先看一看 Vue 2。从下图你能看到,Vue 2 是一个响应式驱动的、内置虚拟 DOM、组件化、用在浏览器开发,并且有一个运行时把这些模块很好地管理起来的框架。
Vue 2 能把上面所说的这些模块很好地管理起来,看起来已经足够好了。不过事实真的如此么?聪明的你估计已经猜到了,Vue 2 还是有缺陷的,所以后面才会升级迭代。
我在下面列举了一些 Vue 2 常见的缺陷,你可以对照你的实际开发经验,看看是否也遇到过这些问题:
首先从开发维护的角度看,Vue 2 是使用 Flow.js 来做类型校验。但现在 Flow.js 已经停止维护了,整个社区都在全面使用 TypeScript 来构建基础库,Vue 团队也不例外。
然后从社区的二次开发难度来说,Vue 2 内部运行时,是直接执行浏览器 API 的。但这样就会在 Vue 2 的跨端方案中带来问题,要么直接进入 Vue 源码中,和 Vue 一起维护,比如 Vue 2 中你就能见到 Weex 的文件夹。
要么是要直接改为复制一份全部 Vue 的代码,把浏览器 API 换成客户端或者小程序的。比如 mpvue 就是这么做的,但是 Vue 后续的更新就很难享受到。
最后从我们普通开发者的角度来说,Vue 2 响应式并不是真正意义上的代理,而是基于 Object.defineProperty() 实现的。对于 Object.defineProperty() 这个 API 的细节,我们在后面讲源码时会讲到,现在你只需要知道这个 API 并不是代理,而是对某个属性进行拦截,所以有很多缺陷,比如:删除数据就无法监听,需要 $delete 等 API 辅助才能监听到。
**并且,Option API 在组织代码较多组件的时候不易维护。**对于 Option API 来说,所有的 methods、computed 都在一个对象里配置,这对小应用来说还好。但代码超过 300 行的时候,新增或者修改一个功能,就需要不停地在 data,methods 里跳转写代码,我称之为上下反复横跳。
前面这些问题并不是 Vue 2 有意为之,大部分是发展的过程中碰见的。Vue 3 就是继承了 Vue 2 具有的响应式、虚拟 DOM,组件化等所有优秀的特点,并且全部重新设计,解决了这些历史包袱的新框架,是一个拥抱未来的前端框架。
接下来我们就来具体看看 Vue 3 新特性,我将分成 7 个具体方面向你展开介绍。其中,响应式系统、Composition API 组合语法、新的组件和 Vite 是你需要重视的;自定义渲染器这方面的知识,你想用 Vue 开发跨端应用时会用到;如果你想对 Vue 源码作出贡献,RFC 机制你也需要好好研究,并且得对 TypeScript 重构有很好的经验。
Vue 3 的第一个新特性和代码无关,而是 Vue 团队开发的工作方式。
Vue 很长一段时间都是尤雨溪一个人维护,感慨尤雨溪战斗力的同时,社区也有很多人对 Vue 的稳定性提出质疑。后来尤雨溪吸纳了社区的人,并成立了 Core Team。Vue 3 在此基础之上更进一步,全面拥抱社区,任何对 Vue 感兴趣的人都可以参与新特性的讨论。
RFC 的引入,让 Vue 生态更加开放,在开发方式的新特性之外,我们搞技术的还是要回归代码,下面我来说说 Vue 3 在代码层面所做的具体优化。
Vue 2 的响应式机制是基于 Object.defineProperty() 这个 API 实现的,此外,Vue 还使用了 Proxy,这两者看起来都像是对数据的读写进行拦截,但是 defineProperty 是拦截具体某个属性,Proxy 才是真正的“代理”。
怎么理解这两者的区别呢?我们首先看 defineProperty 这个 API,defineProperty 的使用,要明确地写在代码里,下面是示例代码:
Object.defineProperty(obj, 'title', {
get() {},
set() {},
})
当项目里“读取 obj.title”和“修改 obj.title”的时候被 defineProperty 拦截,但 defineProperty 对不存在的属性无法拦截,所以 Vue 2 中所有数据必须要在 data 里声明。
而且,如果 title 是一个数组的时候,对数组的操作,并不会改变 obj.title 的指向,虽然我们可以通过拦截.push 等操作实现部分功能,但是对数组的长度的修改等操作还是无法实现拦截,所以还需要额外的 $set 等 API。
而 Proxy 这个 API 就是真正的代理了,我们先看它的用法:
new Proxy(obj, {
get(key) { },
set(key, value) { },
}
需要注意的是,虽然 Proxy 拦截 obj 这个数据,但 obj 具体是什么属性,Proxy 则不关心,统一都拦截了。而且 Proxy 还可以监听更多的数据格式,比如 Set、Map,这是 Vue 2 做不到的。
当然,Proxy 存在一些兼容性问题,这也是为什么 Vue 3 不兼容 IE11 以下的浏览器的原因,还好现在 IE 用的人不多了。
**更重要的是,我觉得 Proxy 代表一种方向,就是框架会越来越多的拥抱浏览器的新特性。**在 Proxy 普及之前,我们是没有办法完整的监听一个 JavaScript 对象的变化,只能使用 Object.defineProperty() 去实现一部分功能。
前端框架利用浏览器的新特性来完善自己,才会让前端这个生态更繁荣,抛弃旧的浏览器是早晚的事。
Vue 2 内部所有的模块都是揉在一起的,这样做会导致不好扩展的问题,刚才我也提到了这一点。Vue 3 是怎么解决这个问题的呢?那就是拆包,使用最近流行的 monorepo 管理方式,响应式、编译和运行时全部独立了,变成下图所示的模样:
我们能看到,在 Vue 3 的组织架构中,响应式独立了出来。而 Vue 2 的响应式只服务于 Vue,Vue 3 的响应式就和 Vue 解耦了,你甚至可以在 Node.js 和 React 中使用响应式。
渲染的逻辑也拆成了平台无关渲染逻辑和浏览器渲染 API 两部分 。
在这个架构下,Node 的一些库,甚至 React 都可以依赖响应式。在任何时候,如果你希望数据被修改了之后能通知你,你都可以单独依赖 Vue 3 的响应式。
那么,在你想使用 Vue 3 开发小程序、开发 canvas 小游戏以及开发客户端的时候,就不用全部 fork Vue 的代码,只需要实现平台的渲染逻辑就可以。
就像动画片《战神金刚》,五个机器人可以独立执行任务,但关键时刻,高呼一声“我来组成头部”,就可以合体,从而发挥整体的作用。Vue 3 也是一样,响应式、编译和运行时几部分组合在一起就是运行在浏览器端的 Vue 3,每个模块又都可以独立扩展出新的功能。
类型系统带来的好处以后我再跟他细说,现在只是笼统地告诉他,类型系统带来了更方便的提示,并且让我们的代码能够更健壮。
我们还是结合例子来看看,在下面这段代码中,我们首先定义了 name 这个变量,在定义的时候标记的是一个字符串,因而后面给它赋值时,赋值为数字就会报错。
之后,我们定义一个类型 Person,里面的变量 name 是字符串类型,变量 age 是数字类型。违反这个设置的数据就报错,这在多人协同和长期维护的项目里带来的收益是巨大的,因为这样可以使错误的代码在编译阶段就被发现,从而避免程序上线运行后,可能会发生的更大的异常错误。
let name:string = '我是个靓仔'
name = 1 // 报错
interface Person {
name: string;
age: number;
}
let me:Person = {
name:'靓仔圣',
age:18
}
me.age = '整条街' // 报错
所以大部分开源的框架都会引入类型系统,来对 JavaScript 进行限制。这样做的原因,就是我们前面提到的两点:第一点是,类型系统带来了更方便的提示;第二点是,类型系统让代码更健壮。
Vue 2 那个时代基本只有两个技术选型,Facebook 家的 Flow.js 和微软家的 TypeScript。Vue 2 选 Flow.js 没问题,但是现在 Flow.js 被抛弃了。Vue 3 选择了 TypeScript,TypeScript 官方也对使用 TypeScript 开发 Vue 3 项目的团队也更加友好。
Composition API 是 Vue 3 中我最喜欢的一个特性,我们也叫它组合 API。
先举个 Vue 2 中的简单例子,一个累加器,并且还有一个计算属性显示累加器乘以 2 的结果。
<div id="app">
<h1 @click="add">{{count}} * 2 = {{double}}</h1>
</div>
<script src="https://unpkg.com/vue@next"></script>
<script>
let App = {
data(){
return {
count:1
}
},
methods:{
add(){
this.count++
}
},
computed:{
double(){
return this.count*2
}
}
}
Vue.createApp(App).mount('#app')
</script>
在 Vue 3 中,除了上面这种这个写法,我们还可以采用下方的写法,新增一个 setup 配置:
{{state.count}} * 2 = {{double}}
使用 Composition API 后,代码看起来很烦琐,没有 Vue 2 中 Options API 的写法简单好懂,但 Options API 的写法也有几个很严重的问题:
我们使用 Composition API 后,虽然看起来烦琐了一些,但是带来了诸多好处:
Composition API 对我们开发 Vue 项目起到了巨大的帮助。下面这个示例图很好地说明了问题:每一个功能模块的代码颜色一样,左边是 Options API,一个功能的代码零散的分布在 data,methods 等配置内,维护起来很麻烦,而右边的 Compositon API 就不一样了,每个功能模块都在一起维护。
其实还可以更进一步,如果每个颜色块代码,我们都拆分出去一个函数,我们就会写出类似上面右侧风格的代码,每个数据来源都清晰可见,而且每个功能函数都可以在各个地方复用。对于 Vue 3 采用的这种代码风格
Vue 3 还内置了 Fragment、Teleport 和 Suspense 三个新组件。这个倒不难,项目中用到的时候会详细剖析,现在你只需要这仨是啥就行,以及它们的用途即可:
Vite 不在 Vue 3 的代码包内,和 Vue 也不是强绑定,Vite 的竞品是 Webpack,而且按照现在的趋势看,使用率超过 Webpack 也是早晚的事。
Vite 主要提升的是开发的体验,Webpack 等工程化工具的原理,就是根据你的 import 依赖逻辑,形成一个依赖图,然后调用对应的处理工具,把整个项目打包后,放在内存里再启动调试。
由于要预打包,所以复杂项目的开发,启动调试环境需要 3 分钟都很常见,Vite 就是为了解决这个时间资源的消耗问题出现的。
你可能不知道,现代浏览器已经默认支持了 ES6 的 import 语法,Vite 就是基于这个原理来实现的。具体来说,在调试环境下,我们不需要全部预打包,只是把你首页依赖的文件,依次通过网络请求去获取,整个开发体验得到巨大提升,做到了复杂项目的秒级调试和热更新。
下图展示了 Webpack 的工作原理,Webpack 要把所有路由的依赖打包后,才能开始调试。
而下图所示的是 Vite 的工作原理,一开始就可以准备联调,然后根据首页的依赖模块,再去按需加载,这样启动调试所需要的资源会大大减少。