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Vue.js 是一个流行的前端框架，其核心特性之一就是响应式系统。响应式系统使得开发者可以声明式地描述应用的状态与视图之间的关系，当状态发生变化时，视图会自动更新。Vue2 和 Vue3 在响应式系统的实现上有显著的不同，本文将深入探讨 Vue2 和 Vue3 的响应式原理，并对比它们的优缺点。
Vue2 的响应式系统主要依赖于 Object.defineProperty 方法。Object.defineProperty 是 JavaScript 提供的一个方法，用于在一个对象上定义一个新属性，或者修改一个已有属性，并返回这个对象。
在 Vue2 中，响应式数据的核心是通过 Object.defineProperty 将对象的属性转换为 getter 和 setter。当访问属性时，会触发 getter，当修改属性时，会触发 setter。
function defineReactive(obj, key, val) {
Object.defineProperty(obj, key, {
enumerable: true,
configurable: true,
get: function reactiveGetter() {
console.log(`get ${key}: ${val}`);
return val;
},
set: function reactiveSetter(newVal) {
console.log(`set ${key}: ${newVal}`);
val = newVal;
}
});
}
const data = {};
defineReactive(data, 'message', 'Hello Vue2');
console.log(data.message); // get message: Hello Vue2
data.message = 'Hello World'; // set message: Hello World
在 Vue2 中，依赖收集是通过一个全局的 Dep 类来实现的。每个响应式属性都有一个对应的 Dep 实例，用于存储所有依赖于该属性的 Watcher 实例。
class Dep {
constructor() {
this.subs = [];
}
addSub(sub) {
this.subs.push(sub);
}
notify() {
this.subs.forEach(sub => sub.update());
}
}
class Watcher {
constructor(vm, expOrFn, cb) {
this.vm = vm;
this.getter = parsePath(expOrFn);
this.cb = cb;
this.value = this.get();
}
get() {
Dep.target = this;
const value = this.getter.call(this.vm, this.vm);
Dep.target = null;
return value;
}
update() {
const oldValue = this.value;
this.value = this.get();
this.cb.call(this.vm, this.value, oldValue);
}
}
function parsePath(path) {
const segments = path.split('.');
return function(obj) {
for (let i = 0; i < segments.length; i++) {
if (!obj) return;
obj = obj[segments[i]];
}
return obj;
};
}
当响应式属性的 setter 被触发时，会调用 Dep 实例的 notify 方法，通知所有依赖于该属性的 Watcher 实例进行更新。
function defineReactive(obj, key, val) {
const dep = new Dep();
Object.defineProperty(obj, key, {
enumerable: true,
configurable: true,
get: function reactiveGetter() {
if (Dep.target) {
dep.addSub(Dep.target);
}
return val;
},
set: function reactiveSetter(newVal) {
if (newVal === val) return;
val = newVal;
dep.notify();
}
});
}
Vue2 对数组的处理与对象有所不同。由于 Object.defineProperty 无法直接监听数组的变化，Vue2 通过重写数组的 push、pop、shift、unshift、splice、sort、reverse 等方法来监听数组的变化。
const arrayProto = Array.prototype;
const arrayMethods = Object.create(arrayProto);
['push', 'pop', 'shift', 'unshift', 'splice', 'sort', 'reverse'].forEach(function(method) {
const original = arrayProto[method];
Object.defineProperty(arrayMethods, method, {
value: function mutator(...args) {
const result = original.apply(this, args);
const ob = this.__ob__;
ob.dep.notify();
return result;
},
enumerable: false,
writable: true,
configurable: true
});
});
Vue2 的响应式系统虽然强大，但也存在一些局限性：
Object.defineProperty 只能监听已有属性的变化，无法监听属性的添加和删除。因此，Vue2 提供了 Vue.set 和 Vue.delete 方法来处理这种情况。Object.defineProperty 需要对每个属性进行递归监听，当对象层级较深或属性较多时，性能会受到影响。Vue3 的响应式系统采用了 ES6 的 Proxy 对象。Proxy 可以拦截对象的操作，包括属性的读取、设置、删除等操作，从而实现更强大的响应式系统。
const handler = {
get(target, key, receiver) {
console.log(`get ${key}`);
return Reflect.get(target, key, receiver);
},
set(target, key, value, receiver) {
console.log(`set ${key}: ${value}`);
return Reflect.set(target, key, value, receiver);
}
};
const data = new Proxy({}, handler);
data.message = 'Hello Vue3'; // set message: Hello Vue3
console.log(data.message); // get message: Hello Vue3
Vue3 的依赖收集与 Vue2 类似，也是通过 Dep 类和 Watcher 类来实现的。不同的是，Vue3 使用了 Proxy 来拦截属性的读取操作，从而在 getter 中收集依赖。
class Dep {
constructor() {
this.subs = new Set();
}
addSub(sub) {
this.subs.add(sub);
}
notify() {
this.subs.forEach(sub => sub.update());
}
}
class Watcher {
constructor(vm, expOrFn, cb) {
this.vm = vm;
this.getter = parsePath(expOrFn);
this.cb = cb;
this.value = this.get();
}
get() {
Dep.target = this;
const value = this.getter.call(this.vm, this.vm);
Dep.target = null;
return value;
}
update() {
const oldValue = this.value;
this.value = this.get();
this.cb.call(this.vm, this.value, oldValue);
}
}
function parsePath(path) {
const segments = path.split('.');
return function(obj) {
for (let i = 0; i < segments.length; i++) {
if (!obj) return;
obj = obj[segments[i]];
}
return obj;
};
}
当响应式属性的 setter 被触发时，会调用 Dep 实例的 notify 方法，通知所有依赖于该属性的 Watcher 实例进行更新。
const handler = {
get(target, key, receiver) {
if (Dep.target) {
dep.addSub(Dep.target);
}
return Reflect.get(target, key, receiver);
},
set(target, key, value, receiver) {
const result = Reflect.set(target, key, value, receiver);
dep.notify();
return result;
}
};
const data = new Proxy({}, handler);
Vue3 对数组的处理与对象相同，都是通过 Proxy 来拦截数组的操作。因此，Vue3 可以监听数组的所有变化，包括索引的变化和长度的变化。
const handler = {
get(target, key, receiver) {
if (Dep.target) {
dep.addSub(Dep.target);
}
return Reflect.get(target, key, receiver);
},
set(target, key, value, receiver) {
const result = Reflect.set(target, key, value, receiver);
dep.notify();
return result;
}
};
const data = new Proxy([], handler);
data.push(1); // set 0: 1
data.length = 2; // set length: 2
Vue3 的响应式系统相比 Vue2 有以下改进：
Proxy 可以监听对象的所有操作，包括属性的添加、删除、数组的变化等。Proxy 不需要递归监听对象的每个属性，因此在处理大型对象时性能更好。Proxy 的 API 更加简洁，减少了代码的复杂性。Vue3 的响应式系统在性能上有显著提升。由于 Proxy 不需要递归监听对象的每个属性，因此在处理大型对象时性能更好。此外，Proxy 的 API 更加简洁，减少了代码的复杂性，进一步提升了性能。
Vue3 的响应式系统在功能上更加强大。Proxy 可以监听对象的所有操作，包括属性的添加、删除、数组的变化等。而 Vue2 的 Object.defineProperty 只能监听已有属性的变化，无法监听属性的添加和删除。
Vue2 的响应式系统基于 Object.defineProperty，兼容性较好，可以在大多数浏览器中运行。而 Vue3 的响应式系统基于 Proxy，Proxy 是 ES6 的特性，不支持 IE11 及以下版本的浏览器。因此，如果需要兼容旧版浏览器，Vue2 是更好的选择。
Vue2 和 Vue3 的响应式系统在实现上有显著的不同。Vue2 基于 Object.defineProperty，虽然功能强大，但也存在一些局限性。Vue3 基于 Proxy，提供了更强大的监听能力和更好的性能，但在兼容性上有所牺牲。开发者可以根据项目的需求选择合适的版本。
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