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Vue3中响应数据核心是 reactive ， reactive 的实现是由 proxy 加 effect 组合，上一章节我们利用 proxy 实现了一个简易版的 reactive，# 【源码系列#01】Vue3响应式原理（Reactive）。接下来让我们一起手写下 effect 的源码
effect
effect 作为 reactive 的核心，主要负责收集依赖，更新依赖
在学习 effect之前，我们再来看下这张图
- targetMap：存储了每个 “响应性对象属性” 关联的依赖；类型是 WeakMap
- depsMap：存储了每个属性的依赖；类型是 Map
- dep：存储了我们的 effects ，一个 effects 集，这些 effect 在值发生变化时重新运行；类型是 Set
编写effect函数
// 当前正在执行的effectexport let activeEffect = undefinedexport class ReactiveEffect { // @issue2 // 这里表示在实例上新增了parent属性，记录父级effect public parent = null // 记录effect依赖的属性 public deps = [] // 这个effect默认是激活状态 public active = true // 用户传递的参数也会传递到this上 this.fn = fn constructor(public fn, public scheduler) {} // run就是执行effect run() { // 这里表示如果是非激活的情况，只需要执行函数，不需要进行依赖收集 if (!this.active) { return this.fn() } // 这里就要依赖收集了 核心就是将当前的effect 和 稍后渲染的属性关联在一起 try { // 记录父级effect this.parent = activeEffect activeEffect = this // 当稍后调用取值操作的时候 就可以获取到这个全局的activeEffect了 return this.fn() } finally { // 还原父级effect activeEffect = this.parent } }}export function effect(fn, options: any = {}) { // 这里fn可以根据状态变化 重新执行， effect可以嵌套着写 const _effect = new ReactiveEffect(fn) // 创建响应式的effect // issue1 _effect.run() // 默认先执行一次}@issue1 effect 默认会先执行一次
依赖收集
const targetMap = new WeakMap()export function track(target, type, key) { // @issue3 // 我们只想在我们有activeEffect时运行这段代码 if (!activeEffect) return let depsMap = targetMap.get(target) // 第一次没有 if (!depsMap) { targetMap.set(target, (depsMap = new Map())) } let dep = depsMap.get(key) // key -> name / age if (!dep) { depsMap.set(key, (dep = new Set())) } // 单向指的是 属性记录了effect， 反向记录，应该让effect也记录他被哪些属性收集过，这样做的好处是为了可以清理 trackEffects(dep)}export function trackEffects(dep) { if (activeEffect) { let shouldTrack = !dep.has(activeEffect) // 去重了 if (shouldTrack) { dep.add(activeEffect) // @issue4 // 存放的是属性对应的set activeEffect.deps.push(dep) // 让effect记录住对应的dep， 稍后清理的时候会用到 } }}@issue3 当activeEffect有值时，即只在effect运行时执行track依赖收集
@issue4 双向记录 ，一个属性对应多个effect，一个effect对应多个属性
一个属性对应多个 effect： 在之前的 depsMap 图中，我们得知，一个属性映射一个 dep（即 effect 集合，类型为 Set）
一个effect对应多个属性： 在 effect 中，有一个 deps 属性，她记录了此 effect 依赖的每一个属性所对应的 dep。让 effect 记录对应的 dep， 目的是在稍后清理的时候会用到
触发更新
export function trigger(target, type, key) { const depsMap = targetMap.get(target) if (!depsMap) return // 触发的值不在模板中使用 let effects = depsMap.get(key) // 找到了属性对应的effect // 永远在执行之前 先拷贝一份来执行， 不要关联引用 if (effects) { triggerEffects(effects) }}export function triggerEffects(effects) { effects.forEach(effect => { // 我们在执行effect的时候 又要执行自己，那我们需要屏蔽掉，不要无限调用，【避免由activeEffect触发trigger，再次触发当前effect。 activeEffect -> fn -> set -> trigger -> 当前effect】 // @issue5 if (effect !== activeEffect) { effect.run() // 否则默认刷新视图 } })}@issue5 避免由run触发trigger，无限递归循环
我们在执行 effect 的时候，又要执行自己，那我们需要屏蔽掉，不要无限调用【避免由 activeEffect 触发 trigger，再次触发当前 effect。 activeEffect -> fn -> set -> trigger -> 当前effect】
举个栗子
const { effect, reactive } = VueReactivityconst data = { name: '柏成', age: 13, address: { num: 517 } }const state = reactive(data)// vue3中的代理都是用proxy来解决的// 此effect函数默认会先执行一次， 对响应式数据取值(取值的过程中数据会依赖于当前的effect)effect(() => { state.age = Math.random() document.getElementById('app').innerHTML = state.name + '今年' + state.age + '岁了'})// 稍后name和age变化会重新执行effect函数setTimeout(() => { state.age = 18}, 1000)分支切换与cleanup
// 每次执行effect的时候清理一遍依赖，再重新收集，双向清理function cleanupEffect(effect) { // deps 里面装的是name对应的effect, age对应的effect const { deps } = effect for (let i = 0; i { // 我们在执行effect的时候 又要执行自己，那我们需要屏蔽掉，不要无限调用，【避免由activeEffect触发trigger，再次触发当前effect。 activeEffect -> fn -> set -> trigger -> 当前effect】 if (effect !== activeEffect) { effect.run() // 否则默认刷新视图 } })}@issue6 分支切换 – cleanupEffect。我们需要在执行用户函数之前将之前收集的内容清空，双向清理，在渲染时我们要避免副作用函数产生的遗留，举个栗子，我们再次修改name，原则上不应更新页面
每次副作用函数执行时，可以先把它从所有与之关联的依赖集合中删除。当副作用函数执行完毕后，响应式数据会与副作用函数之间建立新的依赖关系，而分支切换后，与副作用函数没有依赖关系的响应式数据则不会再建立依赖，这样副作用函数遗留的问题就解决了；
const { effect, reactive } = VueReactivityconst state = reactive({ flag: true, name: '柏成', age: 24 })effect(() => { // 我们期望的是每次执行effect的时候都可以清理一遍依赖，重新收集 // 副作用函数 (effect执行渲染了页面) console.log('render') document.body.innerHTML = state.flag ? state.name : state.age})setTimeout(() => { state.flag = false setTimeout(() => { // 修改name，原则上不更新页面 state.name = '李' }, 1000)}, 1000)@issue7 分支切换 – 死循环。遍历 set 对象时，先 delete 再 add，会出现死循环
在调用循环遍历 Set 集合时，如果一个值已经被访问过了，但该值被删除，并重新添加到集合，如果此时循环遍历没有结束，那该值会被重新访问。
参考资料：ECMAScript Language Specification
提示：语言规范说的是forEach时是这样的，实测 for of 遍历Set会有同样的问题。
看一下 triggerEffects 方法，遍历了 effects
export function triggerEffects(effects) { effects.forEach(effect => { effect.run() })}在 effect.run 方法中
- 执行
cleanupEffect(effect)，清理一遍依赖
deps[i].delete(effect) - 执行
this.fn()，重新执行函数，重新收集依赖
// track() 方法中dep.add(activeEffect) // 将副作用函数activeEffect添加到响应式依赖中解决方法：
let effect = () => {};let deps = new Set([effect])deps.forEach(item=>{ console.log('>>>') deps.delete(effect); deps.add(effect)}); // 这样就导致死循环了// 解决方案如下，先拷贝一份，遍历的Set对象 和 操作(delete、add)的Set对象不是同一个即可let effect = () => {};let deps = new Set([effect])const newDeps = new Set(deps) newDeps.forEach(item=>{ console.log('>>>') deps.delete(effect); deps.add(effect)}); effect嵌套
// 当前正在执行的effectexport let activeEffect = undefinedexport class ReactiveEffect { // @issue2 // 这里表示在实例上新增了parent属性，记录父级effect public parent = null // 记录effect依赖的属性 public deps = [] // 这个effect默认是激活状态 public active = true // 用户传递的参数也会传递到this上 this.fn = fn constructor(public fn, public scheduler) {} // run就是执行effect run() { // 这里表示如果是非激活的情况，只需要执行函数，不需要进行依赖收集 if (!this.active) { return this.fn() } // 这里就要依赖收集了 核心就是将当前的effect 和 稍后渲染的属性关联在一起 try { // 记录父级effect this.parent = activeEffect activeEffect = this // 当稍后调用取值操作的时候 就可以获取到这个全局的activeEffect了 return this.fn() } finally { // 还原父级effect activeEffect = this.parent } }}export function effect(fn, options: any = {}) { // 这里fn可以根据状态变化 重新执行， effect可以嵌套着写 const _effect = new ReactiveEffect(fn) // 创建响应式的effect // issue1 _effect.run() // 默认先执行一次}@issue2 利用 parent 解决effect嵌套问题，effect 嵌套的场景在 Vue.js 中常常出现，如：Vue中的渲染函数（render）就是在一个effect中执行的，嵌套组件就会伴随着嵌套 effect
- 解决effect嵌套问题—-栈方式————————vue2/vue3.0初始版本
// 运行effect，此effect入栈，运行完毕，最后一个effect出栈，属性关联栈中的最后一个effect[e1] -> [e1,e2] -> [e1]effect(() => { // activeEffect = e1 state.name // name -> e1 effect(() => { // activeEffect = e2 state.age // age -> e2 }) // activeEffect = e1 state.address // address = e1})- 解决effect嵌套问题—-树形结构方式—————-vue3后续版本
// 这个执行流程 就类似于一个树形结构effect(()=>{ // parent = null activeEffect = e1 state.name // name -> e1 effect(()=>{ // parent = e1 activeEffect = e2 state.age // age -> e2 effect(()=> { // parent = e2 activeEffect = e3 state.sex // sex -> e3 }) // activeEffect = e2 }) // activeEffect = e1 state.address // address -> e1 effect(()=>{ // parent = e1 activeEffect = e4 state.age // age -> e4 })})停止effect和调度执行
export class ReactiveEffect { // @issue8 - stop stop() { if (this.active) { this.active = false cleanupEffect(this) // 停止effect的收集 } }}export function effect(fn, options: any = {}) { // 这里fn可以根据状态变化 重新执行， effect可以嵌套着写 const _effect = new ReactiveEffect(fn, options.scheduler) // 创建响应式的effect @issue8 - scheduler _effect.run() // 默认先执行一次 // @issue8 - stop // 绑定this，run方法内的this指向_effect，若不绑定，这样调用run方法时，runner()，则指向undefined const runner = _effect.run.bind(_effect) // 将effect挂载到runner函数上，调用stop方式时可以这样调用 runner.effect.stop() runner.effect = _effect return runner}export function triggerEffects(effects) { // 先拷贝，防止死循环，new Set 后产生一个新的Set effects = new Set(effects) // @issue7 effects.forEach(effect => { // 我们在执行effect的时候 又要执行自己，那我们需要屏蔽掉，不要无限调用，【避免由activeEffect触发trigger，再次触发当前effect。 activeEffect -> fn -> set -> trigger -> 当前effect】 if (effect !== activeEffect) { // @issue8 - scheduler if (effect.scheduler) { effect.scheduler() // 如果用户传入了调度函数，则执行调度函数 } else { effect.run() // 否则默认刷新视图 } } })}如何使用 stop 和 scheduler ？举个小栗子
- 当我们调用
runner.effect.stop()时，就双向清理了 effect 的所有依赖，后续state.age发生变化后，将不再重新更新页面 - 基于 scheduler 调度器，我们可以控制页面更新的周期，下面例子中，会在1秒后，页面由 30 变为 5000
let waiting = falseconst { effect, reactive } = VueReactivityconst state = reactive({ flag: true, name: 'jw', age: 30, address: { num: 10 } })let runner = effect( () => { // 副作用函数 (effect执行渲染了页面) document.body.innerHTML = state.age }, { scheduler() { // 调度 如何更新自己决定 console.log('run') if (!waiting) { waiting = true setTimeout(() => { runner() waiting = false }, 1000) } }, },)// 清理 effect 所有依赖，state.age 发生变化后，将不再重新更新页面// runner.effect.stop()state.age = 1000state.age = 2000state.age = 3000state.age = 4000state.age = 5000effect.ts
完整代码如下
/** * @issue1 effect默认会先执行一次 * @issue2 activeEffect 只在effect运行时执行track保存 * @issue3 parent 解决effect嵌套问题 * @issue4 双向记录 一个属性对应多个effect，一个effect对应多个属性 √ * @issue5 避免由run触发trigger，递归循环 * @issue6 分支切换 cleanupEffect * @issue7 分支切换 死循环，set循环中，先delete再add，会出现死循环 * @issue8 自定义调度器 类似Vue3中的effectScope stop 和 scheduler */// 当前正在执行的effectexport let activeEffect = undefined// @issue6// 每次执行effect的时候清理一遍依赖，再重新收集，双向清理function cleanupEffect(effect) { // deps 里面装的是name对应的effect, age对应的effect const { deps } = effect for (let i = 0; i name / age if (!dep) { depsMap.set(key, (dep = new Set())) } // 单向指的是 属性记录了effect， 反向记录，应该让effect也记录他被哪些属性收集过，这样做的好处是为了可以清理 trackEffects(dep)}export function trackEffects(dep) { if (activeEffect) { let shouldTrack = !dep.has(activeEffect) // 去重了 if (shouldTrack) { dep.add(activeEffect) // @issue4 // 存放的是属性对应的set activeEffect.deps.push(dep) // 让effect记录住对应的dep， 稍后清理的时候会用到 } }}export function trigger(target, type, key) { const depsMap = targetMap.get(target) if (!depsMap) return // 触发的值不在模板中使用 let effects = depsMap.get(key) // 找到了属性对应的effect // 永远在执行之前 先拷贝一份来执行， 不要关联引用 if (effects) { triggerEffects(effects) }}export function triggerEffects(effects) { // 先拷贝，防止死循环，new Set 后产生一个新的Set effects = new Set(effects) // @issue7 effects.forEach(effect => { // 我们在执行effect的时候，有时候会改变属性，那我们需要屏蔽掉，不要无限调用，【避免由activeEffect触发trigger，再次触发当前effect。 activeEffect -> fn -> set -> trigger -> 当前effect】 // @issue5 if (effect !== activeEffect) { // @issue8 - scheduler if (effect.scheduler) { effect.scheduler() // 如果用户传入了调度函数，则执行调度函数 } else { effect.run() // 否则默认刷新视图 } } })}参考资料
Vue3响应式系统实现原理（二） – CherishTheYouth – 博客园
人间不正经生活手册