Bagaimana untuk menulis tangan sistem responsif Vue3

Responsif

Pertama sekali, apakah responsif?

Responsif adalah untuk melaksanakan satu siri pemprosesan pautan apabila data yang diperhatikan berubah. Sama seperti acara sosial yang hangat, apabila ada kemas kini, semua media akan membuat susulan dan membuat laporan yang berkaitan. Di sini acara hangat sosial menjadi sasaran yang perlu diperhatikan. Jadi dalam rangka kerja hadapan, apakah sasaran yang diperhatikan? Jelas sekali, ia adalah negeri. Secara amnya terdapat beberapa keadaan, yang disusun mengikut objek. Oleh itu, kita boleh melihat perubahan setiap kunci objek keadaan dan melakukan satu siri proses bersama.

Kami perlu mengekalkan struktur data sedemikian:

Setiap kunci objek keadaan mempunyai siri kesan sampingan yang berkaitan functions , iaitu logik pelaksanaan pautan apabila perubahan diatur melalui Set.

Setiap kekunci dikaitkan dengan satu siri fungsi kesan dan berbilang kunci boleh dikekalkan dalam Peta.

Peta ini wujud apabila objek wujud, dan ia akan dimusnahkan apabila objek dimusnahkan. (Oleh kerana objek hilang, tidak perlu mengekalkan kesan yang dikaitkan dengan setiap kekunci)

Dan WeakMap hanya mempunyai ciri sedemikian, kekunci WeakMap mestilah objek, dan nilainya boleh berupa sebarang data . Kunci Apabila objek dimusnahkan, nilainya juga akan dimusnahkan.

Jadi, Peta responsif akan disimpan menggunakan WeakMap, dan kuncinya ialah objek asal.

Struktur data ini ialah struktur data teras tindak balas.

Contohnya, objek status seperti ini:

const obj = {
    a: 1,
    b: 2
}

Struktur data responsifnya adalah seperti ini:

rreee

Struktur data yang dibuat adalah seperti dalam gambar:

Kemudian tambahkan kebergantungan deps, sebagai contoh, fungsi bergantung pada a , maka ia perlu ditambah ke koleksi deps a:

const depsMap = new Map();
const aDeps = new Set();
depsMap.set('a', aDeps);
const bDeps = new Set();
depsMap.set('b', bDeps);
const reactiveMap = new WeakMap()
reactiveMap.set(obj, depsMap);

Iaitu, ia seperti ini:

effect(() => {
    console.log(obj.a);
});

Tiada masalah dalam mengekalkan fungsi deps dengan cara ini, tetapi adakah kita mahu pengguna untuk Adakah anda perlu menambah deps secara manual? Ini bukan sahaja akan menyerang kod perniagaan, tetapi ia juga mudah terlepas.

Jadi pengguna pastinya tidak akan diminta untuk menyelenggara deps secara manual, tetapi perlu mengumpul tanggungan secara automatik. Jadi bagaimana untuk mengumpul kebergantungan secara automatik? Apabila membaca nilai status, hubungan pergantungan dengan status diwujudkan, jadi mudah untuk memikirkan kaedah get yang boleh digunakan untuk proksi status. Anda boleh menggunakan Object.defineProperty atau Proxy:

const depsMap = reactiveMap.get(obj);
const aDeps = depsMap.get('a');
aDeps.add(该函数);

effect akan melaksanakan fungsi panggil balik yang diluluskan fn Apabila anda membaca obj.a dalam fn, get akan dicetuskan dan anda akan mendapat respons objek , ambil set deps yang sepadan dengan a daripadanya, dan tambahkan fungsi kesan semasa padanya.

Ini melengkapkan koleksi pergantungan.

Apabila anda mengubah suai obj.a, anda perlu memaklumkan semua deps, jadi anda juga perlu menetapkan set proksi:

const data = {
    a: 1,
    b: 2
}
let activeEffect
function effect(fn) {
  activeEffect = fn
  fn()
}
const reactiveMap = new WeakMap()
const obj = new Proxy(data, {
    get(targetObj, key) {
        let depsMap = reactiveMap.get(targetObj)；
        
        if (!depsMap) {
          reactiveMap.set(targetObj, (depsMap = new Map()))
        }
        
        let deps = depsMap.get(key)
        
        if (!deps) {
          depsMap.set(key, (deps = new Set()))
        }
        deps.add(activeEffect)

        return targetObj[key]
   }
})

Responsif asas selesai. Mari kita uji:

dicetak dua kali, kali pertama ialah 1 dan kali kedua ialah 3. Kesannya mula-mula akan melaksanakan fungsi panggil balik masuk dan pencetus untuk mengumpul dependensi Pada masa ini, obj.a yang dicetak ialah 1. Kemudian apabila obj.a diberikan nilai 3, set akan dicetuskan untuk melaksanakan tanggungan yang dikumpul. . Pada masa ini, obj. a ialah 3

Kebergantungan juga dikumpul dengan betul:

Hasilnya betul, kami telah menyelesaikan tindak balas asas! Sudah tentu, responsif bukan sahaja mempunyai kod kecil ini Pelaksanaan semasa kami tidak sempurna dan masih terdapat beberapa masalah. Contohnya, Jika terdapat suis cawangan dalam kod, pelaksanaan terakhir akan bergantung pada obj.b, tetapi pelaksanaan seterusnya tidak akan bergantung padanya Adakah terdapat pergantungan yang tidak sah pada masa ini?

Sekeping kod:

set(targetObj, key, newVal) {
    targetObj[key] = newVal
    const depsMap = reactiveMap.get(targetObj)
    if (!depsMap) return
    const effects = depsMap.get(key)
    effects && effects.forEach(fn => fn())
}

Kali pertama fungsi kesan dilaksanakan, obj.a ialah 1. Pada masa ini, ia akan pergi ke cawangan pertama, dan kemudian Bergantung pada obj.b. Ubah suai obj.a kepada undefined, set pencetus dan laksanakan semua fungsi bergantung Pada masa ini, kita pergi ke cawangan dua dan tidak lagi bergantung pada obj.b.

Tukar obj.b kepada 3. Semestinya tiada fungsi yang bergantung kepada b pada masa ini. Mari cuba:

Adalah betul untuk mencetak 2 untuk kali pertama, iaitu, ia telah mencapai cawangan pertama, dan mencetak obj.b

Ia juga betul untuk mencetak apa-apa untuk kali kedua, dan ia telah sampai ke cawangan kedua pada masa ini. Tetapi mencetak apa-apa untuk kali ketiga adalah salah, kerana pada masa ini obj.b tidak lagi mempunyai fungsi bergantung, tetapi ia masih dicetak.

Cetak dan lihat deps, anda akan dapati deps obj.b tidak dibersihkan

所以解决方案就是每次添加依赖前清空下上次的 deps。怎么清空某个函数关联的所有 deps 呢？记录下就好了。

我们改造下现有的 effect 函数：

let activeEffect
function effect(fn) {
  activeEffect = fn
  fn()
}

记录下这个 effect 函数被放到了哪些 deps 集合里。也就是：

let activeEffect
function effect(fn) {
  const effectFn = () => {
      activeEffect = effectFn
      fn()
  }
  effectFn.deps = []
  effectFn()
}

对之前的 fn 包一层，在函数上添加个 deps 数组来记录被添加到哪些依赖集合里。

get 收集依赖的时候，也记录一份到这里：

这样下次再执行这个 effect 函数的时候，就可以把这个 effect 函数从上次添加到的依赖集合里删掉：

cleanup 实现如下：

function cleanup(effectFn) {
    for (let i = 0; i < effectFn.deps.length; i++) {
        const deps = effectFn.deps[i]
        deps.delete(effectFn)
    }
    effectFn.deps.length = 0
}

effectFn.deps 数组记录了被添加到的 deps 集合，从中删掉自己。全删完之后就把上次记录的 deps 数组置空。

我们再来测试下：

无限循环打印了，什么鬼？

问题出现在这里：

set 的时候会执行所有的当前 key 的 deps 集合里的 effect 函数。

而我们执行 effect 函数之前会把它从之前的 deps 集合中清掉：

执行的时候又被添加到了 deps 集合。这样 delete 又 add，delete 又 add，所以就无限循环了。

解决的方式就是创建第二个 Set，只用于遍历：

这样就不会无限循环了。

再测试一次：

现在当 obj.a 赋值为 undefined 之后，再次执行 effect 函数，obj.b 的 deps 集合就被清空了，所以需改 obj.b 也不会打印啥。

看下现在的响应式数据结构：

确实，b 的 deps 集合被清空了。那现在的响应式实现是完善的了么？也不是，还有一个问题：

如果 effect 嵌套了，那依赖还能正确的收集么？

首先讲下为什么要支持 effect 嵌套，因为组件是可以嵌套的，而且组件里会写 effect，那也就是 effect 嵌套了，所以必须支持嵌套。

我们嵌套下试试：

effect(() => {
    console.log('effect1');
    effect(() => {
        console.log('effect2');
        obj.b;
    });
    obj.a;
});
obj.a = 3;

按理说会打印一次 effect1、一次 effect2，这是最开始的那次执行。然后 obj.a 修改为 3 后，会触发一次 effect1 的打印，执行内层 effect，又触发一次 effect2 的打印。也就是会打印 effect1、effect2、effect1、effect2。

我们测试下：

打印了 effect1、effet2 这是对的，但第三次打印的是 effect2，这说明 obj.a 修改后并没有执行外层函数，而是执行的内层函数。为什么呢？

看下这段代码：

我们执行 effect 的时候，会把它赋值给一个全局变量 activeEffect，然后后面收集依赖就用的这个。

当嵌套 effect 的时候，内层函数执行后会修改 activeEffect 这样收集到的依赖就不对了。

怎么办呢？嵌套的话加一个栈来记录 effect 不就行了？

也就是这样：

执行 effect 函数前把当前 effectFn 入栈，执行完以后出栈，修改 activeEffect 为栈顶的 effectFn。

这样就保证了收集到的依赖是正确的。

这种思想的应用还是很多的，需要保存和恢复上下文的时候，都是这样加一个栈。

我们再测试一下：

现在的打印就对了。至此，我们的响应式系统就算比较完善了。

全部代码如下：

const data = {
    a: 1,
    b: 2
}
let activeEffect
const effectStack = [];
function effect(fn) {
  const effectFn = () => {
      cleanup(effectFn)
      activeEffect = effectFn
      effectStack.push(effectFn);
      fn()
      effectStack.pop();
      activeEffect = effectStack[effectStack.length - 1];
  }
  effectFn.deps = []
  effectFn()
}
function cleanup(effectFn) {
    for (let i = 0; i < effectFn.deps.length; i++) {
        const deps = effectFn.deps[i]
        deps.delete(effectFn)
    }
    effectFn.deps.length = 0
}
const reactiveMap = new WeakMap()
const obj = new Proxy(data, {
    get(targetObj, key) {
        let depsMap = reactiveMap.get(targetObj)
        
        if (!depsMap) {
          reactiveMap.set(targetObj, (depsMap = new Map()))
        }
        let deps = depsMap.get(key)
        if (!deps) {
          depsMap.set(key, (deps = new Set()))
        }
        deps.add(activeEffect)
        activeEffect.deps.push(deps);
        return targetObj[key]
   },
   set(targetObj, key, newVal) {
        targetObj[key] = newVal
        const depsMap = reactiveMap.get(targetObj)
        if (!depsMap) return
        const effects = depsMap.get(key)
        // effects && effects.forEach(fn => fn())
        const effectsToRun = new Set(effects);
        effectsToRun.forEach(effectFn => effectFn());
    }
})

总结

响应式就是数据变化的时候做一系列联动的处理。

核心是这样一个数据结构：

最外层是 WeakMap，key 为对象，value 为响应式的 Map。这样当对象销毁时，Map 也会销毁。Map 里保存了每个 key 的依赖集合，用 Set 组织。

我们通过 Proxy 来完成自动的依赖收集，也就是添加 effect 到对应 key 的 deps 的集合里。 set 的时候触发所有的 effect 函数执行。

这就是基本的响应式系统。

但是还不够完善，每次执行 effect 前要从上次添加到的 deps 集合中删掉它，然后重新收集依赖。这样可以避免因为分支切换产生的无效依赖。并且执行 deps 中的 effect 前要创建一个新的 Set 来执行，避免 add、delete 循环起来。此外，为了支持嵌套 effect，需要在执行 effect 之前把它推到栈里，然后执行完出栈。解决了这几个问题之后，就是一个完善的 Vue 响应式系统了。当然，现在虽然功能是完善的，但是没有实现 computed、watch 等功能，之后再实现。

最后，再来看一下这个数据结构，理解了它就理解了 vue 响应式的核心：

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimana untuk menulis tangan sistem responsif Vue3. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!