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前言
Vue3的响应式基于Proxy，对比Vue2中使用的Object.definedProperty的方式，使用Proxy在新增的对象以及数组的拦截上都有很好的支持。
Vue3的响应式是一个独立的系统，可以抽离出来使用，那他到底是如何实现的呢？
都知道有Getter和Setter，那Getter和Setter中分别都进行了哪些主要操作才能实现响应式呢？
哼哼，带着这些问题一起来看看吧，文章会一步一步实现一个完整的响应式系统(误)~。
开始
observer-util这个库使用了与Vue3同样的思路编写，Vue3中的实现更加复杂，从一个更加纯粹的库开始(我不会承认是因为Vue3中有些未看懂的，不会)。
根据官网的例子：
import { observable, observe } from '@nx-js/observer-util';
const counter = observable({ num: 0 });
const countLogger = observe(() => console.log(counter.num));
// this calls countLogger and logs 1
counter.num++;
这两个类似Vue3里的reactive和普通的响应式。
observable之后的对象被添加了代理，之后observe中添加的响应函数会在依赖的属性改变时调用一次。
小小思考
这里粗略思考是一个订阅发布的模型，被observable代理之后的对象建立一个发布者仓库，observe这时候会订阅counter.num，之后订阅的内容改变时便会一一回调。
伪代码：
// 添加监听
xxx.addEventListener('counter.num', () => console.log(counter.num))
// 改变内容
counter.num++
// 发送通知
xxx.emit('counter.num', counter.num)
而响应式的核心也就是这个，添加监听与发送通知会经由observable和observe自动完成。
代码实现
经由上面的思考，在Getter里我们需要将observe传过来的回调添加到订阅仓库中。
具体的实现中observable会为这个观察的对象添加一个handler，在Getter的handler中有一个
registerRunningReactionForOperation({ target, key, receiver, type: 'get' })
const connectionStore = new WeakMap()
// reactions can call each other and form a call stack
const reactionStack = []
// register the currently running reaction to be queued again on obj.key mutations
export function registerRunningReactionForOperation (operation) {
// get the current reaction from the top of the stack
const runningReaction = reactionStack[reactionStack.length - 1]
if (runningReaction) {
debugOperation(runningReaction, operation)
registerReactionForOperation(runningReaction, operation)
}
}
这个函数会获取出一个reaction(也就是observe传过来的回调)，并且通过registerReactionForOperation保存。
export function registerReactionForOperation (reaction, { target, key, type }) {
if (type === 'iterate') {
key = ITERATION_KEY
}
const reactionsForObj = connectionStore.get(target)
let reactionsForKey = reactionsForObj.get(key)
if (!reactionsForKey) {
reactionsForKey = new Set()
reactionsForObj.set(key, reactionsForKey)
}
// save the fact that the key is used by the reaction during its current run
if (!reactionsForKey.has(reaction)) {
reactionsForKey.add(reaction)
reaction.cleaners.push(reactionsForKey)
}
}
这里生成了一个Set，根据key，也就是实际业务中get时候的key，将这个reaction添加进Set中，整个的结构是这样的：
connectionStore<weakMap>: {
// target eg: {num: 1}
target: <Map>{
num: (reaction1, reaction2...)
}
}
注意这里的reaction，const runningReaction = reactionStack[reactionStack.length - 1] 通过全局变量reactionStack获取到的。
export function observe (fn, options = {}) {
// wrap the passed function in a reaction, if it is not already one
const reaction = fn[IS_REACTION]
? fn
: function reaction () {
return runAsReaction(reaction, fn, this, arguments)
}
// save the scheduler and debugger on the reaction
reaction.scheduler = options.scheduler
reaction.debugger = options.debugger
// save the fact that this is a reaction
reaction[IS_REACTION] = true
// run the reaction once if it is not a lazy one
if (!options.lazy) {
reaction()
}
return reaction
}
export function runAsReaction (reaction, fn, context, args) {
// do not build reactive relations, if the reaction is unobserved
if (reaction.unobserved) {
return Reflect.apply(fn, context, args)
}
// only run the reaction if it is not already in the reaction stack
// TODO: improve this to allow explicitly recursive reactions
if (reactionStack.indexOf(reaction) === -1) {
// release the (obj -> key -> reactions) connections
// and reset the cleaner connections
releaseReaction(reaction)
try {
// set the reaction as the currently running one
// this is required so that we can create (observable.prop -> reaction) pairs in the get trap
reactionStack.push(reaction)
return Reflect.apply(fn, context, args)
} finally {
// always remove the currently running flag from the reaction when it stops execution
reactionStack.pop()
}
}
}
在runAsReaction中，会将传入的reaction(也就是上面的const reaction = function() { runAsReaction(reaction) })执行自己的包裹函数压入栈中，并且执行fn，这里的fn即我们想自动响应的函数，执行这个函数自然会触发get，此时的reactionStack中则会存在这个reaction。这里注意fn如果里面有异步代码的情况，try finally的执行顺序是这样的:
// 执行try的内容，
// 如果有return执行return内容，但不会返回，执行finally后返回，这里面不会阻塞。
function test() {
try {
console.log(1);
const s = () => { console.log(2); return 4; };
return s();
} finally {
console.log(3)
}
}
// 1 2 3 4
console.log(test())
所以如果异步代码阻塞并且先于Getter执行，那么就不会收集到这个依赖。
模仿
目标实现observable和observe以及衍生出来的Vue中的computed。
借用Vue3的思路，get时的操作称为track，set时的操作称为trigger，回调称为effect。
先来个导图：
function createObserve(obj) {
let handler = {
get: function (target, key, receiver) {
let result = Reflect.get(target, key, receiver)
track(target, key, receiver)
return result
},
set: function (target, key, value, receiver) {
let result = Reflect.set(target, key, value, receiver)
trigger(target, key, value, receiver)
return result
}
}
let proxyObj = new Proxy(obj, handler)
return proxyObj
}
function observable(obj) {
return createObserve(obj)
}
这里我们只作了一层Proxy封装，像Vue中应该会做一个递归的封装。
区别是只做一层封装的话只能检测到外层的=操作，内层的如Array.push，或者嵌套的替换等都是无法经过set和get的。
实现track
在track中我们会将当前触发的effect也就是observe的内容或者其他内容压入关系链中，以便trigger时可以调用到这个effect。
const targetMap = new WeakMap()
let activeEffectStack = []
let activeEffect
function track(target, key, receiver?) {
let depMap = targetMap.get(target)
if (!depMap) {
targetMap.set(target, (depMap = new Map()))
}
let dep = depMap.get(key)
if (!dep) {
depMap.set(key, ( dep = new Set() ))
}
if (!dep.has(activeEffect)) {
dep.add(activeEffect)
}
}
targetMap是一个weakMap，使用weakMap的好处是当我们observable的对象不存在其他引用的时候会正确的被垃圾回收掉，这一条链是我们额外建立的内容，原对象不存在的情况下不应该在继续存在。
这里面最终会形成一个:
targetMap = {
<Proxy 或者 Object>observeable: <Map>{
<observeable中的某一个key>key: ( observe, observe, observe... )
}
}
activeEffectStack和activeEffect是两个用于数据交换的全局变量，我们在get中会把当前的activeEffect添加到get的key的生成的Set中保存起来，让set操作可以拿到这个activeEffect然后再次调用，实现响应式。
实现trigger
function trigger(target, key, value, receiver?) {
let depMap = targetMap.get(target)
if (!depMap) {
return
}
let dep = depMap.get(key)
if (!dep) {
return
}
dep.forEach((item) => item && item())
}
trigger这里按照思路实现一个最小的内容，只是将get中添加的effect逐个调用。
实现observe
根据导图，在observe中我们需要将传入的function压入activeEffectStack并调用一次function触发get。
function observe(fn:Function) {
const wrapFn = () => {
const reaction = () => {
try {
activeEffect = fn
activeEffectStack.push(fn)
return fn()
} finally {
activeEffectStack.pop()
activeEffect = activeEffectStack[activeEffectStack.length-1]
}
}
return reaction()
}
wrapFn()
return wrapFn
}
function有可能出错，finally中的代码保证activeEffectStack中对应的那个会被正确删除。
测试
let p = observable({num: 0})
let j = observe(() => {console.log("i am observe:", p.num);)
let e = observe(() => {console.log("i am observe2:", p.num)})
// i am observe: 1
// i am observe2: 1
p.num++
实现computed
在Vue中一个很有用的东西是计算属性(computed)，它是依赖于其他属性而生成的新值，会在它依赖的其他值更改时自动更改。
我们在实现了ovserve之后computed就实现了一大半。
class computedImpl {
private _value
private _setter
private effect
constructor(options) {
this._value = undefined
this._setter = undefined
const { get, set } = options
this._setter = set
this.effect = observe(() => {
this._value = get()
})
}
get value() {
return this._value
}
set value (val) {
this._setter && this._setter(val)
}
}
function computed(fnOrOptions) {
let options = {
get: null,
set: null
}
if (fnOrOptions instanceof Function) {
options.get = fnOrOptions
} else {
const { get, set } = fnOrOptions
options.get= get
options.set = set
}
return new computedImpl(options)
}
computed有两种方式，一种是computed(function)这样会当做get，另外还可以设置setter，setter更多的像是一个回调可以和依赖的其他属性完全没有关系。
let p = observable({num: 0})
let j = observe(() => {console.log("i am observe:", p.num); return `i am observe: ${p.num}`})
let e = observe(() => {console.log("i am observe2:", p.num)})
let w = computed(() => { return '我是computed 1:' + p.num })
let v = computed({
get: () => {
return 'test computed getter' + p.num
},
set: (val) => {
p.num = `test computed setter${val}`
}
})
p.num++
// i am observe: 0
// i am observe2: 0
// i am observe: 1
// i am observe2: 1
// 我是computed 1:1
console.log(w.value)
v.value = 3000
console.log(w.value)
// i am observe: test computed setter3000
// i am observe2: test computed setter3000
// 我是computed 1:test computed setter3000
w.value = 1000
// 并没有为w设置setter所以并没有生效
// 我是computed 1:test computed setter3000
console.log(w.value)
到此这篇关于手摸手教你实现Vue3 Reactivity的文章就介绍到这了,更多相关Vue3 Reactivity内容请搜索极客世界以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持极客世界！ |
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