章节一:Vue 2 的“精准拦截” — Object.defineProperty
Vue 2 的响应式系统是基于 Object.defineProperty() 实现的。这个 API 允许我们通过定义属性的 getter 和 setter 来拦截对对象属性的访问和修改。
核心思想
Vue 在初始化组件时,会遍历 data 对象中的所有属性,并使用 Object.defineProperty() 将这些属性全部转为 getter/setter。这个过程是递归的,也就是说,如果属性的值也是一个对象,它会继续深度遍历。
这个过程可以概括为:
依赖收集 (Track):当代码读取一个响应式数据时(例如在模板渲染或计算属性中),
getter函数会被触发。此时,Vue 会记录下是“谁”用到了这个数据,并将这个“谁”(我们称之为“Watcher”)存起来。一个属性可能被多个 Watcher 依赖。派发更新 (Trigger):当代码修改一个响应式数据时,
setter函数会被触发。此时,Vue 会找到所有依赖这个数据的 Watcher,并通知它们:“你们依赖的数据变了,需要重新计算或更新视图了!”
Object.defineProperty 与数据存储
很多初学者会有一个疑问:用了 getter/setter 之后,原始的属性值存到哪里去了?
答案是闭包。在 defineReactive (Vue 源码中的一个函数) 内部,会为每个属性创建一个闭包,原始值就存储在这个闭包的变量里。
JavaScript
function defineReactive(obj, key, val) {
// 递归子属性
observe(val);
const dep = new Dep(); // 创建一个依赖管理器实例
Object.defineProperty(obj, key, {
enumerable: true,
configurable: true,
// get 拦截读取操作
get: function reactiveGetter() {
// 如果 Dep.target 存在,说明有 Watcher 正在读取这个值
if (Dep.target) {
dep.depend(); // 收集依赖,将当前 Watcher 存入 dep
}
return val; // 返回闭包中的 val
},
// set 拦截写入操作
set: function reactiveSetter(newVal) {
if (newVal === val) {
return; // 如果新值和旧值一样,则不处理
}
val = newVal; // 更新闭包中的 val
observe(newVal); // 如果新值是对象,也将其变为响应式
dep.notify(); // 通知所有依赖该属性的 Watcher 进行更新
}
});
}
function observe(value) {
if (typeof value !== 'object' || value === null) {
return;
}
new Observer(value);
}
// ... Dep 和 Watcher 类的简化实现
在这个例子中,val 参数被保存在 defineReactive 函数作用域的闭包中。get 和 set 函数因为定义在这个作用域内,所以可以持续访问和修改 val。这就是数据存储的秘密。
Vue 2 响应式的“痛点”
Object.defineProperty 的设计堪称精妙,它实现了对对象属性的“精准拦截”。但这种“精准”也带来了两个核心的局限性:
无法检测到对象属性的新增或删除:
Object.defineProperty是在初始化时对已存在的属性进行拦截的。如果你在之后向对象添加一个新属性,或者删除一个已有属性,Vue 是无法感知的,因此不会触发视图更新。解决方案:Vue 提供了
Vue.set(或this.$set) 和Vue.delete(或this.$delete) 这两个 API 来解决这个问题。
无法直接监听数组的变化:
Object.defineProperty无法拦截到通过索引修改数组元素(如arr[0] = newValue)或修改数组长度(arr.length = 0)的操作。解决方案:Vue 采用了一种“hack”的方式,它重写了数组的七个可以改变原数组的方法(
push,pop,shift,unshift,splice,sort,reverse)。当调用这些方法时,除了执行原始的数组操作,还会额外触发一次更新通知。但这依然无法解决通过索引直接赋值的问题。
这些局限性促使 Vue 团队在 Vue 3 中寻找一个更完美、更现代的解决方案。
章节二:Vue 3 的“全面掌控” — Proxy 与 Reflect
为了从根本上解决 Object.defineProperty 的问题,Vue 3 引入了 ES6 的 Proxy 作为其响应式系统的核心。
Proxy 是一个非常强大的 JavaScript 特性,它可以创建一个对象的“代理”,从而实现对该对象所有基本操作的拦截和自定义。它不再是拦截对象的属性,而是直接代理了整个对象。
Proxy:一个更强大的代理
想象一下,Proxy 就像一个物业管家。业主(原始对象)把所有钥匙都交给了管家(Proxy 实例)。无论访客想做什么——读信(get)、寄信(set)、查看业主在不在家(has)、甚至扔掉家具(deleteProperty)——都必须先经过管家。管家可以在执行原始操作前后做任何他想做的事情,比如记录日志、触发警报等。
让我们看一个 Proxy 的基本用法:
JavaScript
const target = {
name: 'Vue',
version: 3
};
const handler = {
get(target, property, receiver) {
console.log(`正在读取属性: ${property}`);
return target[property];
},
set(target, property, value, receiver) {
console.log(`正在设置属性: ${property} = ${value}`);
target[property] = value;
return true; // set 操作必须返回一个布尔值
}
};
const proxy = new Proxy(target, handler);
console.log(proxy.name); // 输出: 正在读取属性: name, 然后是 Vue
proxy.version = 3.2; // 输出: 正在设置属性: version = 3.2
相比 Object.defineProperty 只能拦截 get 和 set,Proxy 的 handler 对象可以配置多达 13 种拦截操作(如 get, set, has, deleteProperty, ownKeys 等),覆盖了对象操作的方方面面。这直接解决了 Vue 2 的两大痛点:
属性增删:当你给
proxy赋一个新属性时(proxy.newProp = 'hello'),set陷阱会被触发。当你删除属性时(delete proxy.name),deleteProperty陷阱会被触发。Vue 3 可以完美感知。数组操作:
Proxy是对整个对象的代理,数组也是对象。所以当你执行proxyArr[0] = 1时,set陷阱同样会被触发,property会是'0'。数组的.length修改也会被拦截。Vue 2 的数组问题迎刃而解。
Reflect:Proxy 的最佳拍档
在上面的 handler 示例中,我们直接使用了 target[property] 来获取和设置值。但在复杂的场景下,这可能会引发问题,尤其是当 target 对象中有 getter 并且涉及到 this 指向时。
这时,Reflect 就登场了。Reflect 是一个内置的对象,它提供了一组与 Proxy 的 handler 方法同名且参数相同的静态方法。
Reflect 存在的意义:
函数式与默认行为:
Reflect的方法提供了对象操作的默认行为。例如,Reflect.get()就是get操作的默认行为。这使得在Proxy内部调用原始操作变得非常简单和标准。确保
this指向正确:这是最关键的一点。Reflect方法在调用时可以传递一个receiver参数,确保原始操作中的this指向代理对象,而不是原始对象。更可靠的返回值:像
Reflect.set()会返回一个布尔值表示操作是否成功,这比直接赋值(可能会在严格模式下抛错)更健壮。
让我们用 Reflect 来重构上面的 handler:
JavaScript
const handler = {
get(target, property, receiver) {
console.log(`正在读取属性: ${property}`);
// 使用 Reflect.get,并将 receiver 传进去
return Reflect.get(target, property, receiver);
},
set(target, property, value, receiver) {
console.log(`正在设置属性: ${property} = ${value}`);
// 使用 Reflect.set,并将 receiver 传进去
const success = Reflect.set(target, property, value, receiver);
if (success) {
// 在这里触发更新 (trigger)
}
return success;
}
};
深入理解 receiver
receiver 参数是理解 Proxy 和 Reflect 联动机制的关键,它解决了 this 的指向问题。
想象一个场景:
JavaScript
const target = {
_name: 'Vue',
get name() {
// 这里的 this 期望指向代理对象,以便对 _name 的访问也能被拦截
return this._name;
}
};
const handler = {
get(target, property, receiver) {
console.log(`拦截 get: ${property}`);
// 如果不用 Reflect,直接返回 target[property]
// 当访问 proxy.name 时,会触发 target.name 的 getter
// 此时 getter 内部的 this 指向的是 target,而不是 proxy
// 导致对 this._name 的访问逃离了 Proxy 的拦截!
// return target[property];
// 使用 Reflect,receiver 会将 this 绑定到代理对象 proxy 上
return Reflect.get(target, property, receiver);
}
};
const proxy = new Proxy(target, handler);
console.log(proxy.name);
运行结果分析:
当我们访问
proxy.name时,handler的get被触发,property是'name',receiver是proxy本身。Reflect.get(target, 'name', proxy)被调用。它会执行target上的namegetter。关键来了:
Reflect.get会将namegetter 内部的this绑定为receiver,也就是proxy。因此,
getter内部执行this._name时,实际上是在执行proxy._name。这次访问又会被
Proxy拦截,再次触发handler的get,此时property是'_name'。这样,整个访问链条都在
Proxy的掌控之下,响应式得以维持。
Vue 3 响应式的优势
性能更优:Vue 2 需要在初始化时递归遍历所有属性,如果数据量大,启动会很慢。Vue 3 的
Proxy是懒代理,只在访问属性时才会进行处理,初始化的开销非常小。功能更强:原生支持对象属性的增删和数组所有操作的监听,不再需要
Vue.set等 API。代码更简洁:响应式部分的代码逻辑更加清晰,不再需要为数组和对象写两套不同的逻辑。
当然,Proxy 也有其缺点,那就是无法兼容 IE 浏览器,因为 Proxy 和 Reflect 都是 ES6 的特性,没有 Polyfill。这也是 Vue 3 无法支持 IE 的根本原因。