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一步步从Vue3.x源码上理解ref和reactive的区别

阿远Carry 人气:0

前言

对于 ref 和 reactive， 应该说是只要用了Vue3.x就会接触到

因为想要触发响应式，就必须通过 ref 和 reactive 来实现

但，对于他们理解，大家也是众说纷纭

那本文将从源码层面，带你去理解一下 ref 和 reactive 的区别

⚠️ 此文章基于 Vue 3.2.47 进行分析

使用

ref 可以使用 基本对象 和 引用类型 对象，如：

ref({ num: 1 })

ref(1)

而,reactive 只能使用 引用类型

reactive({ num: 1 })

原理

ref

从源码上看，ref 方法，就是返回 createRef 的函数调用

// 位置在 /core-3.2.47/packages/reactivity/src/ref.ts 第 82 行
export function ref(value?: unknown) {
  return createRef(value, false)
}

而createRef方法就是创建 RefImpl 对象的实例

// 位置在 /core-3.2.47/packages/reactivity/src/ref.ts 第 99 行
function createRef(rawValue: unknown, shallow: boolean) {
  if (isRef(rawValue)) {
    return rawValue
  }
  return new RefImpl(rawValue, shallow)
}

那么，很好理解了，为什么我们打印 ref(1) 会是这样

那，RefImpl 对象的功能是什么呢？

首先来看 constructor 构造函数

// 位置在 /core-3.2.47/packages/reactivity/src/ref.ts 第 106 行
class RefImpl<T> {
  private _value: T
  private _rawValue: T

  public dep?: Dep = undefined
  public readonly __v_isRef = true

  constructor(value: T, public readonly __v_isShallow: boolean) {
    this._rawValue = __v_isShallow ? value : toRaw(value)
    this._value = __v_isShallow ? value : toReactive(value)
  }
  // 省略部分代码...
}

在创建 RefImpl 的实例过程中, 由于在 ref 函数中调用 createRef 传入第二参数为 false，可以直接理解为

this._rawValue = toRaw(value)

this._value = toReactive(value)

toRaw 在递归中检查对象上是否有 __v_raw，可以理解为是返回原始数据

// 位置在 /core-3.2.47/packages/reactivity/src/reactive.ts 第 239 行
export function toRaw<T>(observed: T): T {
  const raw = observed && (observed as Target)[ReactiveFlags.RAW]
  return raw ? toRaw(raw) : observed
}

// 位置在 /core-3.2.47/packages/reactivity/src/reactive.ts 第 16 行
export const enum ReactiveFlags {
  SKIP = '__v_skip',
  IS_REACTIVE = '__v_isReactive',
  IS_READONLY = '__v_isReadonly',
  IS_SHALLOW = '__v_isShallow',
  RAW = '__v_raw'
}

toReactive 判断如果他是引用类型的对象，那就使用 reactive 返回对象，如果不是，那就原值返回

// 位置在 /core-3.2.47/packages/reactivity/src/reactive.ts 第 251 行
export const toReactive = <T extends unknown>(value: T): T =>
  isObject(value) ? reactive(value) : value
  
// 位置在 /core-3.2.47/packages/shared/src/index.ts 第 63 行
export const isObject = (val: unknown): val is Record<any, any> =>
  val !== null && typeof val === 'object'

至此我们就是知道了，ref 如果传入 引用类型的对象底层还是调用 reactive

但是乍一想，好像不对？那 ref 如何进行做响应式的呢？

其实原理在

  // 位置在 /core-3.2.47/packages/reactivity/src/ref.ts 第 118 行
  get value() {
     trackRefValue(this)
     return this._value
   }

  set value(newVal) {
    const useDirectValue =
      this.__v_isShallow || isShallow(newVal) || isReadonly(newVal)
    newVal = useDirectValue ? newVal : toRaw(newVal)
    if (hasChanged(newVal, this._rawValue)) {
      this._rawValue = newVal
      this._value = useDirectValue ? newVal : toReactive(newVal)
      triggerRefValue(this, newVal)
    }
  }

我们都知道，如果想要触发 ref 的值更新，必须使用 .value，例如：

const num = ref(1)
console.log(num.value)
num.value = 2

我们知道，所谓的响应式其实就是依赖收集和派发更新的过程

对于 console.log(num.value) 我们会触发 get value 函数，进行依赖收集

对于 num.value = 2 我们会触发 set value 函数，进行派发更新

所以

但，我们依旧需要注意：

const count = ref({ num: 1 })

count.value.num = 2 // 不会触发 set value

reactive

从源码上看，reactive 方法，就是返回 createReactiveObject 的函数调用

// 位置在 /core-3.2.47/packages/reactivity/src/reactive.ts 第 90 行
export function reactive(target: object) {
  // if trying to observe a readonly proxy, return the readonly version.
  if (isReadonly(target)) {
    return target
  }
  return createReactiveObject(
    target,
    false,
    mutableHandlers,
    mutableCollectionHandlers,
    reactiveMap
  )
}

而 createReactiveObject 方法，使用了 proxy 对值创建的代理对象，并返回代理对象

// 位置在 /core-3.2.47/packages/reactivity/src/reactive.ts 第 181 行
function createReactiveObject(
  target: Target,
  isReadonly: boolean,
  baseHandlers: ProxyHandler<any>,
  collectionHandlers: ProxyHandler<any>,
  proxyMap: WeakMap<Target, any>
) {
  if (!isObject(target)) {
    if (__DEV__) {
      console.warn(`value cannot be made reactive: ${String(target)}`)
    }
    return target
  }
  // target is already a Proxy, return it.
  // exception: calling readonly() on a reactive object
  if (
    target[ReactiveFlags.RAW] &&
    !(isReadonly && target[ReactiveFlags.IS_REACTIVE])
  ) {
    return target
  }
  // target already has corresponding Proxy
  const existingProxy = proxyMap.get(target)
  if (existingProxy) {
    return existingProxy
  }
  // only specific value types can be observed.
  const targetType = getTargetType(target)
  if (targetType === TargetType.INVALID) {
    return target
  }
  const proxy = new Proxy(
    target,
    targetType === TargetType.COLLECTION ? collectionHandlers : baseHandlers
  )
  proxyMap.set(target, proxy)
  return proxy
}

// 位置在 /core-3.2.47/packages/reactivity/src/reactive.ts 第 58 行
function getTargetType(value: Target) {
  return value[ReactiveFlags.SKIP] || !Object.isExtensible(value)
    ? TargetType.INVALID
    : targetTypeMap(toRawType(value))
}

// 位置在 /core-3.2.47/packages/reactivity/src/reactive.ts 第 43 行
function targetTypeMap(rawType: string) {
  switch (rawType) {
    case 'Object':
    case 'Array':
      return TargetType.COMMON
    case 'Map':
    case 'Set':
    case 'WeakMap':
    case 'WeakSet':
      return TargetType.COLLECTION
    default:
      return TargetType.INVALID
  }
}

// 位置在 /core-3.2.47/packages/reactivity/src/reactive.ts 第 37 行
const enum TargetType {
  INVALID = 0,
  COMMON = 1,
  COLLECTION = 2
}

现在，我们应该聚焦一下 baseHandlers，因为根据运行上下文可以知道，我们当前的 targetType 为 1, 所以传入baseHandlers对象

而 baseHandlers 是从createReactiveObject进行传入，也就是 mutableHandlers

// 位置在 /core-3.2.47/packages/reactivity/src/baseHandlers.ts 第 225 行
export const mutableHandlers: ProxyHandler<object> = {
  get,
  set,
  deleteProperty,
  has,
  ownKeys
}

// 位置在 /core-3.2.47/packages/reactivity/src/baseHandlers.ts 第 48 行
const get = /*#__PURE__*/ createGetter()

// 位置在 /core-3.2.47/packages/reactivity/src/baseHandlers.ts 第 158 行
const set = /*#__PURE__*/ createSetter()

get是通过 createGetter 方法创建

set是通过 createGetter 方法创建

对于 createGetter 返回了一个 get 函数

// 位置在 /core-3.2.47/packages/reactivity/src/baseHandlers.ts 第 94 行
function createGetter(isReadonly = false, shallow = false) {
  return function get(target: Target, key: string | symbol, receiver: object) {
    if (key === ReactiveFlags.IS_REACTIVE) {
      return !isReadonly
    } else if (key === ReactiveFlags.IS_READONLY) {
      return isReadonly
    } else if (key === ReactiveFlags.IS_SHALLOW) {
      return shallow
    } else if (
      key === ReactiveFlags.RAW &&
      receiver ===
        (isReadonly
          ? shallow
            ? shallowReadonlyMap
            : readonlyMap
          : shallow
          ? shallowReactiveMap
          : reactiveMap
        ).get(target)
    ) {
      return target
    }

    const targetIsArray = isArray(target)

    if (!isReadonly) {
      if (targetIsArray && hasOwn(arrayInstrumentations, key)) {
        return Reflect.get(arrayInstrumentations, key, receiver)
      }
      if (key === 'hasOwnProperty') {
        return hasOwnProperty
      }
    }

    const res = Reflect.get(target, key, receiver)

    if (isSymbol(key) ? builtInSymbols.has(key) : isNonTrackableKeys(key)) {
      return res
    }

    if (!isReadonly) {
      track(target, TrackOpTypes.GET, key)
    }

    if (shallow) {
      return res
    }

    if (isRef(res)) {
      // ref unwrapping - skip unwrap for Array + integer key.
      return targetIsArray && isIntegerKey(key) ? res : res.value
    }

    if (isObject(res)) {
      // Convert returned value into a proxy as well. we do the isObject check
      // here to avoid invalid value warning. Also need to lazy access readonly
      // and reactive here to avoid circular dependency.
      return isReadonly ? readonly(res) : reactive(res)
    }

    return res
  }
}

对于 createGetter 返回了一个 set 函数

// 位置在 /core-3.2.47/packages/reactivity/src/baseHandlers.ts 第 161 行
function createSetter(shallow = false) {
  return function set(
    target: object,
    key: string | symbol,
    value: unknown,
    receiver: object
  ): boolean {
    let oldValue = (target as any)[key]
    if (isReadonly(oldValue) && isRef(oldValue) && !isRef(value)) {
      return false
    }
    if (!shallow) {
      if (!isShallow(value) && !isReadonly(value)) {
        oldValue = toRaw(oldValue)
        value = toRaw(value)
      }
      if (!isArray(target) && isRef(oldValue) && !isRef(value)) {
        oldValue.value = value
        return true
      }
    } else {
      // in shallow mode, objects are set as-is regardless of reactive or not
    }

    const hadKey =
      isArray(target) && isIntegerKey(key)
        ? Number(key) < target.length
        : hasOwn(target, key)
    const result = Reflect.set(target, key, value, receiver)
    // don't trigger if target is something up in the prototype chain of original
    if (target === toRaw(receiver)) {
      if (!hadKey) {
        trigger(target, TriggerOpTypes.ADD, key, value)
      } else if (hasChanged(value, oldValue)) {
        trigger(target, TriggerOpTypes.SET, key, value, oldValue)
      }
    }
    return result
  }
}

其说白了，reactive 依赖 Proxy将值作为被代理对象，创建代理对象，也是通过get和set，进行依赖收集和派发更新

此时，我们也能理解了打印reactive({num: 1})为什么是Proxy 对象

总结

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