Vue.js入门系列（三十四）：Vue2与Vue3的响应式原理回顾与比较

Vue.js入门系列（三十四）：Vue2与Vue3的响应式原理回顾与比较

引言

Vue.js 的响应式系统一直是其核心亮点之一，它能够自动追踪数据的变化并更新视图。在 Vue2 中，这种响应式依赖于 Object.defineProperty，而在 Vue3 中，则是通过更强大且灵活的 Proxy 与 Reflect API 实现。本文将回顾 Vue2 的响应式原理，深入探讨 Vue3 的响应式实现，并对 reactive 和 ref 进行对比分析。

一、Vue2的响应式原理回顾

1.1 Vue2的响应式系统

在 Vue2 中，响应式系统主要依赖于 Object.defineProperty 来拦截对象的属性访问和修改。Vue 会递归地遍历对象的每一个属性，并通过 getter 和 setter 追踪数据的变化。当数据发生改变时，Vue 负责通知视图进行更新。

Object.defineProperty(obj, 'key', {
  get() {
    // 依赖收集
    return value;
  },
  set(newVal) {
    // 触发更新
    value = newVal;
    updateView();
  }
});

1.2 Vue2响应式系统的缺点

虽然 Vue2 的 Object.defineProperty 能够处理大部分场景，但它也存在一些局限性：

• 无法拦截数组的变化：Object.defineProperty 不能直接监听数组长度的变化或者通过数组方法（如 push、splice）引起的修改。
• 无法检测对象的新增或删除属性：Vue2 无法通过 defineProperty 直接监听对象新增或删除的属性，因此需要通过 Vue.set 和 Vue.delete 来进行响应式处理。
• 递归嵌套：Object.defineProperty 需要递归遍历每一个属性，当对象非常深层次时，这会带来性能上的开销。

二、Vue3响应式原理：Proxy

2.1 为什么 Vue3 选择 Proxy？

Vue3 引入了 ES6 的 Proxy 来替代 Vue2 中的 Object.defineProperty。Proxy 提供了更强大的功能，能够直接拦截对对象的所有操作，并且对数组、对象新增属性等也可以完美支持。此外，Proxy 可以作用于整个对象，而不是递归地拦截每个属性，性能得到了显著提升。

2.2 基本使用：Proxy

Proxy 是 Vue3 响应式系统的核心，通过 Proxy，Vue3 可以拦截对对象的各种操作，如获取、设置、删除属性等。

const handler = {
  get(target, key, receiver) {
    console.log(`Getting ${key}`);
    return Reflect.get(target, key, receiver);
  },
  set(target, key, value, receiver) {
    console.log(`Setting ${key} to ${value}`);
    return Reflect.set(target, key, value, receiver);
  }
};

const obj = new Proxy({ name: 'Alice', age: 25 }, handler);
obj.name;  // Getting name
obj.age = 26;  // Setting age to 26

在这个示例中，我们通过 Proxy 拦截了对象的属性访问（get）和修改（set），并在控制台输出相应的操作信息。

2.3 Vue3的响应式实现

Vue3 使用 Proxy 来创建响应式对象。通过 reactive API，我们可以轻松创建一个响应式对象，它能够自动追踪对象的变化并更新视图。

import { reactive } from 'vue';

const state = reactive({
  name: 'Alice',
  age: 25
});

当我们修改 state 对象的属性时，Vue3 会通过 Proxy 监听这些变化并自动更新视图。

2.4 Proxy 的优势

• 数组的响应式处理：Proxy 能够直接监听数组的方法，如 push、pop、splice 等，从而确保数组的所有操作都能被正确追踪。
• 新增和删除属性的检测：使用 Proxy 可以自动检测对象新增或删除的属性，无需使用 Vue.set 或 Vue.delete。
• 统一的操作拦截：Proxy 可以拦截几乎所有对象操作，如 get、set、has、deleteProperty、defineProperty 等，提供了更大的灵活性。

三、Vue3响应式原理：Reflect

3.1 什么是 Reflect？

Reflect 是 ES6 中新增的一个内置对象，它提供了与 Proxy 操作对象相同的反射方法。Reflect 的存在使得 Proxy 的实现更加简洁，并且提供了一些默认行为。

3.2 Proxy 与 Reflect 的结合使用

Proxy 和 Reflect 通常结合使用。在 Vue3 的响应式系统中，Reflect 主要用于调用默认的行为，从而确保在拦截操作后对象能够继续正常工作。

const handler = {
  get(target, key, receiver) {
    console.log(`Getting ${key}`);
    return Reflect.get(target, key, receiver);
  },
  set(target, key, value, receiver) {
    console.log(`Setting ${key} to ${value}`);
    return Reflect.set(target, key, value, receiver);
  }
};

通过 Reflect，我们可以确保 Proxy 拦截的操作在处理完拦截逻辑后依然能够返回期望的结果。这也是 Vue3 在 reactive 的底层实现中广泛使用 Reflect 的原因。

3.3 Reflect 提供的好处

• 简化代码：Reflect 使得 Proxy 的代码更加清晰，避免了我们手动处理对象的默认行为。
• 一致性：Reflect 提供了与 Proxy 完全一致的方法接口，确保拦截操作与默认操作行为的一致性。

四、reactive 对比 ref

4.1 reactive 和 ref 的区别

• ref：用于基本数据类型（如字符串、数字、布尔值）和对象，返回带有 .value 属性的包装对象。对于对象或数组，ref 并不会将其内部属性转换为响应式的。
• reactive：主要用于处理复杂对象和数组，它会将整个对象的所有属性递归地转换为响应式的。

import { ref, reactive } from 'vue';

// ref 使用
const count = ref(0);  // 用于基本类型
count.value++;

// reactive 使用
const user = reactive({ name: 'John', age: 30 });  // 用于对象
user.name = 'Doe';

4.2 什么时候使用 ref，什么时候使用 reactive

• 使用 ref：当你处理基本类型数据时，推荐使用 ref。即便是对象类型的数据，如果你想手动控制响应式更新，也可以使用 ref。
• 使用 reactive：如果你需要对一个复杂对象（如嵌套对象或数组）进行深层次的响应式处理，应该使用 reactive。reactive 能够递归地将对象所有的属性都变成响应式的，简化了对深层对象的处理。

五、总结

通过本文的学习，你应该掌握了以下关键点：

• Vue2 响应式原理：了解了 Vue2 中基于 Object.defineProperty 的响应式系统及其局限性。
• Vue3 响应式原理：通过 Proxy 和 Reflect 取代 Vue2 的 Object.defineProperty，解决了 Vue2 的局限性，并大大提升了性能和灵活性。
• reactive 和 ref 的对比：学会了如何在 Vue3 中使用 ref 和 reactive 处理不同类型的数据，并理解了它们各自的应用场景。

Vue3 的响应式系统通过 Proxy 和 Reflect 为开发者提供了更加强大的工具，使得应用的状态管理更加灵活高效。在接下来的博客中，我们将继续探索 Vue3 的更多高级特性和实际应用场景。如果你有任何疑问或需要进一步讨论，欢迎在评论区留言。感谢你的阅读，期待在下一篇博客中继续与大家分享更多 Vue.js 和 Vue3 的开发技巧与经验！