如何实现vue3.0的响应式呢？本文实战教你

客官°小女子只卖身不卖艺 2023-02-17 03:24 12阅读 0赞

# 之前写了两篇vue2.0的响应式原理，链接在此，对响应式原理不清楚的请先看下面两篇 #

[和尤雨溪一起进阶vue][vue]

[和尤雨溪一起进阶vue（二）][vue 1]

现在来写一个简单的3.0的版本吧

大家都知道，2.0的响应式用的是`Object.defineProperty`，结合发布订阅模式实现的，3.0已经用`Proxy`改写了

Proxy是es6提供的新语法，Proxy 对象用于定义基本操作的自定义行为（如属性查找、赋值、枚举、函数调用等）。

语法：

`const p = new Proxy(target, handler)`

> target 要使用 Proxy 包装的目标对象（可以是任何类型的对象，包括原生数组，函数，甚至另一个代理）。  
> handler 一个通常以函数作为属性的对象，各属性中的函数分别定义了在执行各种操作时代理 p 的行为。

handler的方法有很多， 感兴趣的可以移步到MDN,这里重点介绍下面几个

handler.has()
    in 操作符的捕捉器。
    handler.get()
    属性读取操作的捕捉器。
    handler.set()
    属性设置操作的捕捉器。
    handler.deleteProperty()
    delete 操作符的捕捉器。
    handler.ownKeys()
    Object.getOwnPropertyNames 方法和 Object.getOwnPropertySymbols 方法的捕捉器。
    复制代码

基于上面的知识，我们来拦截一个对象属性的取值，赋值和删除

// version1
    const handler = {
        get(target, key, receiver) {
            console.log('get', key)
            return Reflect.get(target, key, receiver)
        },
        set(target, key, value, receiver) {
            console.log('set', key, value)
            let res = Reflect.set(target, key, value, receiver)
            return res
        },
        deleteProperty(target, key) {
            console.log('deleteProperty', key)
            Reflect.deleteProperty(target, key)
        }
    }
    // 测试部分
    let obj = {
        name: 'hello'，
        info: {
           age: 20 
        }
    }
    const proxy = new Proxy(obj, handler)
    // get name hello
    // hello
    console.log(proxy.name)
    // set name world
    proxy.name = 'world'
    // deleteProperty name
    delete proxy.name  我是08年出道的前端老鸟，想交流经验可以进我的扣扣裙 519293536 有问题我都会尽力帮大家

上面已经可以拦截到对象属性的取值，赋值和删除了，我们来看看新增一个属性可否拦截

proxy.height = 20
    // 打印 set height 20
    复制代码

成功拦截！！ 我们知道vue2.0新增data上不存在的属性是不可以响应的，需要手动调用`$set`的，这就是`Proxy`的优点之一

现在来看看嵌套对象的拦截，我们修改info属性的age属性

proxy.info.age = 30
    // 打印 get info
    复制代码

只可以拦截到info,不可以拦截到info的age属性，所以我们要递归了，问题是在哪里递归呢？

因为调用proxy.info.age会先触发proxy.info的拦截，所以我们可以在get中拦截，如果proxy.info是对象的话，对象需要再被代理一次，我们把代码封装一下，写成递归的形式

function reactive(target) {
        return createReactiveObject(target)
    }
    function createReactiveObject(target) {
        // 递归结束条件
        if(!isObject(target)) return target
        const handler = {
            get(target, key, receiver) {
                console.log('get', key)
                let res = Reflect.get(target, key, receiver)
                // res如果是对象，那么需要继续代理
                return isObject(res) ? createReactiveObject(res): res
            },
            set(target, key, value, receiver) {
                console.log('set', key, value)
                let res = Reflect.set(target, key, value, receiver)
                return res
            },
            deleteProperty(target, key) {
                console.log('deleteProperty', key)
                Reflect.deleteProperty(target, key)
            }
        }
        return new Proxy(target, handler)
    }
    function isObject(obj) {
        return obj != null && typeof obj === 'object'
    }
    // 测试部分
    let obj = {
        name: 'hello',
        info: {
            age: 20
        }
    }
    const proxy = reactive(obj)
    proxy.info.age = 30
    复制代码

运行上面的代码，打印结果

get info
    set age 30
    复制代码

Bingo! 嵌套对象拦截到了

vue2.0用的是Object.defineProperty拦截对象的getter和setter，一次将对象递归到底， 3.0用Proxy，是惰性递归的，只有访问到某个属性，确定了值是对象，我们才继续代理下去这个属性值，因此性能更好

现在我们来测试数组的方法，看看能否拦截到，以push方法为例, 测试部分代码如下

let arr = [1, 2, 3]
    const proxy = reactive(arr)
    proxy.push(4)
    复制代码

打印结果

get push
    get length
    set 3 4
    set length 4
    复制代码

和预期有点不太一样，调用数组的push方法，不仅拦截到了push, 还拦截到了length属性，set被调用了两次，在set中我们是要更新视图的，我们做了一次push操作，却触发了两次更新，显然是不合理的，所以我们这里需要修改我们的handler的set函数,区分一下是新增属性还是修改属性，只有这两种情况才需要更新视图

set函数修改如下

set(target, key, value, receiver) {
            console.log('set', key, value)
            let oldValue = target[key]
            let res = Reflect.set(target, key, value, receiver)
            let hadKey = target.hasOwnProperty(key)
            if(!hadKey) {
                // console.log('新增属性', key)
                // 更新视图
            }else if(oldValue !== value) {
                // console.log('修改属性', key)
                 // 更新视图
            }
            return res
        }
    复制代码

至此，我们对象操作的拦截我们基本已经完成了，但是还有一个小问题, 我们来看看下面的操作

let obj = {
        some: 'hell'
    }
    let proxy = reactive(obj)
    let proxy1 = reactive(obj)
    let proxy2 = reactive(obj)
    let proxy3 = reactive(obj)
    let p1 = reactive(proxy)
    let p2 = reactive(proxy)
    let p3 = reactive(proxy)
    复制代码

我们这样写，就会一直调用reactive代理对象，所以我们需要构造两个hash表来存储代理结果，避免重复代理

function reactive(target) {
       return createReactiveObject(target)
    }
    let toProxyMap = new WeakMap()
    let toRawMap = new WeakMap()
    function createReactiveObject(target) {
        let dep = new Dep()
        if(!isObject(target)) return target
        // reactive(obj)
        // reactive(obj)
        // reactive(obj)
        // target已经代理过了，直接返回，不需要再代理了
        if(toProxyMap.has(target)) return toProxyMap.get(target)
        // 防止代理对象再被代理
        // reactive(proxy)
        // reactive(proxy)
        // reactive(proxy)
        if(toRawMap.has(target)) return target
        const handler = {
            get(target, key, receiver) {
                let res = Reflect.get(target, key, receiver)
                // 递归代理
                return isObject(res) ? reactive(res) : res
            },
            // 必须要有返回值，否则数组的push等方法报错
            set(target, key, val, receiver) {
                let hadKey = hasOwn(target, key)
                let oldVal = target[key]
                let res = Reflect.set(target, key, val,receiver)
                if(!hadKey) {
                    // console.log('新增属性', key)
                } else if(oldVal !== val) {
                    // console.log('修改属性', key)
                }
                return res
            },
            deleteProperty(target, key) {
                Reflect.deleteProperty(target, key)
            }
        }
        let observed = new Proxy(target, handler)
        toProxyMap.set(target, observed)
        toRawMap.set(observed, target)
        return observed
    
    }
    function isObject(obj) {
        return obj != null && typeof obj === 'object'
    }
    function hasOwn(obj, key) {
        return obj.hasOwnProperty(key)
    }
    复制代码

接下来就是修改数据，触发视图更新，也就是实现发布订阅，这一部分和2.0的实现部分一样，也是在get中收集依赖，在set中触发依赖

完整代码如下

class Dep {
        constructor() {
            this.subscribers = new Set(); // 保证依赖不重复添加
        }
        // 追加订阅者
        depend() {
            if(activeUpdate) { // activeUpdate注册为订阅者
                this.subscribers.add(activeUpdate)
            }
    
        }
        // 运行所有的订阅者更新方法
        notify() {
            this.subscribers.forEach(sub => {
                sub();
            })
        }
    }
    let activeUpdate
    function reactive(target) {
       return createReactiveObject(target)
    }
    let toProxyMap = new WeakMap()
    let toRawMap = new WeakMap()
    function createReactiveObject(target) {
        let dep = new Dep()
        if(!isObject(target)) return target
        // reactive(obj)
        // reactive(obj)
        // reactive(obj)
        // target已经代理过了，直接返回，不需要再代理了
        if(toProxyMap.has(target)) return toProxyMap.get(target)
        // 防止代理对象再被代理
        // reactive(proxy)
        // reactive(proxy)
        // reactive(proxy)
        if(toRawMap.has(target)) return target
        const handler = {
            get(target, key, receiver) {
                let res = Reflect.get(target, key, receiver)
                // 收集依赖
                if(activeUpdate) {
                    dep.depend()
                }
                // 递归代理
                return isObject(res) ? reactive(res) : res
            },
            // 必须要有返回值，否则数组的push等方法报错
            set(target, key, val, receiver) {
                let hadKey = hasOwn(target, key)
                let oldVal = target[key]
                let res = Reflect.set(target, key, val,receiver)
                if(!hadKey) {
                    // console.log('新增属性', key)
                    dep.notify()
                } else if(oldVal !== val) {
                    // console.log('修改属性', key)
                    dep.notify()
                }
                return res
            },
            deleteProperty(target, key) {
                Reflect.deleteProperty(target, key)
            }
        }
        let observed = new Proxy(target, handler)
        toProxyMap.set(target, observed)
        toRawMap.set(observed, target)
        return observed
    
    }
    function isObject(obj) {
        return obj != null && typeof obj === 'object'
    }
    function hasOwn(obj, key) {
        return obj.hasOwnProperty(key)
    }
    function autoRun(update) {
        function wrapperUpdate() {
            activeUpdate = wrapperUpdate
            update() // wrapperUpdate, 闭包
            activeUpdate = null;
        }
        wrapperUpdate();
    }
    let obj = {name: 'hello', arr: [1, 2,3]}
    let proxy = reactive(obj)
    // 响应式
    autoRun(() => {
        console.log(proxy.name)
    })

我是08年出道的前端老鸟，想交流经验可以进我的扣扣裙 519293536 有问题我都会尽力帮大家

proxy.name = 'xxx' // 修改proxy.name, 自动执行autoRun的回调函数，打印新值 复制代码

最后总结下vue2.0和3.0响应式的实现的优缺点：

*  性能 : 2.0用`Object.defineProperty`拦截对象的属性的修改，在getter中收集依赖，在setter中触发依赖更新，一次将对象递归到底拦截，性能较差, 3.0用`Proxy`拦截对象,惰性递归，性能好
 *  `Proxy`可以拦截数组的方法，`Object.defineProperty`无法拦截数组的`push`, `unshift`,`shift`, `pop`,`slice`,`splice`等方法(2.0内部重写了这些方法，实现了拦截), proxy可以拦截拦截对象的新增属性，`Object.defineProperty`不可以(开发者需要手动调用`$set`)
 *  兼容性 : `Object.defineProperty`支持ie8+,`Proxy`的兼容性差，ie浏览器不支持  
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[vue]: https://juejin.im/post/5c94b63a51882511c832fa98
[vue 1]: https://juejin.im/post/5c98549b5188252db756a5fa