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響應(yīng)式系統(tǒng)（Reactivity systems）是現(xiàn)代前端框架的關(guān)鍵部分之一。應(yīng)用系統(tǒng)的的高度交互性、動(dòng)態(tài)性和響應(yīng)能力全靠它支持。每個(gè)Web開發(fā)人員而言都應(yīng)該了解這一系統(tǒng)的功能和實(shí)踐操作。

原理

響應(yīng)系統(tǒng)是一種使自動(dòng)使數(shù)據(jù)源（模型）與數(shù)據(jù)表示（視圖）層自動(dòng)保持同步的機(jī)制。每次模型更改時(shí)，都會(huì)重新渲染視圖。

以一個(gè)簡(jiǎn)單的Markdown編輯器為例。通常編輯器有兩個(gè)窗格：一個(gè)窗格用于編寫Markdown代碼（用于修改基礎(chǔ)模型），另一個(gè)窗格用于預(yù)覽已編譯的HTML（顯示已更新的視圖）。當(dāng)我們?cè)跁鴮懘案裰袑憱|西時(shí)，它會(huì)立即在預(yù)覽窗格中自動(dòng)預(yù)覽。這個(gè)例子比較簡(jiǎn)單，在實(shí)際情況中會(huì)復(fù)雜很多。

在許多情況下，我們要顯示的數(shù)據(jù)取決于其他數(shù)據(jù)。在這種情況下，需要跟蹤相關(guān)數(shù)據(jù)，并根據(jù)跟蹤情況來更新數(shù)據(jù)。例如，我們有一個(gè)fullName，該屬性由firstName和lastName屬性組成。修改其任何依賴項(xiàng)后，fullName將自動(dòng)重新評(píng)估，并在視圖中顯示結(jié)果。

了解什么是響應(yīng)式系統(tǒng)后，在了解Vue 3中的響應(yīng)系統(tǒng)如何工作以及如何在實(shí)踐中使用之前，讓我們一起來快速回顧一下Vue 2中的響應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)容及其注意事項(xiàng)。

Vue 2的響應(yīng)式系統(tǒng)簡(jiǎn)介

Vue 2中的響應(yīng)或多或少會(huì)被“隱藏”。無論我們放置在data對(duì)象中的是什么，Vue都會(huì)使其隱式反應(yīng)（reactive implicitly）。這樣雖然可以使開發(fā)人員的工作更加輕松，但靈活度卻會(huì)不可避免的降低。

在幕后，Vue 2使用ES5 Object.defineProperty將data對(duì)象的所有屬性轉(zhuǎn)換為getter和setter。對(duì)于每個(gè)組件實(shí)例，Vue創(chuàng)建一個(gè)依賴關(guān)系觀察程序?qū)嵗?，觀察者會(huì)記錄組件渲染期間依賴收集/跟蹤的任何屬性。當(dāng)屬性觸發(fā)依賴項(xiàng)的設(shè)置器時(shí)，將通知觀察者，并將組件重新渲染并更新視圖。但是卻也會(huì)有一些問題存在。

變更檢測(cè)警告

由于Object.defineProperty方法的限制，Vue無法檢測(cè)到某些數(shù)據(jù)更改。包括：

• 給對(duì)象添加屬性或把對(duì)象移除屬性（例如obj.newKey = value）
• 按索引設(shè)置數(shù)組項(xiàng)（例如arr[index] = newValue）
• 修改數(shù)組的長(zhǎng)度（例如arr.length = newLength）
  不過為了解決這些問題， Vue為提供了Vue.set API方法，該方法向響應(yīng)對(duì)象添加了一個(gè)屬性，確保新屬性也是響應(yīng)性的，從而觸發(fā)了視圖更新。

用下述實(shí)例討論該情況：

  <h1>Hello! My name is {{ person.name }}. I'm {{ person.age }} years old.</h1> 
  <button @click="addAgeProperty">Add "age" property</button> 
  <p>Here are my favorite activities:</p> 
  <ul> 
    <li v-for="item, index in activities" :key="index"> 
      {{ item }} 
      <button @click="editActivity(index)">Edit</button> 
    </li> 
  </ul> 
  <button @click="clearActivities">Clear the activities list</button> 
</div> 

el: '#app', 
  data: { 
    person: { 
      name: "David" 
    }, 
    activities: [ 
      "Reading books", 
      "Listening music", 
      "Watching TV" 
    ] 
  }, 
  methods: {  
    // 1. Add a new property to an object 
    addAgeProperty() { 
      this.person.age = 30 
    }, 
    // 2. Setting an array item by index 
    editActivity(index) { 
      const newValue = prompt('Input a new value') 
      if (newValue) { 
        this.activities[index] = newValue 
      } 
    }, 
    // 3. Modifying the length of the array 
    clearActivities() {  
      this.activities.length = 0  
    } 
  } 
}); 

在上面的示例中，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)這三種方法都不起作用。我們不能向該person對(duì)象添加新屬性，無法使用activities的索引來編輯數(shù)組中的項(xiàng)目，也不能修改activities數(shù)組的長(zhǎng)度。

優(yōu)化如下：

el: '#app', 
  data: { 
    person: { 
      name: "David" 
    }, 
    activities: [ 
      "Reading books", 
      "Listening music", 
      "Watching TV" 
    ] 
  }, 
  methods: {  
    // 1. Adding a new property to the object 
    addAgeProperty() { 
      Vue.set(this.person, 'age', 30) 
    }, 
    // 2. Setting an array item by index 
    editActivity(index) { 
      const newValue = prompt('Input a new value') 
      if (newValue) { 
        Vue.set(this.activities, index, newValue) 
      } 
    }, 
    // 3. Modifying the length of the array 
    clearActivities() {  
      this.activities.splice(0) 
    } 
  } 
}); 

在此示例中，我們用Vue.setAPI方法將新age屬性添加到person對(duì)象，并從活動(dòng)數(shù)組中選擇/修改特定項(xiàng)目。在最后一種情況下，使用JavaScript內(nèi)置splice方法。

這個(gè)做法完全可行但卻略顯笨拙，而且會(huì)導(dǎo)致前后代碼不一致。而Vue 3就解決了這個(gè)問題。

我們用下面示例繼續(xù)看：

data() { 
    return { 
      person: { 
        name: "David" 
      }, 
      activities: [ 
        "Reading books", 
        "Listening music", 
        "Watching TV" 
      ] 
    } 
  }, 
  methods: {  
    // 1. Adding a new property to the object 
    addAgeProperty() { 
      this.person.age = 30 
    }, 
    // 2. Setting an array item by index 
    editActivity(index) { 
      const newValue = prompt('Input a new value') 
      if (newValue) { 
        this.activities[index] = newValue 
      } 
    }, 
    // 3. Modifying the length of the array 
    clearActivities() {  
      this.activities.length = 0  
    } 
  } 
} 
 
Vue.createApp(App).mount('#app') 

可以看到在Vue 3中，所有方法都可以正常工作。

在Vue 2.6中，引入的Vue.observable API方法，一定程度的公開了響應(yīng)式系統(tǒng)，使開發(fā)人員可以體驗(yàn)到響應(yīng)式系統(tǒng)的內(nèi)容。實(shí)際上，這和Vue內(nèi)部用來包裝data對(duì)象是完全相同的方法，對(duì)于在簡(jiǎn)單場(chǎng)景創(chuàng)建小的跨組件狀態(tài)存儲(chǔ)很有用。但依舊沒辦法和Vue3的響應(yīng)式系統(tǒng)相比，接下來就為大家詳細(xì)介紹。

注意：由于Object.defineProperty方法是僅限ES5且不可調(diào)整的功能，因此Vue 2不支持IE8及以下版本。

Vue 3響應(yīng)式系統(tǒng)如何工作

為了充分利用ES6 Proxy and Reflect API ，Vue 3中的響應(yīng)式系統(tǒng)已被完全重寫。新版本新增響應(yīng)式API，該API使系統(tǒng)比以前更加靈活和強(qiáng)大。

Proxy API允許開發(fā)人員攔截和修改目標(biāo)對(duì)象上的更低級(jí)對(duì)象操作。代理（proxy）是對(duì)象的克隆/包裝（clone/wrapper），并提供特殊功能（稱為target），這些功能響應(yīng)特定的操作并覆蓋JavaScript對(duì)象的內(nèi)置行為（稱為traps）。如果仍然需要使用默認(rèn)行為，則可以使用相應(yīng)的Reflection API，其名稱顧名思義就是反映Proxy API的方法。這里有一個(gè)示例，用來了解如何在Vue 3中使用這些API：

name: "David", 
  age: 27 
}; 
 
const handler = { 
  get(target, property, receiver) { 
    // track(target, property) 
    console.log(property) // output: name 
    return Reflect.get(target, property, receiver) 
  }, 
  set(target, property, value, receiver) { 
    // trigger(target, property) 
    console.log(`${property}: ${value}`) // output: "age: 30" and "hobby: Programming" 
    return Reflect.set(target, property, value, receiver) 
  } 
} 
 
let proxy = new Proxy(person, handler);    
 
console.log(person) 
 
// get (reading a property value) 
console.log(proxy.name)  // output: David 
 
// set (writing to a property) 
proxy.age = 30; 
 
// set (creating a new property) 
proxy.hobby = "Programming"; 
 
console.log(person) 

要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的代理，使用new Proxy(target, handler)構(gòu)造函數(shù)。它帶有兩個(gè)參數(shù)：目標(biāo)對(duì)象（person對(duì)象）和處理程序?qū)ο?，該?duì)象定義將攔截哪些操作（get和set操作）。在handler對(duì)象中， get和set陷阱來跟蹤何時(shí)讀取屬性以及何時(shí)修改/添加屬性。設(shè)置控制臺(tái)語句以確保運(yùn)行正確。

在get和set陷阱采用下列參數(shù)：

• target：代理包裝的目標(biāo)對(duì)象
• property：屬性名稱
• value：屬性值（此參數(shù)僅用于設(shè)置操作）
• receiver：進(jìn)行操作的對(duì)象（通常是代理）
• Reflect API方法與其相應(yīng)的代理方法接受相同的參數(shù)

注釋中track函數(shù)和trigger函數(shù)特定用于Vue，用于跟蹤何時(shí)讀取屬性以及何時(shí)修改/添加屬性。

在示例的最后一部分，用控制臺(tái)語句輸出原始person對(duì)象。然后用另一份聲明中讀取屬性name的proxy對(duì)象。接下來，修改age屬性并創(chuàng)建一個(gè)新hobby屬性。最后，再次輸出該對(duì)象以查看它是否正確更新。

以上就是Vue3響應(yīng)式系統(tǒng)的完整工作流程，但在實(shí)際工作中會(huì)復(fù)雜得多。

使用Vue 3響應(yīng)式系統(tǒng)，還有一些注意事項(xiàng)：

• 僅適用于支持ES6 +的瀏覽器
• 響應(yīng)代理不等于原始對(duì)象

總結(jié)

以上我們將Vue2和Vue3中響應(yīng)式系統(tǒng)部分進(jìn)行了比較，并對(duì)響應(yīng)式系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行了說明，在后面的文章中，我們會(huì)進(jìn)一步為大家介紹Vue3中響應(yīng)式系統(tǒng)的API，敬請(qǐng)期待。