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Vue3响应式的两大利器:ref与reactive

武飞扬头像
PHP中文网
帮助55

相对于Vue2的defineProperty实现的数据响应式,Vue3对数据响应的处理分工更加明确,通过组合式api中ref与reactive两个暴露给开发者的函数对数据进行包装,从而实现了数据响应式,那么它们有什么区别?下面我们一起来根据例子来学习!

ref定义基本数据类型、引用数据类型的响应式。也就是说ref(value),这个value类型可以是基本数据类型,也可以是引用数据类型,但是在js中使用时必须以属性.value格式使用,在template中可以直接调用数据。

<template>
  <div>
    <div><button @click="changeValue">修改</button></div>
    <div>
      <p>当前strRef:{{ strRef }}</p>
      <p>当前objRef:姓名:{{ objRef.name }} 爱好:{{ objRef.hobboy }}</p>
      <p>当前arrRef:{{ arrRef }}</p>
    </div>
  </div>
</template>
<script>
import { defineComponent, ref, shallowRef } from 'vue'
export default defineComponent({
  setup () {
    const strRef = ref('sapper');// 基本数据类型
    const arrRef = ref([1, 3, 2]);// 数组类型
    const objRef = ref({  // 对象类型
      name: 'sapper',
      hobboy: ['吉他', '原神']
    })
    const changeValue = () => {
      strRef.value = '工兵';
      arrRef.value[1] = 4;
      objRef.value.hobboy[1] = '滑冰';
    }
    return {strRef,objRef,arrRef,changeValue}
  }
})
</script>
<template>
  <div>
    <div><button @click="changeValue">修改</button></div>
    <div>
      <div>当前objReactive:
        <br/>
        姓名:{{ objReactive.name }}<br/> 
        爱好:{{ objReactive.hobboy }}
      </div>
      <div>当前arrReactive:{{ arrReactive }}</div>
    </div>
  </div>
</template>
<script>
import { defineComponent, reactive } from 'vue'
export default defineComponent({
  setup () {
    const arrReactive = reactive([1, 3, 2]);// 数组类型
    const objReactive = reactive({  // 对象类型
      name: 'sapper',
      hobboy: ['吉他', '原神']
    })
    const changeValue = () => {
      arrReactive[1] = 4;
      objReactive.name = '工兵';
      objReactive.hobboy[1] = '滑冰';
    }
    return {objReactive,arrReactive,changeValue}
  }
})
</script>

从上面两个例子中我们可以看出不管什么类型数据,ref都需要以.value来调用ref定义的数据,对于引用数据类型来看,我们可以看出代码不美观,所以一般对于引用类型数据,都推荐使用reactive来定义对于基本数据类型,可以使用ref也可以使用reactive来定义。既然到了这里我们都了解了ref和reactive的运用区别了,那么我们继续来一起探讨一下它们的响应原理又有什么区别?

揭秘ref

从上面的例子,我们先打印看一下基本数据类型(strRef)、引用数据类型(arrRef、ObjRef)的ref内部封装结构是什么样的?如下三图所示

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学新通技术网从上面图片可以看出,不管是什么类型的数据,对于ref封装数据都是一个RefImpl对象reference implement的简写,是引用实现的意思,每个RefImpl对象都有6个属性:

  • dep:是一个Set类型的数据,用来存储当前的ref值收集的依赖。

  • _ v _ isRef :标记位,只要被ref定义了,都会标识当前数据为一个Ref,也就是它的值标记为true。

  • _ v _ isShallow:判断是否是shallowRef定义的数据。

    const state = shallowRef({ count: 1 })
    // 不会触发更改
    state.value.count = 2
    // 会触发更改
    state.value = { count: 2 }
  • _ rawValue:用于保存当前ref值对应的原始值,如果传递的参数是对象,它就是用于保存转化前的原始值,否则_ value与_ rawValue相同。

  • _ value:用于保存ref当前值,如果传递的参数是对象,它就是用于保存经过reactive函数转化后的值,否则_ value与_ rawValue相同。从上面例子我们可以发现,对于引用类型的数据,它的值就是一个proxy对象,这其实就是reactive封装数据后对象(后面会说)。我们先看一下下图,发现_ rawValue就是没有做响应性处理的原始值,在看看_ value是一个proxy对象就是做了reactive响应处理的值。

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  • value:保存的是当前的值。

既然我们清楚了ref给数据封装了什么属性,接下来开始探讨源码究竟给怎么给上面6个属性进行赋值的:

  • ref函数:Vue3向开发者暴露的是ref函数,其实它就是封装了一个createRef函数。

    export function ref(value?: unknown) {
      return createRef(value, false)
    }
  • createRef函数:有两个参数,一个是要做响应处理的数据,一个是判断数据是否为shallowRef定义的数据。它主要做的事情就是判断当前rawValue(暂时没有做响应处理的数据)是否为ref类型数据、创建RefImpl实例对象。

    function createRef(rawValue: unknown, shallow: boolean) {
      if (isRef(rawValue)) {
        return rawValue
      }
      return new RefImpl(rawValue, shallow)
    }
  • RefImpl类:创建RefImpl类给_ rawValue和_ value属性赋值,判断当前定义的ref数据是否为shallowRef定义的数据,然后获取响应性值时对数据依赖进行收集并返回_ value,修改响应式值时修改并通知依赖更新。

    ref定义的数据为什么需要带.value调用数据? 就是因为RefImpl类暴露给实例对象的get、set方法是value,所以在调用的时候,需要带上。

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其实,RefImpl实例关键就在于trackRefValue(this)triggerRefValue(this, newVal)的两个函数的处理,我们大概也知道它们就是依赖收集、依赖更新。这里就不一一探讨。

揭秘Reactive

上面也说了reactive封装数据的用法,它只支持传入引用类型数据(数组、对象),如果需要在reactive中使用基础类型只能放在对象中。既然这样我们来探讨一下reactive函数究竟做了什么?

const arrReactive = reactive([1, 3, 2]);// 数组类型
const objReactive = reactive({  // 对象类型
  name: 'sapper',
  hobboy: ['吉他', '原神']
})
const changeValue = () => {
  arrReactive[1] = 4;
  objReactive.name = '工兵';
  objReactive.hobboy[1] = '滑冰';
  console.log('arrReactive',arrReactive);
  console.log('objReactive',objReactive);
}

学新通技术网从上图可以看出,使用reactive封装的数据返回的都是一个proxy对象,proxy就是代理,如把一个对象代理到另一个对象,好比如房子所有者,代理房子给二手房东销售,二手房东就可以拥有房子销售权利。从上图我们可以看到Proxy对象有三个属性:

  • [[Handler]]: 创建Proxy对象传入的第二个参数,是对当前需要代理的目标target进行一些相关配置处理。

  • [[Target]]:需要代理的目标target,也就是被代理的目标。

  • [[IsRevoked]]:表示是否可撤销,生成可撤销的proxy对象用Proxy.revocable()方法。 那么Proxy对象可以做什么?我们看看下面例子:

    const houseOwner = {home:'房源',price:1200,type:'一房一厅'};
    const proxyOwner = new Proxy(houseOwner,{
      get:function (target,key){
        console.log(`${key}属性被访问!`)
        return target[key];
      },
      set:function(target,key,value){
        if(target[key]===value){
          return;
        }
        target[key] = value;
        return target[key];
      },
    })
    console.log(proxyOwner);
    proxyOwner.price = 1300;// 对被代理对象的修改
    proxyOwner.remark = '采光点好!';
    console.log(proxyOwner.price);// price属性被访问

从这个例子,可以看出Proxy对象的第二个参数给代理目标带上相关属性:set方法、get方法,再回到reactive封装的数据中,数据的Handler属性给数据带上了五个属性:deletePropertygetsethasownKeys。这五个属性怎么来的?我们一起探讨一下Vue3的源码实现:

// 源码位置:core-main/packages/reactivity/src/reactive.ts
// Vue3中暴露给开发者的是reactive方法
export function reactive(target: object) {
  // 判断target是否只读,是就不做处理
  if (isReadonly(target)) {
    return target
  }
  return createReactiveObject(
    target,
    false,
    mutableHandlers,
    mutableCollectionHandlers,
    reactiveMap
  )
}

createReactiveObject函数主要为了创建Proxy实例对象,参数传了五个属性: target(目标数据)、isReadonly(target是否只读)、mutableHandlers(ProxyHandler)、mutableCollectionHandlers(ProxyHandler类型)、proxyMap(数据集合)。我们先了解一波createReactiveObject函数:

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  • ReactiveFlags:响应式数据标记。

    export const enum ReactiveFlags {
      SKIP = '__v_skip',// 标记对象不可进行代理
      IS_REACTIVE = '__v_isReactive',// 是否是Reactive封装的
      IS_READONLY = '__v_isReadonly',// 是否只读
      IS_SHALLOW = '__v_isShallow',// 是否是shallowRef封装的
      RAW = '__v_raw'// 是否是proxy原始的target
    }
  • TargetType:target的数据类型。

    const enum TargetType {
      INVALID = 0,
      COMMON = 1,// Array、Object类型
      COLLECTION = 2 // Set、Map、WaekMap、WeakSet类型
    }
  • baseHandlers:对于Array、Object类型数据,Proxy实例的第二个参数。传入的baseHandlers就是mutableHandlers。这个函数主要是为了给Proxy对象带上五个属性。

    // 源码位置:core-main/packages/reactivity/src/baseHandlers.ts
    export const mutableHandlers: ProxyHandler<object> = {
      // createGetter() 主要实现依赖收集和Reflect.set(target, key, value, receiver)
      get,
      // createSetter() 主要实现通知依赖更新和Reflect.get(target, key, receiver)
      set,
      // deleteProperty() 主要是删除target的指定key的属性Reflect.deleteProperty(target, key)
      deleteProperty,
      // has() 主要是判断target是否存在指定key的属性,Reflect.has(target, key)
      has,
      // ownKeys() 主要是获取target的key数组,Reflect.ownKeys(target)
      ownKeys
    }
  • collectionHandlers:对于Set、Map、WaekMap、WeakSet类型数据,Proxy实例的第二个参数。传入的baseHandlers就是mutableCollectionHandlers。mutableCollectionHandlers主要是对 set、map、weakSet、weakMap 四种类型的对象进行劫持。

    // 源码位置:core-main/packages/reactivity/src/mutableCollectionHandlers.ts
    export const mutableCollectionHandlers: ProxyHandler<CollectionTypes> = {
      get: /*#__PURE__*/ createInstrumentationGetter(false, false)
    }
    function createInstrumentationGetter(isReadonly: boolean, shallow: boolean) {
      const instrumentations = shallow? 
        isReadonly? shallowReadonlyInstrumentations: shallowInstrumentations
        : isReadonly? readonlyInstrumentations: mutableInstrumentations
    
      return (target: CollectionTypes,key: string | symbol,receiver: CollectionTypes) => {
        ...
        return Reflect.get(
          hasOwn(instrumentations, key) && key in target? instrumentations:target,
          key,
          receiver
        )
      }
    }

总结

  • ref:定义基本数据类型、引用数据类型的响应式。封装数据类型为ref类型,主要就是创建了RefImpl实例对象
  • reactive:定义引用类型数据的响应式,不支持基本数据类型,如果需要写基本数据类型只能是放在对象中。封装数据为reactive类型,主要是创建了Proxy实例对象,通过Reflect实现数据的获取与修改。

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