別再更新了，實在是學不動了"這句話道出了多少前端開發者的心聲，"不幸"的是 Vue 的作者在國慶區間發佈了 Vue3.0 的 pre-Aplha 版本，這意味著 Vue3.0 快要和我們見面了。既來之則安之，扶我起來我要開始講了。Vue3.0 為了達到更快、更小、更易於維護、更貼近原生、對開發者更友好的目的，在很多方面進行了重構：
- 使用 Typescript
- 放棄 class 採用 function-based API
- 重構 complier
- 重構 virtual DOM
- 新的響應式機制
今天咱就聊聊重構後的響應式數據。
嚐鮮
重構後的 Vue3.0 和之前在寫法上有很大的差別，早前在網絡上對於 Vue3.0 這種激進式的重構方式發起了一場討論，見仁見智。不多說先看看 Vue3.0 在寫法上激進到什麼程度。
<title>Document/<title>
確實寫法上和 Vue2.x 差別有點大，還整出了個 setup。不過我的第一感覺倒不是寫法上的差異，畢竟寫過 React，這種寫法也沒啥特別的。關鍵是這種響應式數據的寫法好像在哪裡見過有沒有？寫過 React 項目的人可能一眼就能看出來，沒錯就是它 mobx，一種 React 的響應式狀態管理插件
import {observable,computed,autorun} from "mobx"
var numbers = observable([1,2,3]);
var sum = computed(() => numbers.reduce((a, b) => a + b, 0));
var disposer = autorun(() => console.log(sum.get()));
// 輸出 '6'
numbers.push(4);
// 輸出 '10'
numbers.push(5);再看看 Vue3.0 暴露的這幾個和響應式數據相關的方法：
- reactive(value)創建可觀察的變量，參數可以是 JS 原始類型、引用、純對象、類實例、數組、集合（Map|Set）。
- effect(fn)effect 意思是副作用，此方法默認會先執行一次。如果 fn 中有依賴的可觀察屬性變化時，會再次觸發此回調函數
- computed(()=>expression)創建一個計算值，computed 實現也是基於 effect 來實現的，特點是 computed 中的函數不會立即執行，多次取值是有緩存機制的，expression 不應該有任何副作用，而僅僅是返回一個值。當這個 expression 依賴的可觀察屬性變化時，這個表達式會重新計算。
和 mobx 有異曲同工之妙。
Vue3.0 把創建響應式對象從組件實例初始化中抽離了出來，通過暴露 API 的方式將響應式對象創建的權利交給開發者，開發者可以自由的決定何時何地創建響應式對象，就衝這點 Vue3.0 我先粉了。
重構後的響應式機制帶來了哪些改變？
每一個大版本的發佈都意味著新功能、新特性的出現，那麼重構後的響應式數據部分相比 3.0 之前的版本有了哪些方面的改變呢？下面聽我娓娓道來：
對數組的全面監聽
Vue2.x 中被大家吐槽的最多的一點就是針對數組只實現了 push,pop,shift,unshift,splice,sort,reverse' 這七個方法的監聽，以前通過數組下標改變值的時候，是不能觸發視圖更新的。這裡插一個題外話，很多人認為 Vue2.x 中數組不能實現全方位監聽是 Object.defineProperty 不能監聽數組下標的改變，這可就冤枉人家了，人家也能偵聽數組下標變化的好嗎，不信你看
const arr = ["2019","雲","棲","音","樂","節"];
arr.forEach((val,index)=>{
Object.defineProperty(arr,index,{
set(newVal){
console.log("賦值");
},
get(){
console.log("取值");
return val;
}
})
})
let index = arr[1];
//取值
arr[0] = "2050";
//賦值
沒毛病，一切變化都在人家的掌握中。上面這段代碼，有沒有人沒看懂，我假裝你們都不懂，貼張圖
從數組的數據結構來看，數組也是一個 Key-Value 的鍵值對集合，只是 Key 是數字罷了，自然也可以通過Object.defineProperty 來實現數組的下標訪問和賦值攔截了。其實 Vue2.x 沒有實現數組的全方位監聽主要有兩方面原因：
- 數組和普通對象相比，JS 數組太"多變"了。比如：arr.length=0，可以瞬間清空一個數組；arr[100]=1又可以瞬間將一個數組的長度變為 100（其他位置用空元素填充），等等騷操作。對於一個普通對象，我們一般只會改變 Key 對應的 Value 值，而不會連key都改變了,而數組就不一樣了 Key 和 Value 都經常增加或減少，因此每次變化後我們都需要重新將整個數組的所有 key 遞歸的使用 Object.defineProperty 加上 setter 和 getter，同時我們還要窮舉每一種數組變化的可能，這樣勢必就會帶來性能開銷問題，有的人會覺得這點性能開銷算個 x 呀，但是性能問題都是由小變大的，如果數組中存的數據量大而且操作頻繁時，這就會是一個大問題。React16.x 在就因為在優化 textNode 的時候，移除了無意義的 span 標籤，性能據說都提升了多少個百分點，所以性能問題不可小看。
- 數組在應用中經常會被操作，但是通常 push,pop,shift,unshift,splice,sort,reverse 這 7 種操作就能達到目的。因此，出於性能方面的考慮 Vue2.x 做出了一定的取捨。
那麼 Vue3.0 怎麼又走回頭路去實現了數組的全面監聽了呢？答案就是 Proxy 和 Reflet 這一對原生 CP 的出現，Vue3.0 使用 Proxy 作為響應式數據實現的核心，用 Proxy 返回一個代理對象，通過代理對象來收集依賴和觸發更新。大概的原理像這段代碼一樣：
const arr = ["2019","雲","棲","音","樂","節"];
let ProxyArray = new Proxy(arr,{
get:function(target, name, value, receiver) {
console.log("取值")
return Reflect.get(target,name);
},
set: function(target, name, value, receiver) {
console.log("賦值")
Reflect.set(target,name, value, receiver);;
}
})
const index = ProxyArray[0];
//取值
ProxyArray[0]="2050"
//賦值
效果和 Object.defineProperty 一樣一樣的，又顯得清新脫俗有沒有？而且 Proxy 只要是對象都能代理，後面還會提到。當然 Vue3.0 是雖然有了新歡，但也沒忘記舊愛，對於在之前版本中數組的幾種方法的監聽還是照樣支持的。
惰性監聽
什麼是"惰性監聽"?
簡單講就是"偷懶"，開發者可以選擇性的生成可觀察對象。在平時的開發中常有這樣的場景，一些頁面上的數據在頁面的整個生命週期中是不會變化的，這時這部分數據不需要具備響應式能力，這在 Vue3.0 以前是沒有選擇餘地的，所有在模板中使用到的數據都需要在 data 中定義，組件實例在初始化的時候會將 data 整個對象變為可觀察對象。
惰性監聽有什麼好處？
- 提高了組件實例初始化速度Vue3.0 以前組件實例在初始化的時候會將 data 整個對象變為可觀察對象，通過遞歸的方式給每個 Key 使用Object.defineProperty 加上 getter 和 settter，如果是數組就重寫代理數組對象的七個方法。而在 Vue3.0 中，將可響應式對象創建的權利交給了開發者，開發者可以通過暴露的 reactive, compted, effect 方法自定義自己需要響應式能力的數據，實例在初始化時不需要再去遞歸 data 對象了，從而降低了組件實例化的時間。
- 降低了運行內存的使用Vue3.0 以前生成響應式對象會對對象進行深度遍歷，同時為每個 Key 生成一個 def 對象用來保存 Key 的所有依賴項，當 Key 對應的 Value 變化的時候通知依賴項進行 update。但如果這些依賴項在頁面整個生命週期內不需要更新的時候，這時 def 對象收集的依賴項不僅沒用而且還會佔用內存，如果可以在初始化 data 的時候忽略掉這些不會變化的值就好了。Vue3.0 通過暴露的 reactive 方法，開發者可以選擇性的創建可觀察對象，達到減少依賴項的保存，降低了運行內存的使用。
Map、Set、WeakSet、WeakMap的監聽
前面提到 Proxy 可以代理所有的對象，立馬聯想到了 ES6 裡面新增的集合 Map、Set， 聚合類型的支持得益於 Proxy 和 Reflect。講真的這之前還真不知道 Proxy 這麼剛啥都能代理，二話不說直接動手用 Proxy 代理了一個 map 試試水
let map = new Map([["name","zhengcaiyun"]])
let mapProxy = new Proxy(map, {
get(target, key, receiver) {
console.log("取值:",key)
return Reflect.get(target, key, receiver)
}
})
mapProxy.get("name")
Uncaught TypeError: Method Map.prototype.get called on incompatible receiver [object Object]
一盆涼水潑來，報錯了。原來 Map、Set 對象賦值、取值和他們內部的 this 指向有關係，但這裡的 this 指向的是其實是 Proxy 對象，所以得這樣幹
let map = new Map([['name','wangyangyang']])
let mapProxy = new Proxy(map, {
get(target, key, receiver) {
var value = Reflect.get(...arguments)
console.log("取值:",...arguments)
return typeof value == 'function' ? value.bind(target) : value
}
})
mapProxy.get("name")
當獲取的是一個函數的時候，通過作用域綁定的方式將原對象綁定到 Map、Set 對象上就好了。
Vue3.0 是如何實現集合類型數據監聽的？
眼尖的同學看完上面這段代碼會發現一個問題，集合是沒有 set 方法，集合賦值用的是 add 操作,那咋辦呢？來看看那麼 Vue3.0 是怎麼處理的，上一段簡化後的源碼
function reactive(target: object) {
return createReactiveObject(
target,
rawToReactive,
reactiveToRaw,
mutableHandlers,
mutableCollectionHandlers
)
}
function createReactiveObject(
target: any,
toProxy: WeakMap,
toRaw: WeakMap,
baseHandlers: ProxyHandler,
collectionHandlers: ProxyHandler
) {
//collectionTypes = new Set<function>([Set, Map, WeakMap, WeakSet])
const handlers = collectionTypes.has(target.constructor)
? collectionHandlers
: baseHandlers
//生成代理對象
observed = new Proxy(target, handlers)
toProxy.set(target, observed)
toRaw.set(observed, target)
if (!targetMap.has(target)) {
targetMap.set(target, new Map())
}
return observed
}/<function> 根據 target 類型適配不同的 handler，如果是集合 （Map、Set）就使用 collectionHandlers，是其他類型就使用 baseHandlers。接下來看看 collectionHandlers
export const mutableCollectionHandlers: ProxyHandler= {
get: createInstrumentationGetter(mutableInstrumentations)
}
export const readonlyCollectionHandlers: ProxyHandler= {
get: createInstrumentationGetter(readonlyInstrumentations)
}
沒有意外只有 get，騷就騷在這兒:
// 可變數據插樁對象，以及一系列相應的插樁方法
const mutableInstrumentations: any = {
get(key: any) {
return get(this, key, toReactive)
},
get size() {
return size(this)
},
has,
add,
set,
delete: deleteEntry,
clear,
forEach: createForEach(false)
}
// 迭代器相關的方法
const iteratorMethods = ['keys', 'values', 'entries', Symbol.iterator]
iteratorMethods.forEach(method => {
mutableInstrumentations[method] = createIterableMethod(method, false)
readonlyInstrumentations[method] = createIterableMethod(method, true)
})
// 創建getter的函數
function createInstrumentationGetter(instrumentations: any) {
return function getInstrumented(
target: any,
key: string | symbol,
receiver: any
) {
target =
hasOwn(instrumentations, key) && key in target ? instrumentations : target
return Reflect.get(target, key, receiver)
}
}
由於 Proxy 的 traps 跟 Map|Set 集合的原生方法不一致，因此無法通過 Proxy 劫持 set，所以作者在在這裡進行了"偷樑換柱"，這裡新創建了一個和集合對象具有相同屬性和方法的普通對象，在集合對象 get 操作時將 target 對象換成新創建的普通對象。這樣，當調用 get 操作時 Reflect 反射到這個新對象上，當調用 set 方法時就直接調用新對象上可以觸發響應的方法，是不是很巧妙？所以多看源碼好處多多，可以多學學人家的騷操作。
IE 怎麼辦？
這是個實在不想提但又繞不開的話題，IE 在前端開發者眼裡和魔鬼沒什麼區別。在 Vue3.0 之前，響應式數據的實現是依賴 ES5 的 Object.defineProperty，因此只要支持 ES5 的瀏覽器都支持 Vue，也就是說 Vue2.x 能支持到 IE9。Vue3.0 依賴的是 Proxy 和 Reflect 這一對出生新時代的 CP，且無法被轉譯成 ES5，或者通過 Polyfill 提供兼容，這就尷尬了。開發者技術前線獲悉的信息，官方在發佈最終版本之前會做到兼容 IE11，至於更低版本的 IE 那就只有送上一曲涼涼了。
其實也不用太糾結IE的問題，因為連微軟自己都已經放棄治療 IE 擁抱 Chromium 了，我們又何必糾結呢？
結語
在使用開源框架時不要忘了，我們之所以能免費試用他，靠的維護者投入的大量精力。希望我們多去發現它帶來的優點和作者想通過它傳遞的編程思想。最後期待 Vue3.0 正式版本的早日到來。
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