vue3.0 composition api(深入聊一聊vue3中的reactive())
在vue3的开发中 ,reactive是提供实现响应式数据的方法 。日常开发这个是使用频率很高的api 。这篇文章笔者就来探索其内部运行机制。小白一枚 ,写得不好请多多见谅 。
调试版本为3.2.45
什么是reactive?
reactive是Vue3中提供实现响应式数据的方法.
在Vue2中响应式数据是通过defineProperty来实现的.
而在Vue3响应式数据是通过ES6的Proxy来实现的
reactive注意点
reactive参数必须是对象(json/arr)
如果给reactive传递了其他对象,默认情况下修改对象,界面不会自动更新,如果想更新,可以通过重新赋值的方式 。
<script setup> import {reactive} from vue const data = reactive({ //定义对象 name:测试, age:10 }) const num = reactive(1)//定义基本数据类型 console.log(data)//便于定位到调试位置 </script> <template> <div> <h1>{{ data.name }}</h1> </div> </template> <style scoped></style>设置断点
开始调试
接下来我们可以开始调试了 ,设置好断点后 ,只要重新刷新页面就可以进入调试界面 。
复杂数据类型
我们先调试简单的基本数据类型
/*1.初始进来函数 ,判断目标对象target是否为只读对象 ,如果是直接返回*/ function reactive(target) { // if trying to observe a readonly proxy, return the readonly version. if (isReadonly(target)) { return target; } //创建一个reactive对象 ,五个参数后续会讲解 return createReactiveObject(target, false, mutableHandlers, mutableCollectionHandlers, reactiveMap); } /*2.判断是来判断target是否为只读 。*/ function isReadonly(value) { return !!(value && value["__v_isReadonly" /* ReactiveFlags.IS_READONLY */]); } /*3.创建一个reactive对象*/ /*createReactiveObject接收五个参数: target被代理的对象 , isReadonl是不是只读的 , baseHandlers proxy的捕获器, collectionHandlers针对集合的proxy捕获器 , proxyMap一个用于缓存proxy的`WeakMap`对象*/ function createReactiveObject(target, isReadonly, baseHandlers, collectionHandlers, proxyMap) { //如果target不是对象则提示并返回 /*这里会跳转到如下方法 判断是否原始值是否为object类型 const isObject = (val) => val !== null && typeof val === object; */ if (!isObject(target)) { if ((process.env.NODE_ENV !== production)) { console.warn(`value cannot be made reactive: ${String(target)}`); } return target; } // 如果target已经是proxy是代理对象则直接返回. if (target["__v_raw" /* ReactiveFlags.RAW */] && !(isReadonly && target["__v_isReactive" /* ReactiveFlags.IS_REACTIVE */])) { return target; } // 从proxyMap中获取缓存的proxy对象 ,如果存在的话,直接返回proxyMap中对应的proxy 。否则创建proxy 。 const existingProxy = proxyMap.get(target); if (existingProxy) { return existingProxy; } // 并不是任何对象都可以被proxy所代理 。这里会通过getTargetType方法来进行判断 。 const targetType = getTargetType(target); //当类型值判断出是不能代理的类型则直接返回 if (targetType === 0 /* TargetType.INVALID */) { return target; } //通过使用Proxy函数劫持target对象 ,返回的结果即为响应式对象了 。这里的处理函数会根据target对象不同而不同(这两个函数都是参数传入的): //Object或者Array的处理函数是collectionHandlers; //Map,Set,WeakMap,WeakSet的处理函数是baseHandlers; const proxy = new Proxy(target, targetType === 2 /* TargetType.COLLECTION */ ? collectionHandlers : baseHandlers); proxyMap.set(target, proxy); return proxy; }getTargetType方法调用流程
//1.进入判断如果value有__v_skip属性且为true或对象是可拓展则返回0 ,否则走类型判断函数 function getTargetType(value) { //Object.isExtensible() 方法判断一个对象是否是可扩展的(是否可以在它上面添加新的属性)。 return value["__v_skip" /* ReactiveFlags.SKIP */] || !Object.isExtensible(value) ? 0 /* TargetType.INVALID */ : targetTypeMap(toRawType(value)); } //2.这里通过Object.prototype.toString.call(obj)来判断数据类型 const toRawType = (value) => { // extract "RawType" from strings like "[object RawType]" return toTypeString(value).slice(8, -1); }; const toTypeString = (value) => objectToString.call(value); //3.这里rawType是为Object所以会返回1 function targetTypeMap(rawType) { switch (rawType) { case Object: case Array: return 1 /* TargetType.COMMON */; case Map: case Set: case WeakMap: case WeakSet: return 2 /* TargetType.COLLECTION */; default: return 0 /* TargetType.INVALID */;//返回0说明除前面的类型外其他都不能被代理,如Date ,RegExp ,Promise等 } }在createReactiveObject方法中const proxy = new Proxy(target, targetType === 2 /* TargetType.COLLECTION */ ? collectionHandlers : baseHandlers);这一条语句中 ,第二个参数判断target是否为Map或者Set类型 。从而使用不同的handler来进行依赖收集 。
在调试的文件node_modules/@vue/reactivity/dist/reactivity.esm-bundler.js中 ,我们从reactive函数的createReactiveObject函数调用的其中两个参数mutableHandlers和mutableCollectionHandlers开始往上查询
mutableHandlers的实现
const mutableHandlers = { get,// 获取值的拦截 ,访问对象时会触发 set,// 更新值的拦截 ,设置对象属性会触发 deleteProperty,// 删除拦截 ,删除对象属性会触发 has,// 绑定访问对象时会拦截 ,in操作符会触发 ownKeys// 获取属性key列表 }; function deleteProperty(target, key) { // key是否是target自身的属性 const hadKey = hasOwn(target, key); // 旧值 const oldValue = target[key]; // 调用Reflect.deleteProperty从target上删除属性 const result = Reflect.deleteProperty(target, key); // 如果删除成功并且target自身有key ,则触发依赖 if (result && hadKey) { trigger(target, "delete" /* TriggerOpTypes.DELETE */, key, undefined, oldValue); } return result; } // function has(target, key) { //检查目标对象是否存在此属性。 const result = Reflect.has(target, key); // key不是symbol类型或不是symbol的内置属性,进行依赖收集 if (!isSymbol(key) || !builtInSymbols.has(key)) { track(target, "has" /* TrackOpTypes.HAS */, key); } return result; } /*ownKeys可以拦截以下操作: 1.Object.keys() 2.Object.getOwnPropertyNames() 3.Object.getOwnPropertySymbols() 4.Reflect.ownKeys()操作*/ function ownKeys(target) { track(target, "iterate" /* TrackOpTypes.ITERATE */, isArray(target) ? length : ITERATE_KEY); return Reflect.ownKeys(target); }get方法实现
const get = /*#__PURE__*/ createGetter(); /*传递两个参数默认都为false isReadonly是否为只读 shallow是否转换为浅层响应 ,即Reactive---> shallowReactive ,shallowReactive监听了第一层属性的值,一旦发生改变 ,则更新视图;其他层 ,虽然值发生了改变,但是视图不会进行更新 */ function createGetter(isReadonly = false, shallow = false) { return function get(target, key, receiver) { //1.是否已被reactive相关api处理过; if (key === "__v_isReactive" /* ReactiveFlags.IS_REACTIVE */) { return !isReadonly; } //2.是否被readonly相关api处理过 else if (key === "__v_isReadonly" /* ReactiveFlags.IS_READONLY */) { return isReadonly; } else if (key === "__v_isShallow" /* ReactiveFlags.IS_SHALLOW */) { return shallow; } //3.检测__v_raw属性 else if (key === "__v_raw" /* ReactiveFlags.RAW */ && receiver === (isReadonly ? shallow ? shallowReadonlyMap : readonlyMap : shallow ? shallowReactiveMap : reactiveMap).get(target)) { return target; } //4.如果target是数组 ,且命中了一些属性 ,则执行函数方法 const targetIsArray = isArray(target); if (!isReadonly && targetIsArray && hasOwn(arrayInstrumentations, key)) { return Reflect.get(arrayInstrumentations, key, receiver); } //5.Reflect获取值 const res = Reflect.get(target, key, receiver); //6.判断是否为特殊的属性值 if (isSymbol(key) ? builtInSymbols.has(key) : isNonTrackableKeys(key)) { return res; } if (!isReadonly) { track(target, "get" /* TrackOpTypes.GET */, key); } if (shallow) { return res; } //7.判断是否为ref对象 if (isRef(res)) { // ref unwrapping - skip unwrap for Array + integer key. return targetIsArray && isIntegerKey(key) ? res : res.value; } //8.判断是否为对象 if (isObject(res)) { // Convert returned value into a proxy as well. we do the isObject check // here to avoid invalid value warning. Also need to lazy access readonly // and reactive here to avoid circular dependency. return isReadonly ? readonly(res) : reactive(res); } return res; }; }检测__v_isReactive属性 ,如果为true ,表示target已经是一个响应式对象了 。
依次检测__v_isReadonly和__v_isShallow属性 ,判断是否为只读和浅层响应,如果是则返回对应包装过的target 。
检测__v_raw属性 ,这里是三元的嵌套 ,主要判断原始数据是否为只读或者浅层响应 ,然后在对应的Map里面寻找是否有该目标对象 ,如果都为true则说明target已经为响应式对象。
如果target是数组,需要对一些方法(针对includes 、indexOf 、lastIndexOf、push 、pop 、shift 、unshift 、splice)进行特殊处理 。并对数组的每个元素执行收集依赖,然后通过Reflect获取数组函数的值 。
Reflect获取值 。
判断是否为特殊的属性值,symbol, __proto__ ,__v_isRef ,__isVue, 如果是直接返回前面得到的res,不做后续处理;
如果为ref对象 ,target不是数组的情况下 ,会自动解包 。
如果res是Object,进行深层响应式处理 。从这里就能看出 ,Proxy是懒惰式的创建响应式对象 ,只有访问对应的key ,才会继续创建响应式对象 ,否则不用创建 。
set方法实现
例子:data.name=2
const set = /*#__PURE__*/ createSetter(); //shallow是否转换为浅层响应 ,默认为false function createSetter(shallow = false) { //1.传递四个参数 return function set(target, key, value, receiver) { let oldValue = target[key]; //首先获取旧值 ,如果旧值是ref类型 ,且新值不是ref类型 ,则不允许修改 if (isReadonly(oldValue) && isRef(oldValue) && !isRef(value)) { return false; } //2.根据传递的shallow参数 ,来执行之后的操作 if (!shallow) { if (!isShallow(value) && !isReadonly(value)) { oldValue = toRaw(oldValue); value = toRaw(value); } if (!isArray(target) && isRef(oldValue) && !isRef(value)) { oldValue.value = value; return true; } } //3.检测key是不是target本身的属性 const hadKey = isArray(target) && isIntegerKey(key) ? Number(key) < target.length : hasOwn(target, key); //利用Reflect.set()来修改值,返回一个Boolean值表明是否成功设置属性 //Reflect.set(设置属性的目标对象, 设置的属性的名称, 设置的值, 如果遇到 `setter`,`receiver`则为`setter`调用时的`this`值) const result = Reflect.set(target, key, value, receiver); // 如果目标是原始原型链中的某个元素 ,则不要触发 if (target === toRaw(receiver)) { //如果不是target本身的属性那么说明执行的是add操作,增加属性 if (!hadKey) { trigger(target, "add" /* TriggerOpTypes.ADD */, key, value); } //4.比较新旧值 ,是否触发依赖 else if (hasChanged(value, oldValue)) { //5.触发依赖 trigger(target, "set" /* TriggerOpTypes.SET */, key, value, oldValue); } } return result; }; }1 、以data.name=2这段代码为例,四个参数分别为:
target:目标对象,即target={"name": "测试","age": 10}(此处为普通对象)
key:修改的对应key,即key: "name"
value:修改的值,即value: "2"
receiver:目标对象的代理 。即receiver=Proxy {"name": "测试","age": 10}
2 、shallow为false的时候 。
第一个判断:如果新值不是浅层响应式并且不是readonly,新旧值取其对应的原始值 。
第二个判断:如果target不是数组并且旧值是ref类型 ,新值不是ref类型 ,直接修改oldValue.value为value
3.检测key是不是target本身的属性。这里的hadKey有两个方法,isArray就不解释,就是判断是否为数组
isIntegerKey:判断是不是数字型的字符串key值
//判断参数是否为string类型 ,是则返回true const isString = (val) => typeof val === string; //如果参数是string类型并且不是NaN,且排除-值(排除负数),然后将 key 转换成数字再隐式转换为字符串 ,与原 key 对比 const isIntegerKey = (key) => isString(key) && key !== NaN && key[0] !== - && + parseInt(key, 10) === key;4.比较新旧值 ,如果新旧值不同 ,则触发依赖进行更新
hasChanged方法
//Object.is()方法判断两个值是否是相同的值 。 const hasChanged = (value, oldValue) => !Object.is(value, oldValue);5.触发依赖 ,这里太过复杂 ,笔者也没搞懂 ,如果有兴趣的读者可自行去调试
<script setup> import { reactive } from "vue"; const data = reactive({ name: "测试", age: 10, }); data.name=1//这里并未收集依赖 ,在处理完 createSetupContext 的上下文后 ,组件会停止依赖收集,并且开始执行 setup 函数 。具体原因有兴趣的读者可以自行去了解 const testClick = ()=>{ data.name=test } </script> <template> <div> <h1>{{ data.name }}</h1> <el-button @click="testClick">Click</el-button> </div> </template> <style scoped></style>基本数据类型
const num = reactive(2)
这里比较简单 ,在createReactiveObject函数方法里面:
if (!isObject(target)) { if ((process.env.NODE_ENV !== production)) { console.warn(`value cannot be made reactive: ${String(target)}`); } return target; }因为判断类型不是对象 ,所以会在控制台打印出警告,并且直接返回原数据
proxy对象
<script> const data = reactive({ name: "测试", age: 10, }); const num = reactive(data)//定义一个已经是响应式对象 </script>1.调试开始进来reactive函数 ,然后会经过isReadonly函数,这里跟前面不同的是 ,target是一个proxy对象,它已经被代理过有set,get等handler。所以在isReadonly函数读取target的时候 ,target会进行get函数的读取操作 。
function reactive(target) { // if trying to observe a readonly proxy, return the readonly version. if (isReadonly(target)) { return target; } return createReactiveObject(target, false, mutableHandlers, mutableCollectionHandlers, reactiveMap); }2.可以看到get传入的参数有个key="__v_isReadonly",这里的isReadonly返回是false ,接下来进入createReactiveObject函数
这里说明下 ,在本次调试中常见的vue里面定义的私有属性有:
__v_skip:是否无效标识 ,用于跳过监听 __v_isReactive:是否已被reactive相关api处理过 __v_isReadonly:是否被readonly相关api处理过 __v_isShallow:是否为浅层响应式对象 __v_raw:当前代理对象的源对象 ,即target3.在createReactiveObject函数中 ,经过target["__v_isReactive"]的时候会触发target的get函数 ,这时候get函数传入的参数中key=__v_raw
if (target["__v_raw" /* ReactiveFlags.RAW */] && !(isReadonly && target["__v_isReactive" /* ReactiveFlags.IS_REACTIVE */])) { return target; }由上图可知我们检测target即已定义过的proxy对象,被reactiveapi处理过就会有__v_raw私有属性 ,然后再进行receiver的判断 ,判断target是否为只读或浅层响应 。如果都不是则从缓存proxy的WeakMap对象中获取该元素。最后直接返回target的原始数据(未被proxy代理过) 。
最后回到之前的判断,由下图可知 ,target的__v_raw属性存在 ,isReadonly为false,__v_isReactive的值为true,可以说明reactive函数需要处理的对象是一个被reactiveAPI处理过的对象,然后直接返回该对象的原始数据 。
ref类型
经过ref函数处理 ,其本质也是一个对象 ,所以使用reactive函数处理ref类型就跟处理复杂数据类型一样过程 。有些内容跟这里差不多,也有对此补充 ,如果觉得不错请各位帮忙点个赞
(开发中应该不会有这种嵌套行为吧 ,这里只是为了测试多样化) 。
<script setup> import { reactive,ref } from "vue"; const data = reactive({ name: "测试", age: 10, }); const numRef = ref(1) const dataRef = ref({ name: "测试2", age: 20, }) const num = reactive(numRef) const dataReactive = reactive(dataRef) console.log(data,data) console.log(numRef,numRef) console.log(num,num) console.log(dataRef,dataRef) console.log(dataReactive,dataReactive) </script>Map类型和Set类型
Map 类型是键值对的有序列表 ,而键和值都可以是任意类型 。 Set和Map类似 ,也是一组key的集合 ,但不存储value 。由于key不能重复 ,所以 ,在Set中 ,没有重复的key 。 <script setup> import { reactive } from "vue"; const mapData = new Map(); mapData.set(name,张三) const setData = new Set([1,2,3,1,1]) console.log(mapData) console.log(setData) const mapReactive = reactive(mapData) console.log(mapReactive) </script>由上图可知Map结构和Set结构使用typeof判断是object,所有流程前面会跟复杂数据类型一样 ,知道在createReactiveObject函数的getTargetType()函数开始不同 。
在getTargetType函数里面toRawType()判断数据类型所用方法为Object.prototype.toString.call()
const targetType = getTargetType(target); function getTargetType(value) { return value["__v_skip" /* ReactiveFlags.SKIP */] || !Object.isExtensible(value) ? 0 /* TargetType.INVALID */ : targetTypeMap(toRawType(value)); } function targetTypeMap(rawType) {//rawType="Map",这里返回值为2 switch (rawType) { case Object: case Array: return 1 /* TargetType.COMMON */; case Map: case Set: case WeakMap: case WeakSet: return 2 /* TargetType.COLLECTION */; default: return 0 /* TargetType.INVALID */; } }这时候targetType=2,在createReactiveObject的函数中const proxy = new Proxy(target, targetType === 2 /* TargetType.COLLECTION */ ? collectionHandlers : baseHandlers);的三元表达式中可得知,这里的handler为collectionHandlers 。
网上查找可在reactive函数中return createReactiveObject(target, false, mutableHandlers, mutableCollectionHandlers, reactiveMap);这条语句找到,当rawType=1时handler是用mutableHandlers,rawType=1时是用mutableCollectionHandlers。
mutableCollectionHandlers方法:
const mutableCollectionHandlers = { get: /*#__PURE__*/ createInstrumentationGetter(false, false) }; //解构createInstrumentations const [mutableInstrumentations, readonlyInstrumentations, shallowInstrumentations, shallowReadonlyInstrumentations] = /* #__PURE__*/ createInstrumentations(); //传入两个参数 ,是否为可读 ,是否为浅层响应 function createInstrumentationGetter(isReadonly, shallow) { const instrumentations = shallow ? isReadonly ? shallowReadonlyInstrumentations : shallowInstrumentations : isReadonly ? readonlyInstrumentations : mutableInstrumentations; return (target, key, receiver) => { if (key === "__v_isReactive" /* ReactiveFlags.IS_REACTIVE */) { return !isReadonly; } else if (key === "__v_isReadonly" /* ReactiveFlags.IS_READONLY */) { return isReadonly; } else if (key === "__v_raw" /* ReactiveFlags.RAW */) { return target; } return Reflect.get(hasOwn(instrumentations, key) && key in target ? instrumentations : target, key, receiver); }; } //篇幅问题以及这方面笔者并未深入,所以就大概带过 function createInstrumentations() { //创建了四个对象 ,对象内部有很多方法,其他去掉了 ,完整可自行去调试查看 const mutableInstrumentations = { get(key) { return get$1(this, key); }, get size() { return size(this); }, has: has$1, add, set: set$1, delete: deleteEntry, clear, forEach: createForEach(false, false) }; ................. //通过createIterableMethod方法操作keys 、values 、entries 、Symbol.iterator迭代器方法 const iteratorMethods = [keys, values, entries, Symbol.iterator]; iteratorMethods.forEach(method => { mutableInstrumentations[method] = createIterableMethod(method, false, false); readonlyInstrumentations[method] = createIterableMethod(method, true, false); shallowInstrumentations[method] = createIterableMethod(method, false, true); shallowReadonlyInstrumentations[method] = createIterableMethod(method, true, true); }); return [ mutableInstrumentations, readonlyInstrumentations, shallowInstrumentations, shallowReadonlyInstrumentations ]; }后续比较复杂,加上笔者技术力还不够 ,暂时先到这里吧
总结:关于reactive的源码调试就到这了 ,这只是其中一小部分的源码 ,希望有兴趣的读者可以以此深入 ,输出文章 ,共同进步成长 。最后 ,如果这篇文章对你有所收获 ,请点个赞 ,如果有写的不对的地方 ,请大神们指出 。
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