25-10-22-学习日志-VUE的响应式原理

目标：理解 VUE2 与 VUE3 的响应式原理，深入 VUE3 的响应式源码。

第一部分：阅读相关文章，理解原理

回填：这篇文章讲把 Vue3 响应式原理讲得挺细致的，也是真有源码解读部分。如果能读懂的话，”Vue3 部分”可以只看这篇：浅谈 Vue3 响应式原理与源码解读。

深入解析 Vue2 和 Vue3 响应式原理这篇文章讲解了 VUE2 与 VUE3 的响应式基本实现。文中提到的“VUE3 使用到在 ES6 一并新增的 Reflect，与 Proxy 一同实现响应式”，我对其中 Reflect 的概念有所疑惑。Reflect 基本复刻了 Object 的方法，在复刻方法的前提下添加了“Object 对象的一些明显属于语言内部的方法（比如 Object.defineProperty）”、修改了部分方法的返回值、让 Object 的操作都变成函数行为。具体可以看下面这篇文章，讲述了 Reflect 的产生背景与定义、用法:ECMAScript 6 入门-Reflect。

Vue3 响应式原理揭秘：从源码层面理解 Composition API 的底层机制这篇文章的“第二章和第三章”质量蛮高的，主题是 VUE3 组合式 API 下的”响应式系统&性能优化”。里面提到了关键概念——“副作用 effect“。

副作用函数可以这样定义：如果一个函数引用了外部的数据，这个函数会受到外部数据改变的影响，我们就说这个函数存在副作用，也就是我们所说的副作用函数。（引用自浅谈 Vue3 响应式原理与源码解读）

阅读完上面三篇文章，我大致理解了“VUE3 响应式原理”是如何实现的。就是通过 Proxy 与 Reflect 的共同作用下代理对象，并维护一个“依赖收集-触发更新”的列表。这个列表是通过全局 WeakMap 的多层映射维护的（第一层：全局 WeakMap，由”原始对象”映射到对象的 “属性 - 副作用” 映射（Map）；第二层：Map， 键是对象的属性名，值是依赖该属性的所有副作用函数（Set，避免重复））。

上面这段表述，ChatGPT 给了 9.5/10 分，这里也展示下当前版本 ChatGPT 修改后的文本，填充了“‘依赖收集’是在 effect 触发时收集”这个细节：
Vue3 通过 Proxy 与 Reflect 拦截对响应式对象的访问与修改，在副作用函数（effect）执行时进行依赖收集，并在数据变更时触发相应的副作用函数，从而实现响应式更新。
依赖关系存储在一个全局的 WeakMap（即 targetMap）中，层级结构如下：

• 第一层：WeakMap，键为原始对象（target），值为该对象的 depsMap；
• 第二层：Map，键为属性名（key），值为依赖该属性的所有副作用函数集合（Set<ReactiveEffect>），以防重复收集。

源码链接：
Vue2:https://github.com/vuejs/vue/tree/v2.7.14/src/core/observer中的 observer.js（数据劫持核心，Observer 类实现）、dep.js（依赖管理器 Dep 类）、watcher.js（观察者 Watcher 类）、array.js（数组响应式处理）
Vue3:https://github.com/vuejs/core/tree/v3.3.4/packages/reactivity/src中的 reactive.ts（reactive 函数与 Proxy 代理实现）、effect.ts（副作用 effect 与依赖追踪核心）、baseHandlers.ts（Proxy 拦截器的具体实现）、collectionHandlers.ts（集合类型 Map/Set 的响应式处理）

个人通过豆包 AI 了解 Vue2 的源码实现（似懂非懂，勉强了解了大致概念与事件的链路）。 Vue2 就是通过对对象的每个属性设置 Dep.notify()与其中的 Watcher 列表，让 watcher 触发更新逻辑。

第二部分：针对性提问

Vue3 的 trigger 与 Vue2 的 trigger 核心差异解析

Q:VUE3 的 trigger 和 VUE2 的 trigger 有什么不同吗？就是一个通过副作用直接触发，一个通过 observer 监听变化进而触发？

要理解 Vue3 的 trigger 与 Vue2 的 trigger（实际对应 Vue2 中 Dep.notify() 主导的更新触发逻辑）的不同，需从“触发前提、依赖关联方式、执行逻辑、功能覆盖范围”四个维度拆解——核心差异并非简单的“副作用直接触发”与“Observer 监听触发”，而是由两者响应式底层机制（Proxy 代理 vs Object.defineProperty 劫持）差异衍生的完整链路区别。

一、先明确：Vue2 中没有“trigger 函数”，但有等效的“更新触发逻辑”

首先需澄清一个概念：Vue2 的源码中没有名为 trigger 的独立函数，其“数据变化触发更新”的核心逻辑由 Dep 类的 notify() 方法实现（可理解为 Vue2 版的“trigger”）；而 Vue3 中 trigger 是独立的核心函数，统一负责“数据变化后触发依赖更新”。

两者的本质目标一致——当数据变化时，找到依赖该数据的“更新逻辑”并执行，但因底层响应式机制不同，实现路径和能力存在显著差异。

二、核心差异：从“依赖关联”到“执行逻辑”的全链路对比

结合你提到的“副作用”“Observer 监听”，以及文档中 Vue3 的 Proxy、Vue2 的 Object.defineProperty 逻辑，两者的差异可通过下表清晰呈现：

对比维度	Vue2（Dep.notify() 主导）	Vue3（trigger 函数）
1. 触发前提：数据变化的监听方式	基于 Object.defineProperty 对单个属性的 setter 劫持，仅能监听“属性值修改”（无法监听新增/删除属性、数组索引修改）。	基于 Proxy 对整个对象的拦截，可监听“属性修改、新增、删除”“数组索引修改、原型方法调用”等几乎所有对象操作。
2. 依赖关联：“数据-更新逻辑”的绑定方式	依赖 Dep（每个属性对应一个 Dep）和 Watcher（封装更新逻辑）： - 每个响应式属性绑定一个 Dep，存储依赖该属性的 Watcher； - Watcher 初始化时执行更新逻辑（如 render），触发属性 getter，通过 Dep.depend() 完成“属性-Dep-Watcher”的绑定。	依赖 targetMap（全局依赖映射）和 effect（副作用函数）： - targetMap 是 WeakMap<原对象, Map<属性名, Set<effect>>>，直接绑定“对象-属性-effect”； - effect 执行时访问 Proxy 对象，触发 get 拦截，通过 track() 函数将 effect 加入 targetMap 对应位置。
3. 执行逻辑：触发更新时的核心流程	1. 属性值修改触发 setter； 2. 调用属性对应的 Dep.notify()； 3. 遍历 Dep 中的 Watcher，调用每个 Watcher 的 update() 方法； 4. Watcher 最终执行更新逻辑（如重新 render、计算 computed）。	1. 对象操作触发 Proxy 拦截（如 set/deleteProperty）； 2. 调用 trigger() 函数，从 targetMap 中找到该“对象-属性”对应的所有 effect； 3. 遍历 effect 集合： - 若 effect 有 scheduler（调度器，如 watch 的 flush: 'post'），则执行 scheduler； - 无 scheduler 则直接执行 effect 函数（如组件更新逻辑）。
4. 功能覆盖：支持的更新场景	局限性强： - 无法触发“对象新增/删除属性”的更新（需手动调用 this.$set/this.$delete）； - 无法触发“数组索引修改”的更新（需调用重写的 push/splice 等方法）； - 数组的 Dep 绑定在数组对象本身，调用重写方法时触发数组 Dep.notify()，无法精准定位“修改的元素对应的依赖”。	场景全覆盖： - 天然支持“对象新增/删除属性”“数组索引修改”的更新，无需手动调用额外 API； - 数组操作（如 arr[0] = 1、delete arr[0]）直接触发 Proxy 拦截，trigger() 可精准找到依赖该索引的 effect，避免不必要的更新。
5. 性能优化：避免重复/冗余更新	依赖 Watcher 的 id 去重（Dep 中 subs 数组通过 id 避免重复添加 Watcher），但数组更新时会触发整个数组的 Dep.notify()，可能导致冗余更新。	1. targetMap 中用 Set 存储 effect，天然去重； 2. Proxy 拦截精准定位修改的属性/索引，仅触发依赖该位置的 effect，减少冗余更新； 3. 支持 scheduler 自定义执行时机（如批量更新、延迟更新），进一步优化性能。

三、关键补充：你疑问中的“副作用直接触发”与“Observer 监听触发”的准确解读

你提到的“一个通过副作用直接触发，一个通过 Observer 监听触发”，需要修正并细化：

1. Vue2：并非“Observer 监听触发”，而是“属性 setter 触发 Dep 通知 Watcher”

Vue2 中的 Observer 类仅负责“初始化数据劫持”——递归遍历对象，为每个属性添加 Object.defineProperty 的 getter/setter，它本身不直接触发更新，只是“准备监听条件”。
真正的更新触发逻辑是：属性修改 → 触发 setter → 调用 Dep.notify() → 通知 Watcher 执行更新，核心是“属性-Dep-Watcher”的联动。

2. Vue3：并非“副作用直接触发”，而是“Proxy 拦截触发 trigger 执行 effect”

Vue3 中的 effect 是“副作用函数”的封装（如组件 render、watch 回调），但 effect 不会“直接触发”——必须通过 Proxy 拦截数据变化后，由 trigger 函数从 targetMap 中找到对应的 effect 并执行。
核心逻辑是：**对象操作 → 触发 Proxy 拦截 → 调用 trigger() → 执行对应 effect**，effect 是“更新逻辑的载体”，而非“触发者”。

四、总结：差异的本质是“响应式底层机制的升级”

Vue2 的“更新触发”（Dep.notify()）是“属性级劫持”的必然结果——因 Object.defineProperty 只能针对单个属性，不得不通过 Dep 作为中间层关联 Watcher，导致功能局限和链路冗余；
Vue3 的 trigger 是“对象级代理”的优化产物——Proxy 能拦截整个对象的操作，配合 targetMap 直接绑定“对象-属性-effect”，不仅解决了 Vue2 的所有局限性，还通过 scheduler 等设计提升了灵活性和性能。

简单来说：Vue2 是“属性变了，找依赖该属性的 Watcher 更”；Vue3 是“对象变了，找依赖该对象属性的 effect 更”——后者的链路更短、覆盖场景更广、性能更优。

Vue3 的 effect 与 Vue2 的 Watcher 之间的差别

Q:那 Vue2 就是通过对对象的每个属性设置 Dep.notify()与其中的 Watcher 列表，让 watcher 触发更新逻辑？ watcher 和 effect 的效果是一样的吗？

你的理解基本正确。Vue2 中确实通过为每个属性关联 Dep（依赖管理器），并在 Dep 中维护 Watcher 列表，当属性变化时通过 Dep.notify() 触发 Watcher 执行更新逻辑；而 Vue3 的 effect 与 Vue2 的 Watcher 核心作用相似——都是“封装需要响应数据变化的逻辑”，但两者在设计和能力上存在显著差异。

一、Vue2 的更新触发逻辑：Dep 与 Watcher 的协作

Vue2 中，每个响应式属性会对应一个 Dep 实例，Dep 内部通过 subs 数组存储所有依赖该属性的 Watcher。当属性变化时：

1. 触发 setter 拦截，调用 Dep.notify()；
2. Dep.notify() 遍历 subs 数组，调用每个 Watcher 的 update() 方法；
3. Watcher 最终执行自身封装的更新逻辑（如视图渲染、计算属性重新计算、watch 回调等）。

核心链路：属性变化 → setter → Dep.notify() → Watcher.update() → 执行更新逻辑。

二、Watcher 与 effect 的对比：作用相似，设计不同

两者的核心目标一致——将“依赖数据”与“更新逻辑”绑定，数据变化时自动执行逻辑，但实现方式和灵活性有明显区别：

维度	Vue2 的 Watcher	Vue3 的 effect
形态	类实例（new Watcher(...)）	函数（effect(fn) 包装的副作用函数）
依赖关联方式	双向关联：Watcher 记录依赖的 Dep，Dep 记录依赖的 Watcher（通过 id 去重）。	临时关联：通过全局 activeEffect 变量，在 effect 执行时临时标记当前副作用，收集依赖后自动解除。
更新触发方式	Dep.notify() 调用 Watcher.update()，Watcher 内部通过队列（nextTick）优化执行时机。	trigger 函数直接调用 effect 或其 scheduler（调度器），支持自定义执行时机（如 flush: 'pre'/'post'/'sync'）。
适用场景	需手动实例化，按场景分为渲染 Watcher、计算属性 Watcher、watch Watcher 等，场景绑定较固定。	函数式封装，无需区分场景，可直接包裹任意逻辑（组件渲染、计算、自定义回调等），更灵活。
与数据的绑定粒度	依赖“属性级 Dep”，一个 Watcher 可能依赖多个属性的 Dep。	依赖“对象-属性”的全局映射（targetMap），一个 effect 直接关联它访问过的所有“对象-属性”。
停止响应式	需手动调用 Watcher.teardown() 清理 Dep 与 Watcher 的双向关联，逻辑复杂。	调用 effect 返回的停止函数即可，内部自动清理 effect 在 targetMap 中的关联，逻辑简洁。

三、关键结论

1. 核心效果一致：Watcher 和 effect 都是“响应式更新的载体”，负责在数据变化时执行关联的逻辑（如视图更新、回调函数等）。
2. 设计理念不同：
   • Watcher 是 Vue2 中“面向对象”的设计，通过类实例管理依赖和更新，逻辑较重但职责明确；
   • effect 是 Vue3 中“函数式”的设计，通过纯函数封装副作用，配合全局变量和弱引用映射简化依赖管理，更灵活轻量。
3. 能力边界差异：effect 支持自定义调度器、自动清理依赖等特性，解决了 Watcher 在复杂场景下的局限性（如停止响应式的繁琐、更新时机定制困难等）。

简单来说，effect 可以看作是 Watcher 的“进化版”——保留了核心功能，同时通过设计优化提升了灵活性和易用性。

Vue3 的 Ref 是如何实现的？

Q:先前你说的都是 reactive 的创建，能否结合 ref 定义源码谈谈 ref 的？ https://github.com/vuejs/core/blob/v3.3.4/packages/reactivity/src/ref.ts

结合提供的 ref.ts 源码，我们可以从定义、实现原理和核心特性三个方面解析 Vue 的 ref 实现：

一、ref 的核心定义与类型

ref 是 Vue 中用于将基本类型值（或对象）包装为响应式对象的方法，其核心是通过 Ref 接口定义的对象，包含一个 .value 属性用于访问和修改内部值。

源码中 Ref 接口定义如下：

export interface Ref<T = any, S = T> {
  get value(): T; // 读取内部值
  set value(_: S); // 设置内部值
  [RefSymbol]: true; // 用于类型区分的标记（内部使用）
}

• [RefSymbol] 是一个私有 Symbol，用于在 isRef 方法中判断是否为 ref 对象，避免与普通对象混淆。
• 泛型 T 表示 .value 的返回类型，S 表示设置 .value 时允许的类型。

二、ref 的创建流程（ref 与 shallowRef）

ref 和 shallowRef 均通过 createRef 函数创建，核心区别在于是否对值进行深度响应式转换。

1. 入口函数

// 普通 ref：对值进行深度响应式处理
export function ref(value?: unknown) {
  return createRef(value, false);
}

// 浅层 ref：仅监听 .value 的替换，不处理内部属性
export function shallowRef(value?: unknown) {
  return createRef(value, true);
}

2. 核心创建逻辑（createRef）

function createRef(rawValue: unknown, shallow: boolean) {
  if (isRef(rawValue)) {
    return rawValue; // 如果已经是 ref，直接返回
  }
  return new RefImpl(rawValue, shallow); // 否则创建 RefImpl 实例
}

• 若传入的 rawValue 已经是 ref 对象，则直接返回（避免重复包装）。
• 否则通过 RefImpl 类实例化一个新的 ref 对象。

三、RefImpl：ref 的底层实现类

RefImpl 是 ref 的实际实现类，负责管理响应式依赖追踪和触发更新。

1. 构造函数（初始化值）

class RefImpl<T = any> {
  _value: T; // 处理后的值（可能是响应式对象）
  private _rawValue: T; // 原始值（未处理的原始数据）
  dep: Dep = new Dep(); // 依赖管理容器
  public readonly [ReactiveFlags.IS_REF] = true; // 标记为 ref
  public readonly [ReactiveFlags.IS_SHALLOW]: boolean = false; // 是否为浅层 ref

  constructor(value: T, isShallow: boolean) {
    this._rawValue = isShallow ? value : toRaw(value); // 原始值存储（非浅层时取原始对象）
    this._value = isShallow ? value : toReactive(value); // 处理后的值（非浅层时转为响应式）
    this[ReactiveFlags.IS_SHALLOW] = isShallow;
  }
}

• **_rawValue**：存储原始值（未经过响应式转换），用于后续对比值是否变化。
• **_value**：存储处理后的值：
  • 若为 shallow: false（普通 ref），则通过 toReactive(value) 将对象转为深度响应式（等价于 reactive）。
  • 若为 shallow: true（shallowRef），则直接存储原始值，不做响应式转换。

2. .value 的 getter：依赖追踪

当读取 ref.value 时，会触发依赖追踪，收集当前活跃的副作用（effect）：

get value() {
  if (__DEV__) {
    this.dep.track({  // 开发环境：带详细信息的追踪
      target: this,
      type: TrackOpTypes.GET,
      key: 'value'
    })
  } else {
    this.dep.track()  // 生产环境：简化追踪
  }
  return this._value  // 返回处理后的值
}

• 通过 dep.track() 将当前 effect 收集到 dep 容器中，后续值变化时会触发这些 effect。

3. .value 的 setter：触发更新

当修改 ref.value 时，会检查值是否变化，若变化则更新值并触发依赖更新：

set value(newValue) {
  const oldValue = this._rawValue
  // 决定是否直接使用新值（浅层 ref 或新值是浅层/只读对象时）
  const useDirectValue = this[ReactiveFlags.IS_SHALLOW] || isShallow(newValue) || isReadonly(newValue)
  newValue = useDirectValue ? newValue : toRaw(newValue)  // 非浅层时取新值的原始对象

  if (hasChanged(newValue, oldValue)) {  // 检查值是否真的变化（使用 Vue 内部的 hasChanged 比较）
    this._rawValue = newValue  // 更新原始值
    this._value = useDirectValue ? newValue : toReactive(newValue)  // 更新处理后的值
    // 触发依赖更新
    if (__DEV__) {
      this.dep.trigger({
        target: this,
        type: TriggerOpTypes.SET,
        key: 'value',
        newValue,
        oldValue
      })
    } else {
      this.dep.trigger()
    }
  }
}

• 值变化检查：通过 hasChanged 比较新旧值（支持对象、数组等引用类型的深层比较）。
• 触发更新：若值变化，调用 dep.trigger() 通知所有收集的 effect 重新执行。

四、ref 的关键辅助函数

1. **isRef**：判断一个值是否为 ref 对象

   export function isRef(r: any): r is Ref {
     return r ? r[ReactiveFlags.IS_REF] === true : false;
   }

   通过检查对象是否有 ReactiveFlags.IS_REF 标记（true）来判断。

2. **unref**：获取 ref 的原始值（若不是 ref 则直接返回自身）

   export function unref<T>(ref: MaybeRef<T> | ComputedRef<T>): T {
     return isRef(ref) ? ref.value : ref;
   }

   常用于简化对 ref 值的访问（如 unref(countRef) 等价于 countRef.value）。

3. **triggerRef**：强制触发 shallowRef 的更新

   export function triggerRef(ref: Ref): void {
     if ((ref as unknown as RefImpl).dep) {
       (ref as unknown as RefImpl).dep.trigger(...)
     }
   }

   由于 shallowRef 不追踪内部属性变化，当手动修改其内部属性后，可通过此方法强制触发依赖更新。

4. **customRef**：自定义 ref 逻辑

   export function customRef<T>(factory: CustomRefFactory<T>): Ref<T> {
     return new CustomRefImpl(factory) as any;
   }

   允许开发者自定义 get 和 set 逻辑，例如实现防抖、节流等功能（需手动调用 track 和 trigger 管理依赖）。

五、ref 与 reactive 的核心区别

1. 包装类型：ref 可包装基本类型（如 number、string）和对象，而 reactive 仅能包装对象。
2. 访问方式：ref 通过 .value 访问/修改值，reactive 直接访问属性。
3. 响应式深度：
   • 普通 ref 对对象进行深度响应式转换（等价于 reactive）。
   • shallowRef 仅追踪 .value 的替换，不处理内部属性。
4. 适用场景：
   • 基本类型值的响应式处理（必用 ref）。
   • 需要明确控制响应式深度时（shallowRef）。
   • 自定义响应式逻辑时（customRef）。

通过以上源码分析可见，ref 的核心是通过 RefImpl 类封装值，并利用 getter/setter 实现依赖追踪和更新触发，同时提供灵活的辅助函数满足不同场景需求。