vue3.0响应式函数原理详细

让我来为您详细讲解vue3.0响应式函数的原理。

什么是vue3.0响应式函数？

在Vue 3.0中，响应式变量的实现发生了变化。相对于Vue 2.x使用Object.defineProperty实现getter和setter来追踪依赖，Vue 3.x使用Proxy来实现，其核心原理是在数据变化时收集依赖，并触发响应函数。下面我们来一步一步解析其原理。

响应式函数原理详解

1.创建Proxy对象

当我们在组件中使用响应式变量时（例如：data里的变量），Vue 3.0中会在组件create的时候创建一个Proxy对象，以此来代理数据的读写操作。当数据被读取或修改时，Proxy就会触发相应的handler回调。

2.依赖收集

在初始化组件时，Vue 3.0会在响应式变量getter方法被调用时，通过track函数（即收集依赖函数）来收集依赖关系。例如：

let product = reactive({ name: 'Vue 3.0', price: 199 });
let price = 0;

effect(() => {
  price = product.price;
  console.log(price);
});

在上述代码中，我们通过effect函数创建了一个响应式函数，当product.price变化时会触发该响应式函数。在effect函数执行时，会收集product.price相关依赖，并将其保存下来。实现代码如下：

let targetMap = new WeakMap();
let effectStack = [];

function track(target, key) {
  let effect = effectStack[effectStack.length - 1];
  if (!effect) return;
  let depsMap = targetMap.get(target);
  if (!depsMap) {
    targetMap.set(target, (depsMap = new Map()));
  }
  let deps = depsMap.get(key);
  if (!deps) {
    depsMap.set(key, (deps = new Set()));
  }
  if (!deps.has(effect)) {
    deps.add(effect);
    effect.deps.push(deps);
  }
}

通过上述代码，我们可以将组件内部的响应式变量和相关的watcher之间建立起依赖关系。

3.触发响应

当响应式变量被修改时，Proxy会自动触发相应的回调，即Reflect.set方法。此时会执行响应式变量的setter方法，并通过trigger函数来通知组件更新。例如：

product.price = 299;

在以上代码中，当product.price变化时，Proxy会自动触发Reflect.set方法，从而执行响应式变量的setter方法，同时触发相关的watcher的更新。实现代码如下：

function trigger(target, key) {
  let depsMap = targetMap.get(target);
  if (!depsMap) return;
  let deps = depsMap.get(key);
  if (deps) {
    deps.forEach((effect) => {
      if (effect.scheduler) {
        effect.scheduler();
      } else {
        effect();
      }
    });
  }
}

在上述代码中，trigger函数会遍历响应式变量的依赖列表，按顺序执行相应的watcher更新。

示例说明

下面通过两条示例来说明vue3.0响应式函数的原理。

示例1：计算属性

let product = reactive({ name: 'Vue 3.0', price: 199, discount: 0.8 });

let salePrice = computed(() => {
  return product.price * product.discount;
});

effect(() => {
  console.log(`salePrice: ${salePrice.value}`);
});

product.price = 299;

// salePrice: 239.2

在上述代码中，我们通过computed函数创建了一个计算属性salePrice，它依赖于product.price和product.discount。当product.price变化时，自动触发salePrice的更新，从而通过effect函数打印出其新的值。结果为239.2，即299*0.8=239.2。

示例2：响应式数组

let arr = reactive([1, 2, 3]);

effect(() => {
  console.log('arr changed:', arr);
});

arr.push(4);

// arr changed: [1, 2, 3, 4]

在上述代码中，我们通过reactive函数创建了一个响应式数组arr，并通过effect函数监听其变化。当向数组中添加元素4时，触发了数组的内部常规操作并自动触发effect函数的回调，从而打印出新的数组值。

结论

通过上述分析，我们可以了解到Vue 3.0中响应式函数的实现原理是基于Proxy和Reflect，并通过track和trigger函数来实现依赖收集和触发响应。通过computed和watch等API，配合effect函数和reactive函数等核心函数，可以方便地实现组件的状态管理和计算属性逻辑。