vue3 深刻淺出（連載三）手摸手實現 vue3

你們好，我是Mokou，最近一直在作 vue3 相關內容，好比源碼解析和mini-vue3的開發。

回顧下前幾章的內容，在前幾章中主要講述瞭如下內容。

1. 新構建工具 vite 的原理和從零開始實現
2. vue3 使用新姿式
3. 新api：reactive 使用和源碼解析
4. 追蹤收集 track 實現和源碼解析
5. 追蹤觸發器 trigger 實現和源碼解析
6. 響應式核心 effect 與 track、trigger 工做原理和源碼解析

好的，這章的目標：從零開始完成一個 Vue3 ！

必需要知道的前置知識 effect 與 track、trigger 工做原理，具體詳情請看公衆號 -> 前端進階課，一個有溫度且沒有廣告的前端技術公衆號。

在這裏仍是簡單解析下這3個函數的做用吧

1. track: 收集依賴，存入 targetMap
2. trigger：觸發依賴，使用 targetMap
3. effect：反作用處理

本章源碼請看 uuz 急需 star 維持生計。

前兩章連載內容：

• Vue3.x深刻淺出系列（連載一）
• Vue3.x深刻淺出系列（連載二）

手摸手實現 Vue3

首先。咱們2個全局變量，用來存放和定位追蹤的依賴，也就是給 track 和 trigger 使用的倉庫。

let targetMap = new WeakMap();
let activeEffect;

因此第一個須要設計的方法就是 track，還記得該track在vue3是如何調用的嗎？

track(obj, 'get', 'x');

track 會去找 obj.x 是否被追蹤，若是沒找到就將obj.x放入targetMap（完成追蹤任務），將 obj.x 做爲 map 的 key 將 activeEffect 做爲 map 的 value。

拋開取值異常處理之類的，track 只作了一件事，將activeEffect塞入targetMap;

function track(target, key) {
  // 首先找 obj 是否有被追蹤
  let depsMap = targetMap.get(target);
  if (!depsMap) {
    // 若是沒有被追蹤，那麼添加一個
        targetMap.set(target, (depsMap = new Map()));
  }
  // 而後尋找 obj.x 是否被追蹤
  let dep = depsMap.get(key);
    if (!dep) {
    // 若是沒有被追蹤，那麼添加一個
    depsMap.set(key, (dep = new Set()));
  }
  // 若是沒有添加 activeEffect 那麼添加一個
  if (!dep.has(activeEffect)) {
        dep.add(activeEffect);
    }
}

而後就是寫一個 trigger，還記得trigger在vue是如何調用的嗎？

trigger(obj, 'set', 'x')

trigger 只會去 targetMap 中尋找obj.x的追蹤任務，若是找到了就去重，而後執行任務。

也就是說：拋開取值異常相關，trigger 也只作了一件事：從 targetMap 取值而後調用該函數值。

function trigger(target, key) {
  // 尋找追蹤項
  const depsMap = targetMap.get(target);
  // 沒找到就什麼都不幹
  if (!depsMap) return;
  // 去重
  const effects = new Set()
  depsMap.get(key).forEach(e => effects.add(e))
  // 執行
  effects.forEach(e => e())
}

最後就是 effect，還記得該打工仔的api在vue3中是如何調用的嗎？

effect(() => {
  console.log('run cb')
})

effect 接收一個回調函數，而後會被送給 track。因此咱們能夠這麼完成 effect

1. 定義一個內部函數 _effect，並執行。
2. 返回一個閉包

而內部 _effect 也作了兩件事

1. 將自身賦值給 activeEffect
2. 執行 effect 回調函數

優秀的代碼呼之欲出。

function effect(fn) {
  // 定義一個內部 _effect 
  const _effect = function(...args) {
    // 在執行是將自身賦值給 activeEffect
    activeEffect = _effect;
    // 執行回調
    return fn(...args);
  };
  _effect();
  // 返回閉包
  return _effect;
}

全部的前置項都完成了，如今開始完成一個 reactive，也就是對象式響應式的api。還記得vue3中如何使用 reactive 嗎？

<template>
  <button @click="appendName">{{author.name}}</button>
</template>

setup() {
  const author = reactive({
    name: 'mokou',
  })

  const appendName = () => author.name += '優秀';

  return { author, appendName };
}

經過上面的的優秀代碼，很輕易的實現了vue3的響應式操做。經過回顧前幾章的內容，咱們知道 reactive 是經過 Proxy 代理數據實現的。

這樣咱們就能夠經過 Proxy 來調用 track 和 trigger，劫持 getter 和 setter 完成響應式設計

export function reactive(target) {
  // 代理數據
  return new Proxy(target, {
    get(target, prop) {
      // 執行追蹤
      track(target, prop);
      return Reflect.get(target, prop);
    },
    set(target, prop, newVal) {
      Reflect.set(target, prop, newVal);
      // 觸發effect
      trigger(target, prop);
      return true;
    }
  })
}

好了。一切就緒，那麼咱們掛載下咱們的 fake vue3 吧

export function mount(instance, el) {
  effect(function() {
    instance.$data && update(el, instance);
  })
  instance.$data = instance.setup();
  update(el, instance);
}

function update(el, instance) {
  el.innerHTML = instance.render()
}

用 mini-vue3 寫一個 demo

測試一下。參照 vue3 的寫法。定義個 setup 和 render。

const App = {
  $data: null,
  setup () {
    let count = reactive({ num: 0 })

    setInterval(() => {
      count.num += 1;
    }, 1000);

    return {
      count
    };
  },
  render() {
    return `<button>${this.$data.count.num}</button>`
  }
}

mount(App, document.body)

執行一下，果真是優秀的代碼。響應式正常執行，每次 setInterval 執行後，頁面都重寫刷新了 count.num 的數據。

源碼請看 uuz，ps：7月23日該源碼已經支持 jsx 了。

以上經過 50+行代碼，輕輕鬆鬆的實現了 vue3的響應式。但這就結束了嗎？

還有如下問題

1. Proxy 必定須要傳入對象
2. render 函數 和 h 函數並正確（Vue3的h函數如今是2個不是之前的createElement了）
3. 虛擬 dom 的遞歸
4. 別再說了- -!，我不聽。

ref

使用 reactive 會有一個缺點，那就是，Proxy 只能代理對象，但不能代理基礎類型。

若是你調用這段代碼 new Proxy(0, {})，瀏覽器會反饋你 Uncaught TypeError: Cannot create proxy with a non-object as target or handler

因此，對於基礎類型的代理。咱們須要一個新的方式，而在 vue3 中，對於基礎類型的新 api 是 ref

<button >{{count}}</button>

export default {
  setup() {
    const count = ref(0);
    return { count };
  }
}

實現 ref 其實很是簡單：利用 js 對象自帶的 getter 就能夠實現

舉個栗子：

let v = 0;
let ref = {
    get value() {
        console.log('get')
        return v;
    },
    set value(val) {
        console.log('set', val)
        v= val;
    }
}

ref.value; // 打印 get
ref.value = 3; // 打印 set

那麼經過前面幾章實現的 track 和 trigger 能夠輕鬆實現 ref

直接上完成的代碼

function ref(target) {
  let value = target

  const obj = {
    get value() {
      track(obj, 'value');
      return value;
    },
    set value(newVal) {
      if (newVal !== value) {
        value = newVal;
        trigger(obj, 'value');
      }
    }
  }

  return obj;
}

computed

那麼該怎麼實現 computed？

首先：參考 vue3 的 computed 使用方式

let sum = computed(() => {
  return count.num + num.value + '!'
})

盲猜能夠獲得一個想法，經過改造下 effect 能夠實現，即在 effect 調用的那一刻不執行 run 方法。因此咱們能夠加一個 lazy 參數。

function effect(fn, options = {}) {
  const _effect = function(...args) {
    activeEffect = _effect;
    return fn(...args);
  };

  // 添加這段代碼
  if (!options.lazy) {
    _effect();
  }

  return _effect;
}

那麼 computed 能夠這麼寫

1. 內部執行 effect(fn, {lazy: true}) 保證 computed 執行的時候不觸發回調。
2. 經過對象的 getter 屬性，在 computed 被使用的時候執行回調。
3. 經過 dirty 防止出現內存溢出。

優秀的代碼呼之欲出：

function computed(fn) {
  let dirty = true;
  let value;
  let _computed;

  const runner = effect(fn, {
    lazy: true
  });
  
  _computed = {
    get value() {
      if (dirty) {
        value = runner();
        dirty = false;
      }
      return value;
    }
  }
  return _computed;
}

那麼問題來了 dirty 在第一次執行後就被設置爲 false 如何重置？

此時 vue3 的解決方法是，給 effect 添加一個 scheduler 用來處理反作用。

function effect(fn, options = {}) {
  const _effect = function(...args) {
    activeEffect = _effect;
    return fn(...args);
  };
  if (!options.lazy) {
    _effect();
  }

  // 添加這行
  _effect.options = options;

  return _effect;
}

既然有了 scheduler 那就須要更改 trigger 來處理新的 scheduler。

function trigger(target, key) {
  const depsMap = targetMap.get(target);
  if (!depsMap) return;
  const effects = new Set()
  depsMap.get(key).forEach(e => effects.add(e))

  // 更改這一行
  effects.forEach(e => scheduleRun(e))
}

// 添加一個方法
function scheduleRun(effect) {
  if (effect.options.scheduler !== void 0) {
    effect.options.scheduler(effect);
  } else {
    effect();
  }
}

而後，把上面代碼合併一下，computed 就完成了

function computed(fn) {
  let dirty = true;
  let value;
  let _computed;

  const runner = effect(fn, {
    lazy: true,
    scheduler: (e) => {
      if (!dirty) {
        dirty = true;
        trigger(_computed, 'value');
      }
    }
  });
  
  _computed = {
    get value() {
      if (dirty) {
        value = runner();
        dirty = false;
      }
      track(_computed, 'value');
      return value;
    }
  }
  return _computed;
}

總結

1. reactive 的核心是 track + trigger + Proxy
2. ref 是經過對象自有的 getter 和 setter 配合 track + trigger 實現的
3. computed 實際上是一個在 effect 基礎上的改進

下章內容：vue3 該怎麼結合 jsx？

最後

原創不易，給個三連安慰下弟弟吧。

1. 源碼請看 uuz
2. 本文內容出自 https://github.com/zhongmeizhi/FED-note
3. 歡迎關注公衆號「前端進階課」認真學前端，一塊兒進階。回覆 全棧 或 Vue 有好禮相送哦