这个逻辑之后,需要我们做的就是提取技术点,整理思路,做出对应解答;当然, 前提是你需要具备这些技术能力

那么接下来,我就尝试拆解一下这个面试题了,提取其中的知识点。

对于你来说,就是要看看这些知识点,你都掌握了多少?


为什么 Vue3.0 要重写响应式系统 ?

为什么重写?如果之前好好的,重写就没有意义,那之前存在什么问题,现在是怎么解决的?就是关键点了;

不知道你对 Vue2.x 的响应式掌握多少,是不是欠下了技术的债呢?没关系,我来帮你还债,先梳理 Vue2.x 的响应式;

其实基于这个面试题,背后还有很多技术点,上面这些,是与当前题目有直接关系的,实际面试中,很有可能基于这些技术点,在进行深入交流,这里就不扩展了,你能把现在这些问题理清楚,就算赚到了;


Vue2.x 响应式

其实关于这一点,在Vue 的官方文档中,早已经有过说明了,而且说得非常详细;官方文档: https:// cn.vuejs.org/v2/guide/r eactivity.html

当你把一个普通的 JavaScript 对象传入 Vue 实例作为 data 选项,Vue 将遍历此对象所有的 property,并使用 Object.defineProperty 把这些 property 全部转为getter/setter。Object.defineProperty 是 ES5 中一个无法 shim 的特性,这也就是 Vue 不支持 IE8 以及更低版本浏览器的原因。

这些 getter/setter 对用户来说是不可见的,但是在内部它们让 Vue 能够追踪依赖,在 property 被访问和修改时通知变更。这里需要注意的是不同浏览器在控制台打印数据对象时对 getter/setter 的格式化并不同,所以建议安装 vue-devtools 来获取对检查数据更加友好的用户界面。

每个组件实例都对应一个 watcher 实例,它会在组件渲染的过程中把“接触”过的数据 property 记录为依赖。之后当依赖项的 setter 触发时,会通知 watcher,从而使它关联的组件重新渲染。

我们使用官方给的一张图示,来梳理整个流程;


我们先来看一段代码



响应式原理

data 中的 obj 就是一个普通的 JavaScript 对象,通过点击 Click 按钮,将获取到的随机数赋值给 this.message ,而 this.message 指向的就是 data 中 obj 对象的 message 属性;当message 发生数据改变时,页面中 H1 标签的内容会随之改变,这个过程就是就是响应式的;那么Vue 是如何实现的呢?

首先,Vue 内部使用 Object.defineProperty() 将 Data 中的每一个成员都转换为 getter / setter 的形式;getter 用来依赖收集,setter 用来派发更新;而模板内容,最终会被编译为 render 函数,在 render 函数中,我们能发现 _v(_s(message)) message 被访问了,就会触发 getter 来进行依赖收集,而在代码中的点击事件中,一旦事件处理程序被触发执行,那么 message 则会被修改,就会触发 setter来进行派发更新;


虽然流程理清楚了,但是总感觉少点什么,怎么才能更通透呢?

我们用代码来模拟整个的实现过程;

defineProperty 模拟代码

defineProperty 的基本用法,直接看手册就行了: https:// developer.mozilla.org/z h-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Object/defineProperty

我们来看看代码:

<div id="app"> 
    hello 
</div> 
<script> 
    // 模拟 Vue 中的 data 选项 
    let data = { 
      msg: 'hello' 
    } 
    // 模拟 Vue 的实例 
    let vm = {} 
    // 数据劫持:当访问或者设置 vm 中的成员的时候,做一些干预操作 
    Object.defineProperty(vm, 'msg', { 
      // 可枚举(可遍历) 
      enumerable: true, 
      // 可配置(可以使用 delete 删除,可以通过 defineProperty 重新定义) 
      configurable: true, 
      // 当获取值的时候执行 
      get () { 
        console.log('get: ', data.msg) 
        return data.msg 
      }, 
      // 当设置值的时候执行 
      set (newValue) { 
        console.log('set: ', newValue) 
        if (newValue === data.msg) { 
          return 
        } 
        data.msg = newValue 
        // 数据更改,更新 dom 的值 
        document.querySelector('#app').textContent = data.msg 
      } 
    }) 
    // 测试 
    vm.msg = 'Hello World' 
    console.log(vm.msg) 
</script>

你没有看错,加上注释,一共 36行代码,这就是 Vue2.x 对响应式实现的整个流程;

继续实现多个数据的响应式

<body>
  <div id="app">
    hello
  </div>
  <script>
    // 模拟 Vue 中的 data 选项
    let data = {
      msg: 'hello',
      count: 10
    }
    // 模拟 Vue 的实例
    let vm = {}
    proxyData(data)
    function proxyData(data) {
      // 遍历 data 对象的所有属性
      Object.keys(data).forEach(key => {
        // 把 data 中的属性,转换成 vm 的 setter/setter
        Object.defineProperty(vm, key, {
          enumerable: true,
          configurable: true,
          get () {
            console.log('get: ', key, data[key])
            return data[key]
          },
          set (newValue) {
            console.log('set: ', key, newValue)
            if (newValue === data[key]) {
              return
            }
            data[key] = newValue
            // 数据更改,更新 DOM 的值
            document.querySelector('#app').textContent = data[key]
          }
        })
      })
    }
    // 测试
    vm.msg = 'Hello World'
    console.log(vm.msg)
  </script>
</body>

上面的代码只是模拟了 响应式 的原理,但Vue在实现中,肯定不会那么简单,接下来,我们看一下源码呀……

Vue2 源码解读

首先找到响应式代码的处理位置:

关键位置作用源码位置
function Vue () {}Vue 构造函数core/instance/index.js:8
Vue.prototype._init初始化组件实例对象core/instance/init.js:16
initState初始化组件状态相关成员core/instance/state.js:48
initData初始化用户传入的 data 数据core/instance/state.js:112
observe观察 datacore/observer/index.js:110
关键位置作用源码位置
observe观察 datacore/observer/index.js:110
class ObserverObserver 逻辑core/observer/index.js:37
walk遍历对象成员分别处理core/observer/index.js:64
definereactive为组件实例定义响应式数据core/observer/index.js:135
Object.defineProperty拦截数据的访问和修改core/observer/index.js:157

看完Vue2.x 响应式的代码,我们再回过头来思考最开始的问题, 为什么 Vue3.0 要重写响应式系统 ?

为什么重写?如果之前好好的,重写就没有意义,那之前存在什么问题,换句话问就是 defineProperty 有什么问题?

Object.defineProperty 的问题

其实, defineProperty 的问题,在Vue2.x 的手册中,已经说过了;“哎,很多人就是不看文档啊”

https:// cn.vuejs.org/v2/guide/r eactivity.html#%E5%AF%B9%E4%BA%8E%E6%95%B0%E7%BB%84

下面分别使用 Vue2 和 Vue3 实现了一个小功能,代码一模一样,功能当然也一样,但是,在 Vue2 中就会有Bug,而运行在vue3中的,则没有任何问题;

Vue2:

<template>
  <div class="about">
    <h1>This is an about page</h1>
    <p v-for="(v, k) in users">
      {{ v.names }}
    </p>
    <button @click="changes">更新</button>
  </div>
</template>

<script>
export default {
  data() {
    return {
      users: [
        { id: 1, names: "路飞-v2" },
        { id: 2, names: "鸣人-v2" },
      ],
    };
  },

  methods: {
    changes() {
      // this.users[0] = {id:'0',names:'liuneng'}
      // this.users[1].names = 'lnsdsdfg'
      this.users[1] = { id: "1", names: "刘能-v2" };
    },
  },
};
</script>

<style lang="stylus" scoped></style>

Vue3:

<template>
  <div class="about">
    <h1>This is an about page</h1>
    <p v-for="(v, k) in users">
      {{ v.names }}
    </p>

    <button @click="changes">更新</button>
  </div>
</template>

<script>
export default {
  data() {
    return {
      users: [
        { id: 1, names: "路飞-v3" },
        { id: 2, names: "鸣人-v3" },
      ],
    };
  },

  methods: {
    changes() {
      // this.users[0] = {id:'0',names:'liuneng'}
      // this.users[1].names = 'lnsdsdfg'
      this.users[1] = { id: "1", names: "刘能-v3" };
    },
  },
};
</script>

其核心点在于 defineProperty 不能很好的实现对数组下标的监控,而在 Vue2 的实现代码中,没有更好的方案对此进行改善,尤大索性直接放弃了实现;关于这个问题,尤大也在 github 做过回应,截个图给大家看看;


那么,Vue 目前还没有解决的问题,Vue3中显然是已经解决的了,问题是,Vue3 是如何解决的呢?前面在 Vue3 的代码中我们使用的是传统的 Options api 来实现的数据响应式, 而在 Vue3 中全新的 Composition Api 也实现了响应式系统,我们先来感受一下 Composition Api 的基础用法

Composition API 的响应式系统

ref 响应式

<template>
  <!-- 不需要.value -->
  <button @click="addNu"> Composition API: {{nu}}</button>
</template>

<script>
// 引入 ref 
import {ref} from "vue"
export default {
  setup() {
    // 定义 ref 响应式数据
    const nu = ref(1);
    // 定义函数
    function addNu(){
      nu.value++;
    }

    // 将数据和方法返回,即可在模板中直接使用
    return {
      nu,
      addNu
    };
  },
};
</script>

reactive 响应式

<template>
  <!-- 不需要.value -->
  <button @click="addNu"> Composition API: {{nu}}</button>
  <!-- reactive 响应式数据 -->
  <h2>{{revData.name}}</h2>
  <h3 @click="ageAdd">年龄:{{revData.age}}</h3>
  <p v-for="(v,k) in revData.skill"> {{v}} </p> 
</template>

<script>
// 引入 ref 
import {reactive, ref} from "vue"
export default {
  setup() {
    // 定义 ref 响应式数据
    const nu = ref(1);

    // reactive 响应式数据
    const revData = reactive({
      name: '路飞',
      age: 22,
      skill:['橡胶机关枪','吃鸡腿'],
    })

    function ageAdd(){
      revData.age++
    }

    // 定义函数
    function addNu(){
      nu.value++;
    }

    // 将数据和方法返回,即可在模板中直接使用
    return {
      nu,
      addNu,
      revData,
      ageAdd
    };
  },
};
</script>

Vue3 中的响应式是如何实现的呢?关键点在于Proxy 函数;

Proxy 实现原理

使用 Proxy 实现的响应式代码,要比使用 defineProperty 的代码简单得多,因为 Proxy 天然的能够对整个对象做监听,而不需要对数据行遍历后做监听,同时也就解决了数组下标的问题;

我们来一段模拟代码看一下:

<div id="app">
    hello
  </div>
  <script>
    // 模拟 Vue 中的 data 选项
    let data = {
      msg: 'hello',
      count: 0
    }

    // 模拟 Vue 实例
    const vm = new Proxy(data, {
      // 执行代理行为的函数
      // 当访问 vm 的成员会执行
      get (target, key) {
        console.log('get, key: ', key, target[key])
        return target[key]
      },
      // 当设置 vm 的成员会执行
      set (target, key, newValue) {
        console.log('set, key: ', key, newValue)
        if (target[key] === newValue) {
          return
        }
        target[key] = newValue
        document.querySelector('#app').textContent = target[key]
      }
    })

    // 测试
    vm.msg = 'Hello World'
    console.log(vm.msg)
  </script>

来自:https://zhuanlan.zhihu.com/p/346241358

链接: https://fly63.com/article/detial/10101

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200 行从零实现 vue3

emmm 用半天时间捋顺了 vue3 的源码,再用半天时间写了个 mini 版……我觉得我也是没谁了,vue3 的源码未来一定会烂大街的,我们越早的去复现它,就……emm可以越早的装逼hhh

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