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深入理解vue3中的reactive()

 更新時間：2023年02月17日 09:20:38   作者：憂郁的蛋~  
本文主要介紹了深入理解vue3中的reactive()，文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學習學習吧

在vue3的開發(fā)中，reactive是提供實現(xiàn)響應式數(shù)據(jù)的方法。日常開發(fā)這個是使用頻率很高的api。這篇文章筆者就來探索其內(nèi)部運行機制。小白一枚，寫得不好請多多見諒。

調(diào)試版本為3.2.45

什么是reactive?

reactive是Vue3中提供實現(xiàn)響應式數(shù)據(jù)的方法.

在Vue2中響應式數(shù)據(jù)是通過defineProperty來實現(xiàn)的.

而在Vue3響應式數(shù)據(jù)是通過ES6的Proxy來實現(xiàn)的

reactive注意點

reactive參數(shù)必須是對象(json/arr)

如果給reactive傳遞了其他對象,默認情況下修改對象,界面不會自動更新,如果想更新,可以通過重新賦值的方式。

<script setup>
import {reactive} from 'vue'
const data = reactive({ //定義對象
  name:'測試',
  age:10
})
const num = reactive(1)//定義基本數(shù)據(jù)類型
console.log(data)//便于定位到調(diào)試位置
</script>
<template>
<div>
<h1>{{ data.name }}</h1>
</div>
</template>
<style scoped></style>

設置斷點

開始調(diào)試

接下來我們可以開始調(diào)試了，設置好斷點后，只要重新刷新頁面就可以進入調(diào)試界面。

復雜數(shù)據(jù)類型

我們先調(diào)試簡單的基本數(shù)據(jù)類型

/*1.初始進來函數(shù)，判斷目標對象target是否為只讀對象，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;
    }
    //創(chuàng)建一個reactive對象，五個參數(shù)后續(xù)會講解
    return createReactiveObject(target, false, mutableHandlers, mutableCollectionHandlers, reactiveMap);
}
/*2.判斷是來判斷target是否為只讀。*/
function isReadonly(value) {
    return !!(value && value["__v_isReadonly" /* ReactiveFlags.IS_READONLY */]);
}
/*3.創(chuàng)建一個reactive對象*/
/*createReactiveObject接收五個參數(shù)：
target被代理的對象，
isReadonl是不是只讀的，
baseHandlers proxy的捕獲器，
collectionHandlers針對集合的proxy捕獲器，
proxyMap一個用于緩存proxy的`WeakMap`對象*/
function createReactiveObject(target, isReadonly, baseHandlers, collectionHandlers, proxyMap) {
//如果target不是對象則提示并返回
/*這里會跳轉到如下方法
判斷是否原始值是否為object類型 
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已經(jīng)是proxy是代理對象則直接返回.
    if (target["__v_raw" /* ReactiveFlags.RAW */] &&
        !(isReadonly && target["__v_isReactive" /* ReactiveFlags.IS_REACTIVE */])) {
        return target;
    }
    // 從proxyMap中獲取緩存的proxy對象，如果存在的話，直接返回proxyMap中對應的proxy。否則創(chuàng)建proxy。
    const existingProxy = proxyMap.get(target);
    if (existingProxy) {
        return existingProxy;
    }
    // 并不是任何對象都可以被proxy所代理。這里會通過getTargetType方法來進行判斷。
    const targetType = getTargetType(target);
    //當類型值判斷出是不能代理的類型則直接返回
    if (targetType === 0 /* TargetType.INVALID */) {
        return target;
    }
    //通過使用Proxy函數(shù)劫持target對象，返回的結果即為響應式對象了。這里的處理函數(shù)會根據(jù)target對象不同而不同(這兩個函數(shù)都是參數(shù)傳入的)：
    //Object或者Array的處理函數(shù)是collectionHandlers;
    //Map,Set,WeakMap,WeakSet的處理函數(shù)是baseHandlers;
    const proxy = new Proxy(target, targetType === 2 /* TargetType.COLLECTION */ ? collectionHandlers : baseHandlers);
    proxyMap.set(target, proxy);
    return proxy;
}

getTargetType方法調(diào)用流程

//1.進入判斷如果value有__v_skip屬性且為true或對象是可拓展則返回0，否則走類型判斷函數(shù)
function getTargetType(value) {
//Object.isExtensible() 方法判斷一個對象是否是可擴展的（是否可以在它上面添加新的屬性）。
    return value["__v_skip" /* ReactiveFlags.SKIP */] || !Object.isExtensible(value)
        ? 0 /* TargetType.INVALID */
        : targetTypeMap(toRawType(value));
}
//2.這里通過Object.prototype.toString.call(obj)來判斷數(shù)據(jù)類型
const toRawType = (value) => {
    // extract "RawType" from strings like "[object RawType]"
    return toTypeString(value).slice(8, -1);
};
const toTypeString = (value) => objectToString.call(value);
//3.這里rawType是為'Object'所以會返回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說明除前面的類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);這一條語句中，第二個參數(shù)判斷target是否為Map或者Set類型。從而使用不同的handler來進行依賴收集。

在調(diào)試的文件node_modules/@vue/reactivity/dist/reactivity.esm-bundler.js中，我們從reactive函數(shù)的createReactiveObject函數(shù)調(diào)用的其中兩個參數(shù)mutableHandlers和mutableCollectionHandlers開始往上查詢

mutableHandlers的實現(xiàn)

const mutableHandlers = {
    get,// 獲取值的攔截，訪問對象時會觸發(fā)
    set,// 更新值的攔截，設置對象屬性會觸發(fā)
    deleteProperty,// 刪除攔截，刪除對象屬性會觸發(fā)
    has,// 綁定訪問對象時會攔截，in操作符會觸發(fā)
    ownKeys// 獲取屬性key列表
};
function deleteProperty(target, key) {
    // key是否是target自身的屬性
    const hadKey = hasOwn(target, key);
    // 舊值
    const oldValue = target[key];
    // 調(diào)用Reflect.deleteProperty從target上刪除屬性
    const result = Reflect.deleteProperty(target, key);
    // 如果刪除成功并且target自身有key，則觸發(fā)依賴
    if (result && hadKey) {
        trigger(target, "delete" /* TriggerOpTypes.DELETE */, key, undefined, oldValue);
    }
    return result;
}
//
function has(target, key) {
    //檢查目標對象是否存在此屬性。
    const result = Reflect.has(target, key);
    // key不是symbol類型或不是symbol的內(nèi)置屬性，進行依賴收集
    if (!isSymbol(key) || !builtInSymbols.has(key)) {
        track(target, "has" /* TrackOpTypes.HAS */, key);
    }
    return result;
}
/*ownKeys可以攔截以下操作:
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方法實現(xiàn)

const get = /*#__PURE__*/ createGetter();
/*傳遞兩個參數(shù)默認都為false
isReadonly是否為只讀
shallow是否轉換為淺層響應，即Reactive---> shallowReactive，shallowReactive監(jiān)聽了第一層屬性的值，一旦發(fā)生改變，則更新視圖;其他層，雖然值發(fā)生了改變，但是視圖不會進行更新
*/
function createGetter(isReadonly = false, shallow = false) {
    return function get(target, key, receiver) {
    //1.是否已被reactive相關api處理過；
        if (key === "__v_isReactive" /* ReactiveFlags.IS_REACTIVE */) {
            return !isReadonly;
        }
     //2.是否被readonly相關api處理過
        else if (key === "__v_isReadonly" /* ReactiveFlags.IS_READONLY */) {
            return isReadonly;
        }
        else if (key === "__v_isShallow" /* ReactiveFlags.IS_SHALLOW */) {
            return shallow;
        }
      //3.檢測__v_raw屬性
        else if (key === "__v_raw" /* ReactiveFlags.RAW */ &&
            receiver ===
                (isReadonly
                    ? shallow
                        ? shallowReadonlyMap
                        : readonlyMap
                    : shallow
                        ? shallowReactiveMap
                        : reactiveMap).get(target)) {
            return target;
        }
      //4.如果target是數(shù)組，且命中了一些屬性，則執(zhí)行函數(shù)方法
        const targetIsArray = isArray(target);
        if (!isReadonly && targetIsArray && hasOwn(arrayInstrumentations, key)) {
            return Reflect.get(arrayInstrumentations, key, receiver);
        }
      //5.Reflect獲取值
        const res = Reflect.get(target, key, receiver);
      //6.判斷是否為特殊的屬性值
        if (isSymbol(key) ? builtInSymbols.has(key) : isNonTrackableKeys(key)) {
            return res;
        }
        if (!isReadonly) {
            track(target, "get" /* TrackOpTypes.GET */, key);
        }
        if (shallow) {
            return res;
        }
      //7.判斷是否為ref對象
        if (isRef(res)) {
            // ref unwrapping - skip unwrap for Array + integer key.
            return targetIsArray && isIntegerKey(key) ? res : res.value;
        }
      //8.判斷是否為對象
        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;
    };
}

檢測__v_isReactive屬性，如果為true，表示target已經(jīng)是一個響應式對象了。

依次檢測__v_isReadonly和__v_isShallow屬性，判斷是否為只讀和淺層響應,如果是則返回對應包裝過的target。

檢測__v_raw屬性，這里是三元的嵌套，主要判斷原始數(shù)據(jù)是否為只讀或者淺層響應，然后在對應的Map里面尋找是否有該目標對象，如果都為true則說明target已經(jīng)為響應式對象。

如果target是數(shù)組,需要對一些方法（針對includes、indexOf、lastIndexOf、push、pop、shift、unshift、splice）進行特殊處理。并對數(shù)組的每個元素執(zhí)行收集依賴,然后通過Reflect獲取數(shù)組函數(shù)的值。

Reflect獲取值。

判斷是否為特殊的屬性值，symbol, __proto__，__v_isRef，__isVue, 如果是直接返回前面得到的res，不做后續(xù)處理;

如果為ref對象，target不是數(shù)組的情況下，會自動解包。

如果res是Object，進行深層響應式處理。從這里就能看出，Proxy是懶惰式的創(chuàng)建響應式對象，只有訪問對應的key，才會繼續(xù)創(chuàng)建響應式對象，否則不用創(chuàng)建。

set方法實現(xiàn)

例子：data.name='2'

const set = /*#__PURE__*/ createSetter();
  //shallow是否轉換為淺層響應，默認為false
function createSetter(shallow = false) {
    //1.傳遞四個參數(shù)
    return function set(target, key, value, receiver) {
        let oldValue = target[key];
        //首先獲取舊值，如果舊值是ref類型，且新值不是ref類型，則不允許修改
        if (isReadonly(oldValue) && isRef(oldValue) && !isRef(value)) {
            return false;
        }
     //2.根據(jù)傳遞的shallow參數(shù)，來執(zhí)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.檢測key是不是target本身的屬性
        const hadKey = isArray(target) && isIntegerKey(key)
            ? Number(key) < target.length
            : hasOwn(target, key);
        //利用Reflect.set()來修改值,返回一個Boolean值表明是否成功設置屬性
        //Reflect.set(設置屬性的目標對象, 設置的屬性的名稱, 設置的值, 如果遇到 `setter`，`receiver`則為`setter`調(diào)用時的`this`值)
        const result = Reflect.set(target, key, value, receiver);
        // 如果目標是原始原型鏈中的某個元素，則不要觸發(fā)
        if (target === toRaw(receiver)) {
        //如果不是target本身的屬性那么說明執(zhí)行的是'add'操作,增加屬性
            if (!hadKey) {
                trigger(target, "add" /* TriggerOpTypes.ADD */, key, value);
            }
      //4.比較新舊值，是否觸發(fā)依賴
            else if (hasChanged(value, oldValue)) {
      //5.觸發(fā)依賴
                trigger(target, "set" /* TriggerOpTypes.SET */, key, value, oldValue);
            }
        }
        return result;
    };
}

1、以data.name='2'這段代碼為例,四個參數(shù)分別為:

target:目標對象,即target={"name": "測試","age": 10}(此處為普通對象)

key:修改的對應key,即key: "name"

value:修改的值，即value: "2"

receiver:目標對象的代理。即receiver=Proxy {"name": "測試","age": 10}

2、shallow為false的時候。

第一個判斷:如果新值不是淺層響應式并且不是readonly,新舊值取其對應的原始值。

第二個判斷：如果target不是數(shù)組并且舊值是ref類型，新值不是ref類型，直接修改oldValue.value為value

3.檢測key是不是target本身的屬性。這里的hadKey有兩個方法,isArray就不解釋，就是判斷是否為數(shù)組

isIntegerKey:判斷是不是數(shù)字型的字符串key值

//判斷參數(shù)是否為string類型，是則返回true
const isString = (val) => typeof val === 'string';
//如果參數(shù)是string類型并且不是'NaN',且排除-值（排除負數(shù)）,然后將 key 轉換成數(shù)字再隱式轉換為字符串，與原 key 對比
const isIntegerKey = (key) => isString(key) &&
    key !== 'NaN' &&
    key[0] !== '-' &&
    '' + parseInt(key, 10) === key;

4.比較新舊值，如果新舊值不同，則觸發(fā)依賴進行更新

hasChanged方法

//Object.is()方法判斷兩個值是否是相同的值。
const hasChanged = (value, oldValue) => !Object.is(value, oldValue);

 5.觸發(fā)依賴，這里太過復雜，筆者也沒搞懂，如果有興趣的讀者可自行去調(diào)試

<script setup>
import { reactive } from "vue";
const data = reactive({
  name: "測試",
  age: 10,
});
data.name='1'//這里并未收集依賴，在處理完 createSetupContext 的上下文后，組件會停止依賴收集，并且開始執(zhí)行 setup 函數(shù)。具體原因有興趣的讀者可以自行去了解
const testClick = ()=>{
  data.name='test'
}
</script>
<template>
  <div>
    <h1>{{ data.name }}</h1>
    <el-button @click="testClick">Click</el-button>
  </div>
</template>
<style scoped></style>

基本數(shù)據(jù)類型

const num = reactive(2)

這里比較簡單，在createReactiveObject函數(shù)方法里面：

if (!isObject(target)) {
        if ((process.env.NODE_ENV !== 'production')) {
            console.warn(`value cannot be made reactive: ${String(target)}`);
        }
        return target;
    }

因為判斷類型不是對象，所以會在控制臺打印出警告，并且直接返回原數(shù)據(jù)

proxy對象

<script>
const data = reactive({
  name: "測試",
  age: 10,
});
const num = reactive(data)//定義一個已經(jīng)是響應式對象
</script>

1.調(diào)試開始進來reactive函數(shù)，然后會經(jīng)過isReadonly函數(shù),這里跟前面不同的是，target是一個proxy對象，它已經(jīng)被代理過有set,get等handler。所以在isReadonly函數(shù)讀取target的時候，target會進行get函數(shù)的讀取操作。

2.可以看到get傳入的參數(shù)有個key="__v_isReadonly",這里的isReadonly返回是false，接下來進入createReactiveObject函數(shù)

這里說明下，在本次調(diào)試中常見的vue里面定義的私有屬性有:

  • __v_skip:是否無效標識，用于跳過監(jiān)聽
  • __v_isReactive:是否已被reactive相關api處理過
  • __v_isReadonly:是否被readonly相關api處理過
  • __v_isShallow:是否為淺層響應式對象
  • __v_raw:當前代理對象的源對象，即target

 3.在createReactiveObject函數(shù)中，經(jīng)過target["__v_isReactive"]的時候會觸發(fā)target的get函數(shù)，這時候get函數(shù)傳入的參數(shù)中key='__v_raw'

if (target["__v_raw" /* ReactiveFlags.RAW */] &&
    !(isReadonly && target["__v_isReactive" /* ReactiveFlags.IS_REACTIVE */])) {
            return target;
}

由上圖可知我們檢測target即已定義過的proxy對象,被reactiveapi處理過就會有__v_raw私有屬性，然后再進行receiver的判斷，判斷target是否為只讀或淺層響應。如果都不是則從緩存proxy的WeakMap對象中獲取該元素。最后直接返回target的原始數(shù)據(jù)(未被proxy代理過)。

最后回到之前的判斷，由下圖可知，target的__v_raw屬性存在，isReadonly為false,__v_isReactive的值為true,可以說明reactive函數(shù)需要處理的對象是一個被reactiveAPI處理過的對象，然后直接返回該對象的原始數(shù)據(jù)。

ref類型

經(jīng)過ref函數(shù)處理，其本質也是一個對象，所以使用reactive函數(shù)處理ref類型就跟處理復雜數(shù)據(jù)類型一樣過程。有些內(nèi)容跟這里差不多，也有對此補充，如果覺得不錯請各位幫忙點個贊

(開發(fā)中應該不會有這種嵌套行為吧，這里只是為了測試多樣化)。

<script setup>
import { reactive,ref } from "vue";
const data = reactive({
  name: "測試",
  age: 10,
});
const numRef = ref(1)
const dataRef = ref({
  name: "測試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類型和Set類型

Map 類型是鍵值對的有序列表，而鍵和值都可以是任意類型。

Set和Map類似，也是一組key的集合，但不存儲value。由于key不能重復，所以，在Set中，沒有重復的key。

<script setup>
import { reactive } from "vue";
const mapData = new Map();
mapData.set('name','張三')
const setData = new Set([1,2,3,1,1])
console.log(mapData)
console.log(setData)
const mapReactive = reactive(mapData)
console.log(mapReactive)
</script>

由上圖可知Map結構和Set結構使用typeof判斷是object,所有流程前面會跟復雜數(shù)據(jù)類型一樣，知道在createReactiveObject函數(shù)的getTargetType()函數(shù)開始不同。

在getTargetType函數(shù)里面toRawType()判斷數(shù)據(jù)類型所用方法為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",這里返回值為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 */;
    }
}

這時候targetType=2,在createReactiveObject的函數(shù)中const proxy = new Proxy(target, targetType === 2 /* TargetType.COLLECTION */ ? collectionHandlers : baseHandlers);的三元表達式中可得知，這里的handler為collectionHandlers。

網(wǎng)上查找可在reactive函數(shù)中return createReactiveObject(target, false, mutableHandlers, mutableCollectionHandlers, reactiveMap);這條語句找到,當rawType=1時handler是用mutableHandlers,rawType=1時是用mutableCollectionHandlers。

mutableCollectionHandlers方法：

const mutableCollectionHandlers = {
    get: /*#__PURE__*/ createInstrumentationGetter(false, false)
};
//解構createInstrumentations
const [mutableInstrumentations, readonlyInstrumentations, shallowInstrumentations, shallowReadonlyInstrumentations] = /* #__PURE__*/ createInstrumentations();
//傳入兩個參數(shù)，是否為可讀，是否為淺層響應
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);
    };
}
//篇幅問題以及這方面筆者并未深入，所以就大概帶過
function createInstrumentations() {
//創(chuàng)建了四個對象，對象內(nèi)部有很多方法,其他去掉了，完整可自行去調(diào)試查看
    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)
    };
    .................
    //通過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
    ];
}

后續(xù)比較復雜，加上筆者技術力還不夠，暫時先到這里吧

總結：關于reactive的源碼調(diào)試就到這了，這只是其中一小部分的源碼，希望有興趣的讀者可以以此深入

到此這篇關于深入理解vue3中的reactive()的文章就介紹到這了,更多相關vue3 reactive()內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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