Vue3響應式對象是如何實現(xiàn)的(2)
前言
在Vue3響應式對象是如何實現(xiàn)的(1)中，我們已經(jīng)從功能上實現(xiàn)了一個響應式對象。如果僅僅滿足于功能實現(xiàn)，我們就可以止步于此了。但在上篇中，我們僅考慮了最簡單的情況，想要完成一個完整可用的響應式，需要我們繼續(xù)對細節(jié)深入思考。在特定場景下，是否存在BUG？是否還能繼續(xù)優(yōu)化？
分支切換的優(yōu)化
在上篇中，收集副作用函數(shù)是利用get自動收集。那么被get自動收集的副作用函數(shù)，是否有可能會產(chǎn)生多余的觸發(fā)呢？或者說，我們其實進行了多余的收集呢？同樣，還是從一個例子入手。
let activeEffect
function effect(fn) {
activeEffect = fn
fn()
}
const objsMap = new WeakMap()
const data = { text: 'hello vue', ok: true } // (1)
const obj = new Proxy(data, {
get(target, key) {
track(target, key)
return target[key]
},
set(target, key, newValue) {
target[key] = newValue
trigger(target, key)
return true
}
})
function track(target, key) {
if(!activeEffect) return
let propsMap = objsMap.get(target)
if(!propsMap) {
objsMap.set(target, (propsMap = new Map()))
}
let fns = propsMap.get(key)
if(!fns) {
propsMap.set(key, (fns = new Set()))
}
fns.add(activeEffect)
}
function trigger(target, key) {
const propsMap = objsMap.get(target)
if(!propsMap) return
const fns = propsMap.get(key)
fns && fns.forEach(fn => fn())
}
function fn() {
document.body.innerText = obj.ok ? obj.text : 'ops...' // (2)
console.log('Done!')
}
effect(fn)這段代碼中，我們做了（1）（2）兩處更改。我們在（1）處給響應式對象新增加了一個boolean類型的屬性ok，在（2）處我們利用ok的真值，來選擇將誰賦值給document.body.innerText?，F(xiàn)在，我們將obj.ok的值置為false，這就意味著，document.body.innerText的值不再依賴于obj.text，而直接取字符串'ops...'。
此時，我們要能夠注意到一件事，雖然document.body.innerText的值不再依賴于obj.text了，但由于ok的初值是true，也就意味著在ok的值沒有改變時，document.body.innerText的值依賴于obj.text，更進一步說，這個函數(shù)已經(jīng)被obj.text當作自己的副作用函數(shù)收集了。這會導致什么呢？
我們更改了obj.text的值，這會觸發(fā)副作用函數(shù)。但此時由于ok的值為false，界面上顯示的內(nèi)容沒有發(fā)生任何改變。也就是說，此時修改obj.text觸發(fā)的副作用函數(shù)的更新是不必要的。
這部分有些繞，讓我們通過畫圖來嘗試說明。當ok為true時，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的狀態(tài)如圖所示：
從圖中可以看到，obj.text和obj.ok都收集了同一個副作用函數(shù)fn。這也解釋了為什么即使我們將obj.ok的值為false，更改obj.text仍然會觸發(fā)副作用函數(shù)fn。
我們希望的理想狀況是，當ok為false時，副作用函數(shù)fn被從obj.text的副作用函數(shù)收集器中刪除，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的狀態(tài)能改變?yōu)槿缦聽顟B(tài)。
這就要求我們能夠在每次執(zhí)行副作用函數(shù)前，將該副作用函數(shù)從相關的副作用函數(shù)收集器中刪除，再重新建立聯(lián)系。為了實現(xiàn)這一點，就要求我們記錄哪些副作用函數(shù)收集器收集了該副作用函數(shù)。
let activeEffect
function cleanup(effectFn) { // (3)
for(let i = 0; i < effectFn.deps.length; i++) {
const fns = effectFn.deps[i]
fns.delete(effectFn)
}
effectFn.deps.length = 0
}
function effect(fn) {
const effectFn = () => {
cleanup(effectFn)
activeEffect = effectFn
fn()
}
effectFn.deps = [] // (1)
effectFn()
}
const objsMap = new WeakMap()
const data = { text: 'hello vue', ok: true }
const obj = new Proxy(data, {
get(target, key) {
track(target, key)
return target[key]
},
set(target, key, newValue) {
target[key] = newValue
trigger(target, key)
return true
}
})
function track(target, key) {
if(!activeEffect) return
let propsMap = objsMap.get(target)
if(!propsMap) {
objsMap.set(target, (propsMap = new Map()))
}
let fns = propsMap.get(key)
if(!fns) {
propsMap.set(key, (fns = new Set()))
}
fns.add(activeEffect)
activeEffect.deps.push(fns) // (2)
}
function trigger(target, key) {
const propsMap = objsMap.get(target)
if(!propsMap) return
const fns = propsMap.get(key)
fns && fns.forEach(fn => fn())
}
function fn() {
document.body.innerText = obj.ok ? obj.text : 'ops...'
console.log('Done!')
}
effect(fn)在這段代碼中，我們增加了3處改動。為了記錄副作用函數(shù)被哪些副作用函數(shù)收集器收集，我們在（1）處給每個副作用函數(shù)掛載了一個deps，用于記錄該副作用函數(shù)被誰收集。在（2）處，副作用函數(shù)被收集時，我們記錄副作用函數(shù)收集器。在（3）處，我們新增了cleanup函數(shù)，從含有該副作用函數(shù)的副作用函數(shù)收集器中，刪除該副作用函數(shù)。
看上去好像沒啥問題了，但是運行代碼會發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了死循環(huán)。問題出在哪呢？
以下面這段代碼為例：
const set = new Set([1])
set.forEach(item => {
set.delete(1)
set.add(1)
console.log('Done!')
})是的，這段代碼會產(chǎn)生死循環(huán)。原因是ECMAScript對Set.prototype.forEach的規(guī)范中明確，使用forEach遍歷Set時，如果有值被直接添加到該Set上，則forEach會再次訪問該值。
const effectFn = () => {
cleanup(effectFn) // (1)
activeEffect = effectFn
fn() // (2)
}同理，我們的代碼中，當effectFn被執(zhí)行時，（1）處的cleanup清除副作用函數(shù)，就相當于set.delete；而（2）處執(zhí)行副作用函數(shù)fn時，會觸發(fā)依賴收集，將副作用函數(shù)又加入到了副作用函數(shù)收集器中，相當于set.add，從而造成死循環(huán)。
解決的方法也很簡單，我們只需要避免在原Set上直接進行遍歷即可。
const set = new Set([1])
const otherSet = new Set(set)
otherSet.forEach(item => {
set.delete(1)
set.add(1)
console.log('Done!')
})在上例中，我們復制了set到otherset中，otherset僅會執(zhí)行set.length次。按照這個思路，修改我們的代碼。
let activeEffect
function cleanup(effectFn) {
for(let i = 0; i < effectFn.deps.length; i++) {
const fns = effectFn.deps[i]
fns.delete(effectFn)
}
effectFn.deps.length = 0
}
function effect(fn) {
const effectFn = () => {
cleanup(effectFn)
activeEffect = effectFn
fn()
}
effectFn.deps = []
effectFn()
}
const objsMap = new WeakMap()
const data = { text: 'hello vue', ok: true }
const obj = new Proxy(data, {
get(target, key) {
track(target, key)
return target[key]
},
set(target, key, newValue) {
target[key] = newValue
trigger(target, key)
return true
}
})
function track(target, key) {
if(!activeEffect) return
let propsMap = objsMap.get(target)
if(!propsMap) {
objsMap.set(target, (propsMap = new Map()))
}
let fns = propsMap.get(key)
if(!fns) {
propsMap.set(key, (fns = new Set()))
}
fns.add(activeEffect)
activeEffect.deps.push(fns)
}
function trigger(target, key) {
const propsMap = objsMap.get(target)
if(!propsMap) return
const fns = propsMap.get(key)
const otherFns = new Set(fns) // (1)
otherFns.forEach(fn => fn())
}
function fn() {
document.body.innerText = obj.ok ? obj.text : 'ops...'
console.log('Done!')
}
effect(fn)在（1）處我們新增了一個otherFns，復制了fns用來遍歷。讓我們再來看看結(jié)果。
①處，更改obj.ok的值為false，改變了頁面的顯示，沒有導致死循環(huán)。②處，當obj.ok為false時，副作用函數(shù)沒有執(zhí)行。至此，我們完成了針對分支切換場景下的優(yōu)化。
副作用函數(shù)嵌套產(chǎn)生的BUG
我們繼續(xù)從功能角度考慮，前面我們的副作用函數(shù)還是不夠復雜，實際應用中（如組件嵌套渲染），副作用函數(shù)是可以發(fā)生嵌套的。
我們舉個簡單的嵌套示例：
let t1, t2
effect(function effectFn1() {
console.log('effectFn1')
effect(function effectFn2() {
console.log('effectFn2')
t2 = obj.bar
})
t1 = obj.foo
})這段代碼中，我們將effectFn2嵌入了effectFn1中，將obj.foo賦值給t1,obj.bar賦值給t2。從響應式的功能上看，如果我們修改obj.foo的值，應該會觸發(fā)effectFn1的執(zhí)行，且間接觸發(fā)effectFn2執(zhí)行。
修改obj.foo的值僅觸發(fā)了effectFn2的更新，這與我們的預期不符。既然是effect這里出了問題，讓我們再來過一遍effect部分的代碼，看看能不能發(fā)現(xiàn)點什么。
let activeEffect // (1)
function cleanup(effectFn) {
for(let i = 0; i < effectFn.deps.length; i++) {
const fns = effectFn.deps[i]
fns.delete(effectFn)
}
effectFn.deps.length = 0
}
function effect(fn) {
const effectFn = () => {
cleanup(effectFn)
activeEffect = effectFn
fn() // (2)
}
effectFn.deps = []
effectFn()
}仔細思考后，不難發(fā)現(xiàn)問題所在。我們在（1）處定義了一個全局變量activeEffect用于副作用函數(shù)注冊，這意味著同一時刻，我們僅能注冊一個副作用函數(shù)。在（2）處執(zhí)行了fn，此時注意，在我們給出的副作用函數(shù)嵌套示例中，effectFn1是先執(zhí)行effectFn2，再執(zhí)行t1 = obj.foo。也就是說，此時activeEffect注冊的副作用函數(shù)已經(jīng)由effectFn1變?yōu)榱?code>effectFn2。因此，當執(zhí)行到t1 = obj.foo時，track收集的activeEffect已經(jīng)是被effectFn2覆蓋過的。所以，修改obj.foo，trigger觸發(fā)的就是effectFn2了。
要解決這個問題也很簡單，既然后出現(xiàn)的要先被收集，后進先出，用棧解決就好了。
let activeEffect
const effectStack = [] // (1)
function cleanup(effectFn) {
for(let i = 0; i < effectFn.deps.length; i++) {
const fns = effectFn.deps[i]
fns.delete(effectFn)
}
effectFn.deps.length = 0
}
function effect(fn) {
const effectFn = () => {
cleanup(effectFn)
activeEffect = effectFn
effectStack.push(effectFn)
fn() // (2)
effectStack.pop()
activeEffect = effectStack[effectStack.length - 1]
}
effectFn.deps = []
effectFn()
}這段代碼中，我們在（1）處定義了一個棧effectStack。不管（2）處如何更改activeEffect的內(nèi)容，都會被effectStack[effectStack.length - 1]回滾到原先正確的副作用函數(shù)上。
運行的結(jié)果和我們的預期一致，到此為止，我們已經(jīng)完成了對嵌套副作用函數(shù)的處理。
自增/自減操作產(chǎn)生的BUG
這里還存在一個隱蔽的BUG，還和之前一樣，我們修改effect。
effect(() => obj.foo++)
很簡單的副作用函數(shù)，這會有什么問題呢？執(zhí)行一下看看。
很不幸，棧溢出了。這個副作用函數(shù)僅包含一個obj.foo++，所以可以確定，棧溢出就是由這個自增運算引起的。接下來的問題就是，這么簡單的自增操作，怎么會引起棧溢出呢？為了更好的說明問題，讓我們先來拆解問題。
effect(() => obj.foo = obj.foo + 1)
這段代碼中obj.foo = obj.foo + 1就等價于obj.foo++。這樣拆開之后問題一下就清楚了。這里同時進行了obj.foo的get和set操作。先讀取obj.foo，收集了副作用函數(shù)，再設置obj.foo，觸發(fā)了副作用函數(shù)，而這個副作用函數(shù)中obj.foo又要被讀取，如此往復，產(chǎn)生了死循環(huán)。為了驗證這一點，我們打印執(zhí)行的副作用函數(shù)。
上面的打印結(jié)果印證了我們的想法。造成這個BUG的主要原因是，當get和set操作同時存在時，我們收集和觸發(fā)的都是同一個副作用函數(shù)。這里我們只需要添加一個守衛(wèi)條件：當觸發(fā)的副作用函數(shù)正在被執(zhí)行時，該副作用函數(shù)則不必再被執(zhí)行。
function trigger(target, key) {
const propsMap = objsMap.get(target)
if(!propsMap) return
const fns = propsMap.get(key)
const otherFns = new Set()
fns && fns.forEach(fn => {
if(fn !== activeEffect) { // (1)
otherFns.add(fn)
}
})
otherFns.forEach(fn => fn())
}如此一來，相同的副作用函數(shù)僅會被觸發(fā)一次，避免了產(chǎn)生死循環(huán)。最后，我們驗證一下即可。
到此這篇關于Vue3響應式對象是如何實現(xiàn)的的文章就介紹到這了,更多相關Vue3響應式對象內(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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