Vue 3.2 源码系列：02-面试必会的《响应式设计原则》
序
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上一篇文章中咱们一起了解了 vue 框架设计理念，根据上一篇博客咱们知道了：
- 命令式
- 声明式
- 运行时
- 编译器
- 副作用
对应的概念，不熟悉的小伙伴们，可以点击 这里 进行查看。
正文开始
本篇博客要说明的问题
在咱们日常的工作，特别是 面试 中，面试官经常会问到 vue 响应式设计 相关的问题，在前端越来越卷的今天，如果你连 vue 响应式设计 都回答不出，那么这个工作基本上就与你无缘了。
所以说，本篇博客的目的就是为了给大家说清楚、捋顺溜 vue 响应式设计原则，以帮助看过本篇博客的小伙伴顺利通过 vue 响应式设计 相关的问题面试。
全篇文章大约 3000 字，我们会从：
- JS程序性 开始
- 讲到 vue 2 响应式核心
- 分析 vue2 响应性问题
- 引出 vue3 响应性核心
按照以上的顺序，进行讲解。
那么废话不多说，本篇文章内容正式开始~~
JS 的程序性
从我们学习 JS 的第一天就知道，JS 是图灵完备的编程语言。所以JS 将具备完善的程序性。
那么什么是 程序性 呢？下面咱们通过一段代码来进行明确：
// 定义一个商品对象，包含价格和数量
let product = {
price: 10,
quantity: 2
}
// 总价格
let total = product.price * product.quantity;
// 第一次打印
console.log(`总价格：${total}`);
// 修改了商品的数量
product.quantity = 5;
// 第二次打印
console.log(`总价格：${total}`);
在上面的代码中：
- 首先：咱们定义了一个
商品对象 product，它包含price 价格、quantity 数量两个属性 - 然后：咱们定义了
total 总价格，总价格的计算等于商品的单价 * 商品的数量 - 此时：打印
total应该为 20 元 - 然后：我们尝试修改
quantity 商品数量，把它的值修改为 5 - 最后：再对
total进行打印，那么问大家：此时 total 的值是什么呢？
相信看到这里，大家不免会想：“你这是把我们当小白了吧，这谁不会啊！肯定还是 20 啊！”
恭喜大家！答对了！ 第二次的打印结果依然为 20。但是！，大家有没有思考过一个问题，那就是：商品数量发生变化之后，total 真的应该还是 20 吗？
此时你有没有冒出来一个想法：如果商品数量发生变化之后，总价格 total 可以自动重新计算，那就太好了！
但是 js 本身具备 程序性，所谓程序性指的就是：一套固定的，不会发生变化的执行流程 。
在这样的一个程序性之下，是 不可能 重新发生计算的。
那么如果我们想要拿到这个 50（正确的值） 就必须要让你的程序变得更加的 “聪明”，也就是使其具备 响应性！
让你的程序变得更加“聪明”
你为了让你的程序变得更加 "聪明" , 所以你开始想：”如果数据变化了，程序可以重新执行运算就好了“。
那么怎么去做呢？你进行了一个这样的初步设想：
- 创建一个函数
effect，在其内部封装 计算总价格的表达式 - 在第一次打印总价格之前，执行
effect方法 - 在第二次打印总价格之前，执行
effect方法
那么这样我们是不是就可以在第二次打印时，得到我们想要的 50 了呢？
所以据此，你得到了如下的代码：
// 定义一个商品对象，包含价格和数量
let product = {
price: 10,
quantity: 2
}
// 总价格
let total = 0;
// 计算总价格的匿名函数
+ let effect = () => {
+ total = product.price * product.quantity;
+ };
// 第一次打印
+ effect();
console.log(`总价格：${total}`); // 总价格：20
// 修改了商品的数量
product.quantity = 5;
// 第二次打印
+ effect();
console.log(`总价格：${total}`); // 总价格：50
在上面的代码中：
- 首先：你封装了一个函数
effect，这个函数可以计算总价格 - 然后：你分别在每次打印
total前，执行effect方法，得到最新的总价格
依靠这样的代码，你成功的在第二次打印时得到了我们期望的结果：数据变化了，运算也重新执行了。
太 Beautiful 了~~
但是很快你就发现了一个问题，那就是：必须主动的在数量发生变化之后，重新主动执行 effect ，这样才可以得到想要的结果。
那么这样未免太麻烦了。有什么好的办法吗？
vue 2 的响应性核心 API：Object.defineProperty
你通过主动调用
effect方法的形式，成功得到了正确的结果。但是你也发现了这样做的一些问题。所以你开始想：如果不需要主动调用
effect方法，那就太好了！
你冥思苦想之后，发现：想要达到你的需求，那么可以借助 Object.defineProperty 进行实现。
vue2 以 Object.defineProperty 作为响应性的核心 API ，该 API 可以监听：指定对象的指定属性的 getter 和 setter
那么接下来咱们就可以借助该 API，让我们之前的程序进行 自动计算，该 API 接收三个参数：
- 指定对象
- 指定属性
- 属性描述符对象
得出代码如下：
// 定义一个商品对象，包含价格和数量
let quantity = 2
let product = {
price: 10,
quantity: quantity
}
// 总价格
let total = 0;
// 计算总价格的匿名函数
let effect = () => {
total = product.price * product.quantity;
};
// 第一次打印
effect();
console.log(`总价格：${total}`); // 总价格：20
// 监听 product 的 quantity 的 setter
Object.defineProperty(product, 'quantity', {
// 监听 product.quantity = xx 的行为，在触发该行为时重新执行 effect
set(newVal) {
// 注意：这里不可以是 product.quantity = newVal，因为这样会重复触发 set 行为
quantity = newVal
// 重新触发 effect
effect()
},
// 监听 product.quantity，在触发该行为时，以 quantity 变量的值作为 product.quantity 的属性值
get(val) {
return quantity
}
});
在以上代码中：
- 首先：把
product进行了拆分，主要是把quantity拆分了出来，这样做的目的是为了：setter 和 getter 行为的重复触发 - 然后：在第一次打印时，同样触发了
effect方法，得到第一次打印的总价格 - 重点：利用
Object.defineProperty方法，监听了product中quantity属性的getter和setter行为。 当触发set方法时，会调用 effect() ，从而达到quantity被赋值，重新计算的目的。
现在，你已经成功了利用 Object.defineProperty 方法，完成了基本的响应性。但是这种方法依然不是太好，为什么呢？
Object.defineProperty 在设计层的缺陷
Object.defineProperty 存在缺陷：它只能监听 指定对象的、指定属性的 getter 和 setter
在 vue 官网中存在这样的一段描述 ：
由于 JavaScript 的限制，Vue 不能检测数组和对象的变化。尽管如此我们还是有一些办法来回避这些限制并保证它们的响应性。
由于 JavaScript 的限制，Vue 不能检测数组和对象的变化 这是什么意思呢？
咱们通过一段基本的vue 代码来进行呈现：
<template>
<div id="app">
<ul>
<li v-for="(val, key, index) in obj" :key="index">
{{ key }} - {{ val }}
</li>
</ul>
<button @click="addObjKey">为对象增加属性</button>
<hr />
<ul>
<li v-for="(item, index) in arr" :key="index">
{{ item }}
</li>
</ul>
<button @click="addArrItem">为数组添加元素</button>
</div>
</template>
<script>
export default {
name: 'App',
data() {
return {
obj: {
name: '张三',
age: 30
},
arr: ['张三', '李四']
}
},
methods: {
addObjKey() {
this.obj.gender = '男'
console.log(this.obj) // 通过打印可以发现，obj 中存在 gender 属性，但是视图中并没有体现
},
addArrItem() {
this.arr[2] = '王五'
console.log(this.arr) // 通过打印可以发现，arr 中存在 王五，但是视图中并没有体现
}
}
}
</script>
在上面的代码，咱们分别通过：
- 为对象增加属性
- 为数组增加属性
这么两个例子，来验证了 新增属性 下的响应性，经过验证可以发现：
- 当为 对象 新增一个没有在
data中声明的属性时，新增的属性 不是响应性 的 - 当为 数组 通过下标的形式新增一个元素时，新增的元素 不是响应性 的
那么为什么会这样呢？
想要搞明白这个原因，那就需要明白官网所说的 由于 JavaScript 的限制 指的是什么意思。
我们知道：
vue 2是以Object.defineProperty作为核心API实现的响应性Object.defineProperty只可以监听 指定对象的指定属性的 getter 和 setter- 被监听了
getter和setter的属性，就被叫做 该属性具备了响应性
那么这就意味着：我们 必须要知道指定对象中存在该属性，才可以为该属性指定响应性。
但是 由于 JavaScript 的限制，我们没有办法监听到 指定对象新增了一个属性，所以新增的属性就没有办法通过 Object.defineProperty 来监听 getter 和 setter，所以 新增的属性将失去响应性。（PS：那么如果想要增加具备响应性的新属性，那么可以通过 Vue.set 方法实现）
那么此时，你已经明确了 Object.defineProperty 所存在的问题，也知道通过 Object.defineProperty 实现响应性可能会存在缺陷，那么怎么办呢？
vue3的响应性核心 API：proxy
Object.defineProperty的缺陷让你寝食难安，直到你发现了Proxy~~~~
当你知道了 Object.defineProperty 的缺陷之后，你迫切的期望想要修正它。这时你注意到了一个新的API： Proxy。
proxy 顾名思义就是 代理 的意思。我们来看如下代码：
// 定义一个商品对象，包含价格和数量
let product = {
price: 10,
quantity: 2
}
// new Proxy 接收两个参数（被代理对象，handler 对象）。
// 生成 proxy 代理对象实例，该实例拥有《被代理对象的所有属性》 ，并且可以被监听 getter 和 setter
// 此时：product 被称为《被代理对象》，proxyProduct 被称为《代理对象》
const proxyProduct = new Proxy(product, {
// 监听 proxyProduct 的 set 方法，在 proxyProduct.xx = xx 时，被触发
// 接收四个参数：被代理对象 tager，指定的属性名 key，新值 newVal，最初被调用的对象 receiver
// 返回值为一个 boolean 类型，true 表示属性设置成功
set(target, key, newVal, receiver) {
// 为 target 附新值
target[key] = newVal
// 触发 effect 重新计算
effect()
return true
},
// 监听 proxyProduct 的 get 方法，在 proxyProduct.xx 时，被触发
// 接收三个参数：被代理对象 tager，指定的属性名 key，最初被调用的对象 receiver
// 返回值为 proxyProduct.xx 的结果
get(target, key, receiver) {
return target[key]
}
})
// 总价格
let total = 0;
// 计算总价格的匿名函数
let effect = () => {
total = proxyProduct.price * proxyProduct.quantity;
};
// 第一次打印
effect();
console.log(`总价格：${total}`); // 总价格：20
在以上代码中，我们可以发现 Proxy 和 Object.defineProperty 存在着非常大的区别，那就是：
-
proxy：Proxy将代理一个对象（被代理对象），得到一个新的对象（代理对象），同时拥有被代理对象中所有的属性。- 当想要修改对象的指定属性时，我们应该使用 代理对象 进行修改。
- 代理对象 的任何一个属性都可以触发
handler的getter和setter。
-
Object.defineProperty：Object.defineProperty为 指定对象的指定属性 设置 属性描述符。- 当想要修改对象的指定属性时，可以使用原对象进行修改。
- 通过属性描述符，只有 被监听 的指定属性，才可以触发
getter和setter。
现在你成功的利用proxy解决了Object.defineProperty所带来的的缺陷，真是好极了~~
总结
在本篇博客成，咱们按照：
- JS程序性
- vue 2 响应式核心
- vue2 响应性问题
- vue3 响应性核心
的顺序对 vue 响应性 进行了分析，期望大家可以在看完本篇博客的内容之后，达到文章开头我们所提到的目的：顺利通过 vue 响应式设计 相关的问题面试。
谢谢大家阅读~~~