vue.js的设计与实现（响应系统1）

概要

响应系统式vue的重要组成部分，我们都知道vue3中采用了proxy实现响应式数据的，那是怎么实现的呢？我们往下看

响应式数据与副作用函数

大家肯定会问：什么是副作用函数呢？如以下代码：

function effect(){document.body.innerText = 'hello vue3'
}

当effect函数执行时，他会设置body的文本内容，但除了effect函数之外的任何函数都可能会读取或设置body的文本内容。也就是说effect函数的执行会直接或者间接影响到其他函数的执行，这时我们就会说effect函数产生了副作用。

理解了副作用函数，我们再说说什么是响应式数据，看一下代码

const obj = {text:'hello word'}
function effect(){document.body.innerText = obj.text
}
obj.text = 'hello vue3'

看以上代码，effect中设置body的文本内容是使用了obj中text的值，当我们去改变text值的时候，我们会希望副作用effect函数要重新执行，但是很明显，以上代码无法做到这点。

响应式数据的基本实现

我们要怎么让obj变成响应式数据呢？想到这里，大家都会说用proxy把！没错就是用proxy，那具体要怎么做呢？

我们知道了改变obj的text值的时候，需要重新执行effect函数。我们可以观察到 effect函数中 有读取obj.text，这就会出发proxy的get操作，当哦我们修改obj.text值时，就会触发set操作。当然，我们可能不仅仅只有一个effect这个副作用函数，可能会有多个，这个时候我们会有什么办法呢？对的，我们可以把出发get操作的所有副作用函数存起来，在触发set操作时，拿出来全部执行一遍，那我们就会想到一下的写法：

const bucket = new Set()
const data = {text:'hello word'}
const obj = new Proxy(data,{get(target,key){bucket.add(effect)return target[key]},set(target,key,newVal){target[key] = newValbucket.forEach(fn=>fn())return true}
})

这里为什么需要用Set呢？就是为了使用Set的特性去重，因为我们每次执行effect的时候 都会执行一次get方法，如果我们使用正常Array来存储的话，那是不是会执行两次effect副作用函数了呢？
这样 我们在执行一次以下代码，看下是不是我们想要的效果

function effect (){document.body.innerText = obj.text
}
effect()
setTimeout(()=>{obj.text = 'hello vue3'
},1000)

我们会发现 当改变obj.text时，又执行了一次effect副作用函数，把body的文本内容更改了

设计一个完善的响应式系统

通过上面，我们以及实现了一个简单的响应式了，我们会发现直接通过名字effect来获取副作用函数，这种编码的方式不够灵活。副作用函数的名字我们应该是要可以随便取的，

所以我们要对以上的代码进行一个改造，我们可以把effect函数赋值给一个变量，这样我们就不会限制副作用函数的命名了。如以下代码：

//这里我们声明一个全局变量来存储被注册的副作用函数
let activeEffect
function effect(fn){activeEffect = fnfn()
}
//effect函数的使用方法就会变成传入一个函数为参数
effect(()=>{document.body.innerText = obj.text
})
//我们在注册proxy代理的时候 就应该把effect变成activeEffect
const bucket = new Set()
const data = {text:'hello word'}
const obj = new Proxy(data,{get(target,key){if(activeEffect){ //这里需要判断一下是否存在副作用函数，存在就加进去，不存在就不需要bucket.add(activeEffect)}return target[key]},set(target,key,newVal){target[key] = newValbucket.forEach(fn=>fn())return true}
})

你觉得这个就是vue3响应式的原理的吗？不远远没有这么简单，我们可以随便测试一下，如果我们添加一个obj里面不存在的属性，也会执行这个副作用函数，因为我们的副作用函数没有和具体的key做绑定，只要有执行set方法，就会执行副作用函数，即使没有读取改变的属性。我们想要的对应关系应该如下：

target->key->effectFn
我们只有改变对应的key值才会执行对应key的副作用函数，那我们就对这个 bucket 存储副作用函数的地方进行改造，如一下代码：

const bucket = new WeakMap()
const data = {text:'hello word'}
const Obj = new Proxy(data,{get(target,key){if(!activeEffect){return target[key]}const desMap =  bucket.get(target)if(!desMap){bucket.set(target,desMap=new Map())}const deps = desMap.get(key)if(!deps){desMap.set(key,deps = new Set())}deps.add(activeEffect)return target[key]},set(target,key,newVal){target[key] = newValconst depsMap = bucket.get(target)if(!depsMap ) return const effect = depsMap.get(key)effect && effect.forEach(fn=>fn())return true}
})

这里可能就有同学要问了，为什么这里要使用weakMap呢？因为：weakMap是弱引用，当它的key值不在被调用的的时候，会被垃圾回收机制回收掉，举一个很简单的例子

const weakmap = new WeakMap()
(function (){const foo ={foo:1}weakmap.set(foo,1)
})()

当我们执行完这个代码后，foo会立刻被垃圾回收机制回收掉，因为weakmap是一个弱引用，不会影响垃圾回收机制回收垃圾，当foo从内存中移除，我们便无法weakmap的key值，也就无法通过weakmap获取对象foo。

我们再把上面的代码稍微优化一下，做下封装处理，能够更好的复用：

const Obj = new Proxy(data,{get(target,key){track(target,key)return target[key]},set(target,key,newVal){target[key] = newValtrigger(target,key)}
})
function track(target,key) {if(!activeEffect) return const desMap =  bucket.get(target)if(!desMap){bucket.set(target,desMap=new Map())}const deps = desMap.get(key)if(!deps){desMap.set(key,deps = new Set())}deps.add(activeEffect)
}
function trigger(target,key){const depsMap = bucket.get(target)if(!depsMap ) return const effects = depsMap.get(key)effects && effects.forEach(fn=>fn())
}

小结

以上就是基础的依赖收集，当然还是会有问题的，下一篇文章见，有错误的地方，希望给位同学可以指出，相互探讨！