本篇内容主要讲解“Vue2/Vue3的响应式原理是什么”,感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷,实用性强。下面就让小编来带大家学习“Vue2/Vue3的响应式原理是什么”吧! 在讲解之前,我们先了解一下数据响应式是什么?所谓数据响应式就是建立响应式数据
与依赖
(调用了响应式数据的操作)之间的关系,当响应式数据发生变化时,可以通知那些使用了这些响应式数据的依赖操作进行相关更新操作,可以是DOM更新,也可以是执行一些回调函数。从Vue2到Vue3都使用了响应式,那么它们之间有什么区别?Vue2响应式:基于Object.defineProperty()
实现的。Vue3响应式:基于Proxy
实现的。那么它们之间有什么区别?为什么Vue3会选择Proxy替代defineProperty?我们先看看下面两个例子:
// defineReactive(data,key,val){ Object.defineProperty(data,key,{ enumerable:true, configurable:true, get:function(){ console.log(`对象属性:${key}访问defineReactive的get!`) returnval; }, set:function(newVal){ if(val===newVal){ return; } val=newVal; console.log(`对象属性:${key}访问defineReactive的get!`) } }) }
letobj={}; this.defineReactive(obj,'name','sapper'); //修改obj的name属性 obj.name='工兵'; console.log('obj',obj.name); //为obj添加age属性 obj.age=12; console.log('obj',obj); console.log('obj.age',obj.age); //为obj添加数组属性 obj.hobby=['游戏','原神']; obj.hobby[0]='王者'; console.log('obj.hobby',obj.hobby); //为obj添加对象属性 obj.student={school:'大学'}; obj.student.school='学院'; console.log('obj.student.school',obj.student.school);
从上图可以看出使用defineProperty定义了包含name属性的对象obj,然后添加age属性、添加hobby属性(数组)、添加student属性并分别访问,都没有触发obj对象中的get、set方法。也就是说defineProperty定义对象不能监听添加额外属性或修改额外添加的属性的变化
,我们再看看这样一个例子:
letobj={}; //初始化就添加hobby this.defineReactive(obj,'hobby',['游戏','原神']); //改变数组下标0的值 obj.hobby[0]='王者'; console.log('obj.hobby',obj.hobby);
假如我们一开始就为obj添加hobby属性,我们发现修改数组下标0的值,并没有触发obj里的set方法,也就是说defineProperty定义对象不能监听根据自身数组下标修改数组元素的变化
。那么我们继续看一下Proxy代理的对象例子:
//proxy实现 lettargetProxy={name:'sapper'}; letobjProxy=newProxy(targetProxy,{ get(target,key){ console.log(`对象属性:${key}访问Proxy的get!`) returntarget[key]; }, set(target,key,newVal){ if(target[key]===newVal){ return; } console.log(`对象属性:${key}访问Proxy的set!`) target[key]=newVal; returntarget[key]; } }) //修改objProxy的name属性 objProxy.name='工兵'; console.log('objProxy.name',objProxy.name); //为objProxy添加age属性 objProxy.age=12; console.log('objProxy.age',objProxy.age); //为objProxy添加hobby属性 objProxy.hobby=['游戏','原神']; objProxy.hobby[0]='王者'; console.log('objProxy.hobby',objProxy.hobby); //为objProxy添加对象属性 objProxy.student={school:'大学'}; objProxy.student.school='学院'; console.log('objProxy.student.school',objProxy.student.school);
从上图是不是发现了Proxy与defineProperty的明显区别之处了,Proxy能支持对象添加或修改触发get、set方法,不管对象内部有什么属性。所以Object.defineProperty():defineProperty定义对象不能监听添加额外属性或修改额外添加的属性的变化;defineProperty定义对象不能监听根据自身数组下标修改数组元素的变化。我们看看Vue里的用法例子:
从图中确实可以修改data里的属性,但是不能及时渲染,所以Vue2提供了两个属性方法解决了这个问题:Vue.$set
和Vue.$delete
。注意不能直接this._ data.age这样去添加age属性,也是不支持的。
Proxy:解决了上面两个弊端,proxy可以实现:可以直接监听对象而非对象属性,可以监听对象添加额外属性的变化;
可以直接监听数组的变化。
Proxy 返回的是一个新对象,而 Object.defineProperty 只能遍历对象属性直接修改。支持多达13 种拦截方法,不限于 apply、ownKeys、deleteProperty、has 等等是Object.defineProperty 不具备的。总的来说,Vue3响应式使用Proxy解决了Vue2的响应式的诟病,从原理上说,它们所做的事情都是一样的,依赖收集和依赖更新。这里基于Vue2.6.14版本进行分析Vue2响应式:通过Object.defineProperty()对每个属性进行监听,当对属性进行读取的时候就会触发getter,对属性修改的时候就会触发setter。首先我们都知道Vue实例中有data属性定义响应式数据,它是一个对象。我们看看下面例子的data:
data(){ return{ name:'Sapper', hobby:['游戏','原神'], obj:{ name:'张三', student:{ major:'软件工程', class:'1班', } } } }
从上图我们可以看到,data中的每一个属性都会带 __ob__
属性,它是一个Observer对象,其实Vue2中响应式的关键就是这个对象,在data中的每一个属性都会带get、set方法,而Vue源码中其实把get、set分别定义为reactiveGetter、reactiveSetter,这些东西怎么添加进去的。Vue2又是怎么数据变化同时实时渲染页面?先看看下面的图:❓ 给data属性创建Observer实例:通过初注册响应式函数initState中调用了initData函数实现为data创建Observer实例。
functioninitData(vm:Component){ //获取组件中声明的data属性 letdata:any=vm.$options.data //对newVue实例下声明、组件中声明两种情况的处理 data=vm._data=isFunction(data)?getData(data,vm):data||{} ... //observedata constob=observe(data)//为data属性创建Observer实例 ob&&ob.vmCount++ }
❓ 通过Observer实例把data中所有属性转换成getter/setter形式来实现响应性:对data属性分为两种情况处理:对象属性处理
(defineReactive实现)和数组属性处理
。数组怎么处理(后面再详细说明)注意地,由于Vue实例的data永远都是一个对象,所以data里面包含的数组类型只有对象属性、数组属性。❓ 在getter收集依赖,在setter中触发依赖:当读取data中的数据时,会在get方法中收集依赖,当修改data中的数据时,会在set方法中通知依赖更新。defineReactive方法中主要是做四件事情:创建Dep实例
、给对象属性添加get/set方法
、收集依赖
、通知依赖更新
。从上面我们知道了dep.depend()实现了依赖收集,dep.notify()实现了通知依赖更新,那么Dep类究竟做了什么?我们先看看下面的图:从图中我们得明确一点,谁使用了变化的数据
,也就是说哪个依赖使用了变化的数据,其实就是Dep.taget,它就是我们需要收集的依赖,是一个Watcher实例对象,其实Watcher对象有点类似watch监听器,我们先看一个例子:
vm.$watch('a.b.c',function(newVal,oldVal)){....}
怎么监听多层嵌套的对象,其实就是通过.分割为对象,循环数组一层层去读数据,最后一后拿到的就是想要对的数据。
exportfunctionparsePath(path){ constsegment=path.split('.'); returnfunction(obj){ ... for(leti=0;i
当嵌套对象a.b.c属性发生变化时,就会触发第二个参数中的函数。也就是说a.b.c就是变化的数据,当它的值发生变化时,通知Watcher,接着Watcher触发第二个参数执行回调函数。我们看看Watcher类源码,是不是发现了cb其实就与watch的第二参数有异曲同工之妙。
exportdefaultclassWatcherimplementsDepTarget{ vm?:Component|null cb:Function deps:Array... constructor(vm:Component|null,expOrFn:string|(()=>any),cb:Function,...){ ... this.getter=parsePath(expOrFn)//解析嵌套对象 ... } get(){//读取数据 ... returnvalue } addDep(dep:Dep){ ... dep.addSub(this)//添加依赖 ... } cleanupDeps(){//删除依赖 ... dep.removeSub(this) ... } update(){//通知依赖更新 this.run() ... } run(){ ... this.cb.call(this.vm,value,oldValue) } ... depend(){//收集依赖 leti=this.deps.length while(i--){ this.deps[i].depend() } } ... }
❓ 实现对数组的监听:从最开始的例子,我们了解对象以及嵌套对象的监听,但是Object.defineProperty是用来监听对象指定属性的变化,不支持数组监听,那么数组又是怎么监听?我们上面说了data中的数据被赋予响应性都是在Observer中实现的,那么监听的实现也是在Observer对象中实现的,先对数组的特定方法做自定义处理,为了拦截数组元素通知依赖更新,然后才通过observeArray函数遍历创建Observer实例,主要分为两种情况:
//源码Observer类中对数组处理的部分代码 if(Array.isArray(value)){ if(hasProto){ protoAugment(value,arrayMethods) }else{ copyAugment(value,arrayMethods,arrayKeys) } this.observeArray(value) }
当浏览器支持__ proto __ 对象:强制赋值当前arrayMethods给target的__ proto __ 对象,直接给当前target数组带上自定义封装的数组方法,从而实现监听数组变化。其实arrayMethods处理后就是下面这样一个对象:
当浏览器不支持__ proto __ 对象:遍历数组元素通过defineProperty定义为元素带上自定义封装的原生数组方法,由于自定义数组方法中做了拦截通知依赖更新,从而实现监听数组的变化。
对数组的Array原生方法做了自定义封装的源码如下,在自定义方法中拦截通知依赖更新。
给data创建Observer实例。Observer类实现对数据封装getter、setter的响应性。针对数组类型数据,自定义封装Array原生方法,在封装过程中拦截执行通知依赖更新。真正通过Watcher通知依赖更新,通过run方法中的cb回调函数,实现类似watch侦听器第二参数中监听变化后的操作。这里基于Vue3.2.41版本进行分析其实Vue3的响应原理与Vue2的响应原理都差不多,唯一不同的就是它们的实现方式,Vue3通过创建Proxy的实例对象而实现的,它们都是收集依赖、通知依赖更新。而Vue3中把依赖命名为副作用函数effect,也就是数据改变发生的副作用,我们先来看一下例子:
consthouse={status:'未出租',price:1200,type:'一房一厅'}; constobj=newProxy(house,{ get(target,key){ returntarget[key]; }, set(target,key,newVal){ target[key]=newVal; returntrue; } }) functioneffect(){ console.log('房子状态:'+obj.status); } effect()//触发了proxy对象的get方法 obj.status='已出租!'; effect()
通过Proxy创建一个代理对象,把house代理给obj,obj是代理对象,house是被代理对象。house对象中数据改变,由于effect函数读取了对象属性,所以当数据改变,也需要及时更新副作用函数effect。但是问题来了,假如对象中多个属性的,依赖于数据变化的多个副作用函数,数据变化一次都需要执行一次,代码写起来就会很冗余,所以我们需要这样处理:
constobjSet=newSet(); constobj=newProxy(house,{ //拦截读取操作 get(target,key){ objSet.add(effect)//收集effect returntarget[key]; }, set(target,key,newVal){ target[key]=newVal; objSet.forEach(fn=>fn())//遍历effect returntrue; } })
把副作用函数都存到Set实例中,Set可以过滤重复数据,然后在获取数据中收集副作用函数,在修改数据中遍历执行副作用函数,这样就简化了代码,不需要每次改变都要执行一次了,也就是修改一次数据及时更新effect。虽然上面已经实现了响应式的雏形了,但是还需要解决很多问题:❓ 假如这个副作用函数是一个匿名函数,这时候需要怎么处理? 添加一个全局变量临时存储。
effect(()=>console.log('房子状态:'+obj.status))//上面的例子会直接报notdefine
//添加一个全局变量activeEffect存储依赖函数,这样effect就不会依赖函数的名字了 letactiveEffect; functioneffect(fn){ activeEffect=fn; //执行副作用函数 fn() }
❓ 假如读取不存在的属性的时候,副作用函数发生什么? 副作用函数会被重新执行,由于目标字段与副作用函数没有建立明确的函数联系
。所以这就需要引入唯一key辨识每一个数据的副作用函数,以target(目标数据)、key(字段名)、effectFn(依赖)。看下图:
setTimeout(()=>{ obj.notExit='不存在的属性'; },1000)
分三种情况分析副作用函数存储数据唯一标识两个副作用函数同时读取同一个对象的属性值:一个副作用函数中读取了同一个对象不同属性:不同副作用函数中读取两个不同对象的相同属性:所以为了解决这些不同情况的副作用保存问题,所以Vue3引入了Weak、Map、Set三个集合方法来保存对象属性的相关副作用函数:
constweakMap=newWeakMap(); letactiveEffect; consttrack=((target,key)=>{ if(!activeEffect){ return; } //从weakMap中获取当前target对象 letdepsMap=weakMap.get(target); if(!depsMap){ weakMap.set(target,(depsMap=newMap())) } //从Map中属性key获取当前对象指定属性 letdeps=depsMap.get(key) if(!deps){ //副作用函数存储 depsMap.set(target,(deps=newSet())) } deps.add(activeEffect) }) consttrigger=((target,key)=>{ //从weakMap中获取当前target对象 constdepsMap=weakMap.get(target); if(!depsMap)return; //从Map中获取指定key对象属性的副作用函数集合 consteffects=depsMap.get(key); effects&&effects.forEach(fn=>fn()) })
❓ WeakMap与Map的区别是? 区别就是垃圾回收器是否回收的问题,WeakMap对象对key是弱引用,如果target对象没有任何引用,可以被垃圾回收器回收,这就需要它了。相对于WeakMap,不管target是否引用,Map都不会被垃圾回收,容易造成内存泄露。我们看一下下面例子:
constmap=newMap(); constweakMap=newWeakMap(); (function(){ constfoo={foo:1}; constbar={bar:2}; map.set(foo,1); weakMap.set(bar,2); })()//函数执行完,weakMap内的所有属性都被垃圾回收器回收了 setTimeout(()=>{ console.log(weakMap);//刷新页面发现weakMap里面没有属性了 },2000)
❓ 假如在一个副作用函数中调用了对象的两个属性,但是有布尔值控制,按正常来说,副作用函数只能执行一次get获取值的,但是我们现有的实现方法还实现不了,我们看看下面例子。
consteffectFn=(()=>{ conststr=obj.status?'':obj.type; }) constobj=newProxy(house,{ get(target,key){ console.log('getrun!');//打印了两次 ... }, set(target,key,newVal){ ... } })
通过这个例子,我们是不是需要解决这个问题,也就是当每次副作用函数执行时,我们可以先把它从所有与之关联的依赖集合中删除。我们看看源码例子:
//清空副作用函数依赖的集合 functioncleanupEffect(effect:ReactiveEffect){ const{deps}=effect if(deps.length){ for(leti=0;i
❓ 嵌套副作用函数处理:由于副作用函数可能是嵌套,比如副作用函数中effectFn1中有还有一个副作用函数effectFn2,以上面的方法对于嵌套函数的处理用全局变量 activeEffect 来存储通过 effect 函数注册的副作用函数,这意味着同一时刻 activeEffect 所存储的副作用函数只能有一个。当副作用函数发生嵌套时,内层副作用函数的执行会覆盖 activeEffect 的值,并且永远不会恢复到原来的值。看了很多资料举例用effect栈存储,是的没错,当执行副作用函数的时候把它入栈,执行完毕后把它出栈。现在我们一起看一下源码怎么处理的:按位跟踪标记递归深度方式(优化方案):通过用二进制位标记当前嵌套深度的副作用函数是否记录过,如果记录过就,如果已经超过最大深度,因为采用降级方案,是全免费云主机域名部删除然后重新收集副作用函数的。
为什么需要设置30位,因为31位会溢出。
为什么是左移一位,是因为第一位也就是说当前深度只是1,所以保持不变,不用管,从第二位开始。
如何判断当前依赖是否已记录过,通过按位与判断是否有位已经标识,有就大于0:
清理依赖:
完全清理方式(降级方案):逐个清理掉当前依赖集合deps中每个依赖。
❓ 响应式可调度性scheduler:trigger 动作触发副作用函数重新执行时,有能力决定副作用函数执行的时机、次数以及方式。Vue3响应式的6个细节我们都了解了,我们可以对副作用工作流做一个全面总结如图:Vue3响应式的关键在于两个函数:track
(收集依赖)和trigger
(触发依赖)。
//target:响应式代理对象,type:订阅类型(get、hase、iterate),key:要获取的target的键值 exportfunctiontrack(target:object,type:TrackOpTypes,key:unknown){ //如果允许追踪,并且当前有正在运行的副作用 if(shouldTrack&&activeEffect){ //获取当前target订阅的副作用集合,如果不存在,则新建一个 letdepsMap=targetMap.get(target) if(!depsMap){ //获取对应属性key订阅的副作用,如果不存在,则新建一个 targetMap.set(target,(depsMap=newMap())) } letdep=depsMap.get(key) if(!dep){ depsMap.set(key,(dep=createDep())) } ... //处理订阅副作用 trackEffects(dep,eventInfo) } } exportfunctiontrackEffects(dep:Dep,debuggerEventExtraInfo?:DebuggerEventExtraInfo){ letshouldTrack=false if(effectTrackDepth
//根据不同的type从depsMap取出,放入effects,随后通过run方法将当前的`effect`执行 exportfunctiontrigger(target:object,type:TriggerOpTypes,key?:unknown,newValue?:unknown,oldValue?:unknown,oldTarget?:Map|Set ){ constdepsMap=targetMap.get(target)//获取响应式对象的副作用Map,如果不存在说明未被追踪,则不需要处理 if(!depsMap){ return } letdeps:(Dep|undefined)[]=[] //如果是清除操作,那就要执行依赖原始数据的所有监听方法。因为所有项都被清除了。 if(type===TriggerOpTypes.CLEAR){//clear //如果是调用了集合的clear方法,则要对其所有的副作用进行处理 deps=[...depsMap.values()] }elseif(key==='length'&&isArray(target)){ constnewLength=Number(newValue) depsMap.forEach((dep,key)=>{ if(key==='length'||key>=newLength){ deps.push(dep) } }) }else{//setadddelete //key不为void0,则说明肯定是SET|ADD|DELETE这三种操作 //然后将依赖这个key的所有监听函数推到相应队列中 if(key!==void0){ deps.push(depsMap.get(key)) } switch(type){//根据不同type取出并存入deps caseTriggerOpTypes.ADD: //如果原始数据是数组,则key为length,否则为迭代行为标识符 if(!isArray(target)){ deps.push(depsMap.get(ITERATE_KEY)) if(isMap(target)){ deps.push(depsMap.get(MAP_KEY_ITERATE_KEY)) } }elseif(isIntegerKey(key)){ deps.push(depsMap.get('length')) } break caseTriggerOpTypes.DELETE: //如果原始数据是数组,则key为length,否则为迭代行为标识符 if(!isArray(target)){ deps.push(depsMap.get(ITERATE_KEY)) if(isMap(target)){ deps.push(depsMap.get(MAP_KEY_ITERATE_KEY)) } } break caseTriggerOpTypes.SET: if(isMap(target)){ deps.push(depsMap.get(ITERATE_KEY)) } break } } ... consteffects:ReactiveEffect[]=[] for(constdepofdeps){ if(dep){ effects.push(...dep) } } //遍历effects元素执行run函数 triggerEffects(createDep(effects)) } }
Vue3中的副作用函数其实就是Vue2的依赖activeEffect解决匿名函数问题。WeakMap、Map、Set存储对象属性的相关副作用函数。处理副作用函数时,假如有多个响应式属性,控制只触发生效的属性或用到的属性。嵌套副作用函数,使用二进制位记录嵌套副作用,通过控制二进制位是否清理嵌套副作用实现层级追踪。track()实现依赖收集、层级依赖追踪、依赖清理(解决嵌套副作用)。trigger()当某个依赖值发生变化时触发的, 根据依赖值的变化类型, 会收集与依赖相关的不同副作用处理对象, 然后逐个触发他们的 run 函数, 通过执行副作用函数获得与依赖变化后对应的最新值到此,相信大家对“Vue2/Vue3的响应式原理是什么”有了更深的了解,不妨来实际操作一番吧!这里是百云主机网站,更多相关内容可以进入相关频道进行查询,关注我们,继续学习!
这篇文章主要讲解了“Java怎么用位运算实现加减运算”,文中的讲解内容简单清晰,易于学习与理解,下面请大家跟着小编的思路慢慢深入,一起来研究和学习“Java怎么用位运算实现加减运算”吧!先分析如何用位运算实现加法运算。假设a=23,b=36,使用位运算实现加法…
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