Vue3源码-响应式系统-Object、Array数据响应式总结

本文基于Vue 3.2.30版本源码进行分析
为了增加可读性，会对源码进行删减、调整顺序、改变的操作，文中所有源码均可视作为伪代码
由于ts版本代码携带参数过多，不利于展示，大部分伪代码会采取js的形式展示，而不是原来的ts代码

本文内容

Object数据响应式测试代码调试与Vue3对应源码总结，分为常见的读和写操作的相关响应式处理
Array数据响应式测试代码调试与Vue3对应源码总结，分为常见的读和写操作的相关响应式处理

本篇文章不对ref类型、shallow类型、readonly类型进行总结分析
本篇文章主要集中在总结对于Vue3每一种数据如何实现读和写操作的响应式拦截，比如数组一些方法，为了实现响应式监听所做的特殊拦截处理

本文尽可能对源码中涉及到的读写操作进行列举和总结，难免会有遗漏

前置知识

在上一篇Vue3源码-响应式系统-依赖收集和派发更新流程浅析文章中，我们梳理了整个响应式系统依赖收集和派发更新的流程，还简单地介绍了Proxy以及Reflect，明白了响应式的基本原理就是拦截target一些方法，比如get，比如set，然后进行依赖收集和派发更新
但是我们并没有对Vue3中响应式数据类型的分类，响应式数据常见属性的拦截等源码进行分析，本篇文章将基于Vue3源码各种非原始值的数据响应式进行总结，主要研究的源代码核心部分如下所示:

function reactive(target) {
    return createReactiveObject(target, false, mutableHandlers, mutableCollectionHandlers, reactiveMap);
}
function createReactiveObject(target, isReadonly, baseHandlers, collectionHandlers, proxyMap) {
    const targetType = getTargetType(target);
    if (targetType === 0 /* INVALID */) {
        return target;
    }
    const proxy = new Proxy(target, targetType === 2 /* COLLECTION */ ? collectionHandlers : baseHandlers);
    return proxy;
}

const mutableHandlers = {
    get,
    set,
    deleteProperty,
    has,
    ownKeys
};
const mutableCollectionHandlers = {
    get: /*#__PURE__*/ createInstrumentationGetter(false, false)
};

从new Proxy(target)中可以发现，响应式监听数据分为两种targetType=2以及targetType=1，从上面和下面代码块可以得知，当target=1时，即数据类型为Object/Array时，new Proxy(target, baseHandlers)，本文将基于baseHandlers进行分析

function targetTypeMap(rawType) {
    switch (rawType) {
        case 'Object':
        case 'Array':
            return 1 /* COMMON */;
        case 'Map':
        case 'Set':
        case 'WeakMap':
        case 'WeakSet':
            return 2 /* COLLECTION */;
        default:
            return 0 /* INVALID */;
    }
}

Object

读操作

测试代码

具体代码可以查看github调试代码，有debugger断点，直接整个文件夹下载到本地运行object.html即可

const proxy = reactive({ count: 1, count1: 2 });
watchEffect(() => {
    console.error("object.count", proxy.count);
    for (let key in proxy) {
        console.warn("for in object", key);
    }

    console.info("key in object", "count" in proxy);
});

在effect中直接访问属性：`proxy.count`

触发Proxy.get()响应，进行track(target, "get", "count")的依赖收集

function createGetter(isReadonly = false, shallow = false) {
    return function get(target, key, receiver) {
        const res = Reflect.get(target, key, receiver);
        if (!isReadonly) {
            track(target, "get" /* GET */, key);
        }
        if (isObject(res)) {
            return isReadonly ? readonly(res) : reactive(res);
        }
        return res;
    }
}

在effect中遍历访问proxy的key：`for(let key in proxy)`

触发Proxy.ownKeys()响应，进行track(target, "iterate", ITERATE_KEY)的依赖收集

使用ownKeys获取所有的key，不与具体的某一个key进行绑定，因此只能使用构建的唯一的key：ITERATE_KEY进行track跟踪

function ownKeys(target) {
    track(target, "iterate" /* ITERATE */, isArray(target) ? 'length' : ITERATE_KEY);
    return Reflect.ownKeys(target);
}

在effect中判断对象上是否存在指定的key：`key in proxy`

触发Proxy.has()响应，进行track(target, "iterate", "count")的依赖收集

function has(target, key) {
    const result = Reflect.has(target, key);
    if (!isSymbol(key) || !builtInSymbols.has(key)) {
        track(target, "has" /* HAS */, key);
    }
    return result;
}

写操作

readonly类型会阻止写操作
在effect中进行写操作，除非写操作本身有get操作，会触发依赖收集，否则跟写在effect外面差不多，下面分析会有同时触发写操作+读操作的API存在
proxy.count = proxy.count + 1是执行了get操作又执行了post操作，不属于同时触发写操作+读操作的API

测试代码

具体代码可以查看github调试代码，有debugger断点，直接整个文件夹下载到本地运行object.html即可

document.getElementById("testBtn").addEventListener("click", () => {
    proxy.count = proxy.count + 1;
});
var id = 0;
document.getElementById("testBtn1").addEventListener("click", () => {
    proxy["newKey" + id++] = 3;
});
document.getElementById("testBtn2").addEventListener("click", () => {
    delete proxy["newKey" + (id - 1)]
});

正常更新属性：`proxy.count++`

proxy.count+1触发了get请求，然后触发Proxy.set()响应，进行trigger(target, "set", "count")的派发更新

hasChanged(value, oldValue)会监测值是否发生了变化，如果没有发生变化，则不需要触发响应式的派发更新

function createSetter(shallow = false) {
    const hadKey = isArray(target) && isIntegerKey(key)
        ? Number(key) < target.length
        : hasOwn(target, key);
    const result = Reflect.set(target, key, value, receiver);
    if (hadKey && hasChanged(value, oldValue)) {
        trigger(target, "set" /* SET */, key, value, oldValue);
    }
}
function trigger(target, type, key, newValue, oldValue, oldTarget) {
    if (key !== void 0) {
        deps.push(depsMap.get(key));
    }
    if (isMap(target)) {
        // Object不是Map，因此不执行这段
        deps.push(depsMap.get(ITERATE_KEY));
    }
}

新增属性：`proxy.newKey1=3`

触发Proxy.set()响应，进行trigger(target, "add", "newKey1")的派发更新，最终会触发key=ITERATE_KEY的所有effects执行

由上面for...in的读操作可以知道，track的key=ITERATE_KEY，那么当新增属性时，按照逻辑，for....in应该要触发响应式派发更新，因为for....in遍历的是key，新增key自然要通知for....in，因此触发key=ITERATE_KEY的所有effects执行

function createSetter(shallow = false) {
    const hadKey = isArray(target) && isIntegerKey(key)
        ? Number(key) < target.length
        : hasOwn(target, key);

    const result = Reflect.set(target, key, value, receiver);
    if (!hadKey) {
        trigger(target, "add" /* ADD */, key, value);
    }
}
function trigger(target, type, key, newValue, oldValue, oldTarget) {
    if (!isArray(target)) {
        deps.push(depsMap.get(ITERATE_KEY));
        if (isMap(target)) { // false
            deps.push(depsMap.get(MAP_KEY_ITERATE_KEY));
        }
    }
}

删除属性：`delete proxy.newKey0`

触发Proxy.deleteProperty()响应，进行trigger(target, "delete", "newKey0")的派发更新，最终会触发key=newKey0+key=ITERATE_KEY的所有effects执行

由上面for...in的读操作可以知道，track的key=ITERATE_KEY，那么当删除减少属性时，按照逻辑，for....in应该要触发响应式派发更新，因为for....in遍历的是key，删除key自然要通知for....in，因此会触发key=ITERATE_KEY的所有effects执行s

删除key还必须有这个key才会触发响应式更新，也就是如果删除一个不存在的key，是不会触发任何effect重新执行的

function deleteProperty(target, key) {
    const hadKey = hasOwn(target, key);
    const oldValue = target[key];
    const result = Reflect.deleteProperty(target, key);
    if (result && hadKey) {
        trigger(target, "delete" /* DELETE */, key, undefined, oldValue);
    }
    return result;
}
function trigger(target, type, key, newValue, oldValue, oldTarget) {
    if (key !== void 0) {
        deps.push(depsMap.get(key));
    }
    if (!isArray(target)) {
        deps.push(depsMap.get(ITERATE_KEY));
        if (isMap(target)) { // false
            deps.push(depsMap.get(MAP_KEY_ITERATE_KEY));
        }
    }
}

Array

读操作

测试代码概述

具体代码可以查看github调试代码，有debugger断点，直接整个文件夹下载到本地运行array.html即可

下面两个代码块只是总体测试代码的概述，下面一些分析中，会着重摘录出来详细代码进行对应API的分析

const array = ["item1", "item2", "item3", "item4", "item5"];
const proxy = reactive(array);
effect(() => {
    console.error("proxy[0]正常显示", proxy[2]);
    console.error("proxy[20]正常显示", proxy[20]);
});
effect(() => {
    console.info("proxy.length", proxy.length);
});
effect(() => {
    for (let key in proxy) {
        console.warn("for in array", key);
    }
});
effect(() => {
    for (let value of proxy) {
        console.warn("for of array", value);
    }
});


effect(() => {
    const res0 = proxy.includes("item44443");
    const res = proxy.includes(array[1]);
    const res1 = proxy.includes(proxy[3]);
});

const arrayObject = { item: 1 };
const arrayObjectProxy = reactive([arrayObject]);
effect(() => {
    const res2 = arrayObjectProxy.includes(arrayObjectProxy[0]);
    const res3 = arrayObjectProxy.includes(arrayObject);
});

在effect中直接访问数组的item：`arr[0]`

触发Proxy.get()响应，进行track(target, "get", "0")的依赖收集

function createGetter(isReadonly = false, shallow = false) {
    return function get(target, key, receiver) {
        const res = Reflect.get(target, key, receiver);
        if (!isReadonly) {
            track(target, "get" /* GET */, key);
        }
        if (isObject(res)) {
            return isReadonly ? readonly(res) : reactive(res);
        }
        return res;
    }
}

在effect中访问数组的长度：`arr.length`

触发Proxy.get()响应，进行track(target, "get", "length")的依赖收集

function createGetter(isReadonly = false, shallow = false) {
    return function get(target, key, receiver) {
        const res = Reflect.get(target, key, receiver);
        if (!isReadonly) {
            track(target, "get" /* GET */, key);
        }
        if (isObject(res)) {
            return isReadonly ? readonly(res) : reactive(res);
        }
        return res;
    }
}

在effect中遍历访问数组的key：`for(let key in proxy)`

触发Proxy.ownKeys()响应，进行track(target, "iterate", "length")的依赖收集

影响for...in array只有改变array的key，而改变array的key有两种方式

为array新增key，比如var temp = new Array(3); temp[20] = 3

手动更改array的length，比如var temp = new Array(3); temp.length = 1

而上面两种情况都会触发key=length的响应式派发更新，因此for...in只要track(target, "length")的变化，就能收到（为array新增key）+ （手动更改array的length）两种˙操作所产生的派发更新，从而触发重新执行一次for(let key in proxy)，实现响应式更新操作

function ownKeys(target) {
    track(target, "iterate" /* ITERATE */, isArray(target) ? 'length' : ITERATE_KEY);
    return Reflect.ownKeys(target);
}

在effect中for...of遍历数组：`for(let value of arr)`

测试代码

// array.html
watchEffect(() => {
    for (let value of proxy) {
        console.warn("for of array", value);
    }
});
// vue.array.js
function createGetter(isReadonly = false, shallow = false) {
    return function get(target, key, receiver) {
        const res = Reflect.get(target, key, receiver);

        if (isSymbol(key) ? builtInSymbols.has(key) : isNonTrackableKeys(key)) {
            console.error("不会track", "isSymbol", key);
            return res;
        }
        if (!isReadonly) {
            console.info("track", "get", key);
            track(target, "get" /* GET */, key);
        }
    }
}

测试代码执行的流程

源码分析

从常识中可以知道，for...of求的是每一个array的item，因此当数据发生变化，比如

数据更新：array[0]=322
新增key: array[20]=323
改变length：array.length=10000

都应该触发for...of的重新执行

从上面console打印可以知道，for...of的流程为：
先触发key=length进行当前array.length的获取，如果当前index<=array.length，则返回array[当前index]
然后重复上述流程，直到当前index>array.length，因此for...of会触发key=length以及key=当前index的遍历进行依赖关联

由上面的例子直接访问数组的item，数据更新想要获取响应式监听，只需要会触发track(target, "get", "各种index")的依赖收集
由上面的例子for...in可以知道，新增key或者改变length，想要获取响应式监听，只需要触发track(target, "iterate", "length")的依赖收集

因此for...of的流程所触发的key=length以及key=当前index的遍历的依赖收集就足够覆盖数据更新、新增key、改变length的响应式监听，不需要额外拦截进行逻辑的新增(includes/indexOf/lastIndexOf需要拦截进行逻辑的新增，见下面的分析)

function createGetter(isReadonly = false, shallow = false) {
    return function get(target, key, receiver) {
        if (isSymbol(key) ? builtInSymbols.has(key) : isNonTrackableKeys(key)) {
            // 由于for...of会访问到Symbol.iterator等Symbol值，在这里进行依赖追踪阻止
            return res;
        }
        // key="length" / key="0" / key="1" / key="......"
        const res = Reflect.get(target, key, receiver);
        if (!isReadonly) {
            track(target, "get" /* GET */, key);
        }
        if (isObject(res)) {
            return isReadonly ? readonly(res) : reactive(res);
        }
        return res;
    }
}

在effect中不改变数组的多种方法：`includes/indexOf/lastIndexOf`

测试代码

effect(() => {
    console.warn("=====proxy.includes(原始对象array[2])=====");
    const res = proxy.indexOf(array[1]);
    console.log("proxy.includes(array[2])", res);
    console.warn("=====proxy.includes(原始对象array[2])=====");

    console.warn("=====proxy.includes(代理对象proxy[2])=====");
    const res1 = proxy.indexOf(proxy[3]);
    console.log("proxy.includes(proxy[2])", res1);
    console.warn("=====proxy.includes(代理对象proxy[2])=====");
});

源码分析

Vue3源码中会拦截Array.includes、Array.indexOf、Array.lastIndexOf，然后进行这些key处理方式的重写

function createGetter(isReadonly = false, shallow = false) {
    return function get(target, key, receiver) {
        const targetIsArray = isArray(target);
        if (!isReadonly && targetIsArray && hasOwn(arrayInstrumentations, key)) {
            return Reflect.get(arrayInstrumentations, key, receiver);
        }
    }
}
const arrayInstrumentations = /*#__PURE__*/ createArrayInstrumentations();
function createArrayInstrumentations() {
    const instrumentations = {};
    ['includes', 'indexOf', 'lastIndexOf'].forEach(key => {
        // ...
    });
}

我们先注释掉if (!isReadonly && targetIsArray && hasOwn(arrayInstrumentations, key))这个判断，不进行拦截，执行打印结果如下面分析所示

不拦截特定key的测试代码执行流程

分析不拦截特定key的测试代码执行流程

从上面打印的结果可以发现，如果Vue3没有拦截key=includes/indexOf/lastIndexOf，那么这些key正常触发的流程是：

先获取整个数组的length
从index=0开始遍历直接访问item[index]，直到index> Array.length，返回false
如果中途找到currentTarget===item[index]，则中断遍历，直接返回true

源码分析

从上面的分析可以知道，key=includes/indexOf/lastIndexOf是可以正常工作的，那为什么Vue3源码要拦截includes/indexOf/lastIndexOf这些key呢？

那是因为存在一种特殊情况，如下面所示，如果不拦截key=includes/indexOf/lastIndexOf，那么最终在arrayObjectProxy.includes(arrayObject)的判断中，最终结果是为false的，为了能够达到 响应式对象.includes(原始对象item)=true，Vue3源码进行了拦截处理，增加了一些处理逻辑

const arrayObject = { item: 1 };
const arrayObjectProxy = reactive([arrayObject]);
effect(() => {
    const res2 = arrayObjectProxy.includes(arrayObjectProxy[0]);
    console.log("arrayObjectProxy.includes(arrayObjectProxy[0])", res2); //true
    const res3 = arrayObjectProxy.includes(arrayObject);
    console.log("arrayObjectProxy.includes(arrayObject)", res3); //false
});

从下面Vue3源码可以知道，先收集了Array.includes原始方法所需要触发的key依赖收集：length和index（分析不拦截特定key的测试代码执行流程得出）

通过this.length触发了代理对象的length属性，此时触发Proxy.get()响应，进行track(target, "get", "length")的依赖收集
遍历每一个index，触发Proxy.get()响应，进行track(target, "get", index)的依赖收集

然后进行a.includes(b)中a和b的原始数据转化

转化响应式对象为原始对象：const arr = toRaw(this)，然后进行includes/indexOf/lastIndexOf的方法调用：const res = arr[key](...args)
如果返回值res=false，那说明...args可能为Proxy对象，再转化一次，转化参数为为原始对象：...args.map(toRaw)
最终进行原始对象.includes(原始对象)方法值的返回

['includes', 'indexOf', 'lastIndexOf'].forEach(key => {
    instrumentations[key] = function (...args) {
        const arr = toRaw(this);
        for (let i = 0, l = this.length; i < l; i++) {
            track(arr, "get" /* GET */, i + '');
        }
        // we run the method using the original args first (which may be reactive)
        const res = arr[key](...args);
        if (res === -1 || res === false) {
            // if that didn't work, run it again using raw values.
            return arr[key](...args.map(toRaw));
        }
        else {
            return res;
        }
    };
});

在effect中使用`Array.concat`和`Array.join`等生成新数组的辅助方法

测试代码

effect(() => {
    let newConcatArray = proxy.concat([233, 44]);
    console.error("newArray", newConcatArray);

    let newJoinString = proxy.join(",");
    console.error("newJoinString", newJoinString);
});

测试代码执行的流程

track get concat
track get length
track get 0
track get 1
track get 2
track get 3
track get 4
newArray (7) ['item1', 'item2', 'item3', 'item4', 'item5', 233, 44]

分析测试代码执行的流程

触发Proxy.get()响应，进行track(target, "get", "length")+track(target, "get", 各种index)的依赖收集

当有数据改变length/有任意index数据发生更新时，也会触发concat/join所在的effect重新执行，符合理想状态，不用做任何额外代码的处理

写操作

前置说明

将写操作放在**effect**中，除非allowRecurse=true，否则将会阻止trigger操作：
如下面代码块所示，triggerEffects增加了effect !== activeEffect，因此set操作时不会引发effect重新执行的，适用于任何在effect中都会触发trigger的写操作

function triggerEffects(dep, debuggerEventExtraInfo) {
    // spread into array for stabilization
    for (const effect of isArray(dep) ? dep : [...dep]) {
        if (effect !== activeEffect || effect.allowRecurse) {
            // 如果当前的effect是目前的activeEffect，阻止这个effect执行
        }
    }
}

更改数组的length：`arr.length=333333`

触发Proxy.set()响应，触发trigger(target, "set", "length")的派发更新

function createSetter(shallow = false) {
    const hadKey = isArray(target) && isIntegerKey(key)
        ? Number(key) < target.length
        : hasOwn(target, key);

    const result = Reflect.set(target, key, value, receiver);

    if (hadKey && hasChanged(value, oldValue)) {
        trigger(target, "set" /* SET */, key, value, oldValue);
    }
}

trigger(target, "set", "length")：

触发所有收集了length的effects
当新设置的length小于原来的length，那么所有被废弃的index的effects也应该被触发，比如arr.length=2，那么arr[44]=32所在的effects应该被触发重新执行

function trigger(target, type, key, newValue, oldValue, oldTarget) {
    const depsMap = targetMap.get(target);
    if (!depsMap) {
        // never been tracked
        return;
    }
    let deps = [];
    if (key === 'length' && isArray(target)) {
        depsMap.forEach((dep, key) => {
            if (key === 'length' || key >= newValue) {
                deps.push(dep);
            }
        });
    }
}

更新/新增数组的item：`arr[0]=3`/`arr[1000]=333`

赋值改变了数组的`length`

触发Proxy.set()响应，进行设置index >= target.length的判断，如果符合，则说明是新增key，新增key必定会影响length，因此必须触发收集过key=当前index + key=length的effects，即
进行trigger(target, "set", 当前index)+trigger(target, "set", "length")的派发更新

由于当前index是新的key，一般没有收集对应的effect，因此只会触发trigger(target, "set", "length")的派发更新
trigger(target, "set", "length")的派发更新见上面更改数组的length分析

由上面读操作-for...in的分析可以知道，for...in依赖收集的是key=length，当arr[1000]=333发生时，会trigger(target, "set", "length")，会触发for...in的重新执行，符合(key变化时需要通知for...in重新执行)要求，不需要另外书写逻辑

因此下面源码中进行trigger(target, "set", 当前index)+trigger(target, "set", "length")的派发更新符合理想状态，不需要另外书写逻辑

赋值没有改变数组的`length`

触发Proxy.set()响应，进行设置index >= target.length的判断，如果index < target.length的判断，说明只是item的单纯更新，不会影响length，那么只需要触发收集key=当前index的effects即可，即
进行trigger(target, "set", 当前index)的派发更新

由上面读操作-for...of的流程收集了key=length以及key=所有index的遍历的依赖，当arr[0]=3/arr[1000]=333发生时，会trigger(target, "set", 当前index)，可以正常触发for...of重新执行，符合(value变化时需要通知for...of重新执行)要求，不需要另外书写逻辑

function createSetter(shallow = false) {
    const hadKey = isArray(target) && isIntegerKey(key)
        ? Number(key) < target.length
        : hasOwn(target, key);

    const result = Reflect.set(target, key, value, receiver);
    // don't trigger if target is something up in the prototype chain of original
    if (target === toRaw(receiver)) {
        if (!hadKey) {
            trigger(target, "add" /* ADD */, key, value);
        }
        else if (hasChanged(value, oldValue)) {
            trigger(target, "set" /* SET */, key, value, oldValue);
        }
    }
}

function trigger(target, type, key, newValue, oldValue, oldTarget) {
    if (key === 'length' && isArray(target)) {
        depsMap.forEach((dep, key) => {
            if (key === 'length' || key >= newValue) {
                deps.push(dep);
            }
        });
    } else {
        if (key !== void 0) {
            deps.push(depsMap.get(key));
        }
        switch (type) {
            case "add" /* ADD */:
                if (isIntegerKey(key)) {
                    // new index added to array -> length changes
                    deps.push(depsMap.get('length'));
                }
                break;
            case "set" /* SET */:
                if (isMap(target)) { // false，不会执行
                    deps.push(depsMap.get(ITERATE_KEY));
                }
                break;
        }
    }
}

在effect中进行`push/pop/shift/unshift/splice`纯粹改变数组，不进行依赖收集的方法

一般写方法都不会在effect中书写，因为很可能会造成写-读-写-读等无限循环的情况。就算书写在effect中，一般也只会触发trigger，而push/pop/shift/unshift/splice方法则比较特殊，如果在effect中使用这些方法，除了正常触发的trigger，还会触发track(target, "length")，但是对于这几个方法，我们不应该进行track(target, "length")

测试代码

const array = ["item1", "item2", "item3", "item4", "item5"];
const proxy = reactive(array);
effect(() => {
    proxy.push(2);
});

测试代码执行的流程

// 触发依赖收集
track get __v_skip
track get length
// 触发正常的新index的trigger
set操作 key:5 value:2
hadKey比较开始 Number(key):5 原来的数组长度:5
oldValue:undefined newValue:2
trigger add 5 2 undefined
// 触发new length的trigger
set操作 key:length value:6
hadKey不比较，转而hasOwn true
oldValue:6 newValue:6

从上面分析的流程可以看出，如果将array.push放入effect中，array.push与其它写方法不同的点在于，它不仅仅会触发set-trigger方法，还会触发get-length方法，这个会产生两个问题

1. 可能会造成无限递归调用的发生，如下面所示

const array = ["item1", "item2", "item3", "item4", "item5"];
const proxy = reactive(array);
effect(() => {
    proxy.push(2); 
});
effect(() => {
    proxy.push(2);
});

第1个effect：
- 收集key=length，触发track(target, "length")操作
- 相当于proxy[5]=2，触发key="5"以及key="length"的trigger操作
第2个effect：
- 收集key=length，触发track(target, "length")操作
- 相当于proxy[6]=2，触发key="6"以及key="length"的trigger操作
- 由于第1个effect收集了key=length，因此会触发第1个effect重新执行，再次收集key=length和触发key="7"以及key="length"的trigger操作
第1个effect：由于第2个effect收集了key=length，因此会触发第2个effect重新执行，再次收集key=length和触发key="8"以及key="length"的trigger操作
第2个effect：由于第1个effect收集了key=length，因此会触发第1个effect重新执行，再次收集key=length和触发key="9"以及key="length"的trigger操作

2. `push`/`pop`/`shift`/`unshift`/`splice`这些方法不应该进行依赖收集

如下面代码所示，当我们点击button#testBtn3时，我们触发了proxy.push(2)，从而触发set-trigger方法，还会触发get-length方法
而在effect()中我们调用proxy.push(2)，如果不做额外处理，那么在effect()调用proxy.push(2)会触发get-length方法的依赖收集，因此点击button#testBtn3时会触发effect()重新执行

但是从常识上说，上面所描述这种外部调用proxy.push(2)从而触发effect()重新执行是不合理的，因为push()就是一个纯写操作，不应该再触发另外一个写操作push()的执行，不能因为push()改变了长度，从而又再触发一次push()操作

const array = ["item1", "item2", "item3", "item4", "item5"];
const proxy = reactive(array);
effect(() => {
    proxy.push(2); 
});
document.getElementById("testBtn3").addEventListener("click", ()=> {
   proxy.push(2); 
});

源码分析

为了解决上面分析的问题，需要重写push/pop/shift/unshift/splice

function createGetter(isReadonly = false, shallow = false) {
    return function get(target, key, receiver) {
        const targetIsArray = isArray(target);
        if (!isReadonly && targetIsArray && hasOwn(arrayInstrumentations, key)) {
            return Reflect.get(arrayInstrumentations, key, receiver);
        }
    }
}
const arrayInstrumentations = /*#__PURE__*/ createArrayInstrumentations();
function createArrayInstrumentations() {
    const instrumentations = {};
    ['push', 'pop', 'shift', 'unshift', 'splice'].forEach(key => {
    });
    return instrumentations;
}

['push', 'pop', 'shift', 'unshift', 'splice'].forEach(key => {
    instrumentations[key] = function (...args) {
        pauseTracking();
        const res = toRaw(this)[key].apply(this, args);
        resetTracking();
        return res;
    };
});
function pauseTracking() {
    trackStack.push(shouldTrack);
    shouldTrack = false;
}
function resetTracking() {
    const last = trackStack.pop();
    shouldTrack = last === undefined ? true : last;
}

从上面的源码可以知道，使用了shouldTrack阻止了push/pop/shift/unshift/splice在effect中的任何track依赖收集操作
只有当push/pop/shift/unshift/splice执行完毕后，即const res = toRaw(this)[key].apply(this, args);执行完毕后
才能恢复原有的shouldTrack状态

上面说的shouldTrack是全局的shouldTrack，有一些方法，比如trackEffects()也有一个shouldTrack，但是trackEffects()里面的shouldTrack是局部的一个变量，只影响trackEffects()

function track(target, type, key) {
    // 全局的shouldTrack，受pauseTracking()和resetTracking()影响
    if (shouldTrack && activeEffect) {
      //...
    }
}

在effect中`Array.sort(a,b)`进行数组排序

测试代码

effect(() => {
    proxy.sort((a, b) => a.localeCompare(b))
    console.error("proxy.sort", toRaw(proxy));
});

测试代码执行的流程

track get sort
track get length
track get 0
track get 1
track get 2
track get 3
track get 4

set操作 key:0 value:item1
trigger set 0 item1 item2

set操作 key:1 value:item2
trigger set 1 item2 item1

set操作 key:2 value:item3
set操作 key:3 value:item4
set操作 key:4 value:item5

源码分析

从上面流程可以知道，Array.sort会先进行key=length和key=各种index的track（排序需要先获取所有的item）
然后根据排序结果，对一些item进行更新，比如trigger set key=0的位置为item2，trigger set key=1的位置为item1
那为什么一边track一边trigger不会导致无限循环执行呢？因为如下面代码所示，triggerEffects增加了effect !== activeEffect，因此set操作时不会引发effect重新执行的

function triggerEffects(dep, debuggerEventExtraInfo) {
    // spread into array for stabilization
    for (const effect of isArray(dep) ? dep : [...dep]) {
        if (effect !== activeEffect || effect.allowRecurse) {
            // 如果当前的effect是目前的activeEffect，阻止这个effect执行
        }
    }
}

那Array.sort会不会跟上面分析的Array.push一样，出现如下代码所示两个effect互相调用无限递归的问题呢？

effect(() => {
    proxy.push(2); 
});
effect(() => {
    proxy.push(2);
});

（排序算法是一致的）情况下是不会的，有两个原因：

因为Array.sort是排序，排序一次就结束了，如果后面再触发排序，但是排列顺序没有改变的话，由于值不会改变，也就是每一个item的值都不改变，那么最终是不会触发任何trigger-set key newValue方法的（如下面代码所示）
Array.push是触发了length track依赖收集+新的length trigger派发更新，一边依赖于length，一边又在改变length，而Array.sort只要排序算法一致，就不会改变length

effect(() => {
    proxy.sort((a, b) => a.localeCompare(b))
});
effect(() => {
    proxy.sort((a, b) => a.localeCompare(b))
});

那使用下面的代码，会造成互相调用，从而无限循环吗？

effect(() => {
    proxy.sort((a, b) => a.localeCompare(b))
});
effect(() => {
    proxy.sort((a, b) => b.localeCompare(a))
});

正常情况下是会的，为了避免这种情况发生，Vue3源码又做了一些处理，如下面代码块所示

当上面代码中的第二个effect触发item改变时，会触发第一个effect重新执行
第一个effect重新执行，触发item改变时，会触发第二个effect重新执行
但是下面ReactiveEffecive.run()做了一个parent===this的判断，第2个effect->第1个effect->第2个effect，此时触发了parent===this的判断，阻止了run()的执行，因此中断了无限循环的执行

run() {
    if (!this.active) {
        return this.fn();
    }
    let parent = activeEffect;
    let lastShouldTrack = shouldTrack;
    while (parent) {
        if (parent === this) {
            console.warn("ReactiveEffect run parent==this阻止run")
            return;
        }
        parent = parent.parent;
    }
}

与上面分析`push/pop/shift/unshift/splice`的区别

Array.sort()不仅仅是一个写操作，如果数组中有元素变化，或者数组长度发生增加时，按照常识来说，我们应该触发effect()中的Array.sort()重新执行，但是对于Array.push(1)来说，就算数组中有元素变化，或者数组长度发生增加时，都跟Array.push()没有关系，它只是一个纯粹的写入操作，不受其它属性的影响，因此Array.sort()需要收集一些依赖，而Array.push()应该完全阻止依赖收集
Array.sort()由于有依赖收集+派发更新的逻辑存在，因此需要使用parent===this避免无限递归调用的情况，而Array.push()由于完全阻止依赖收集，因此也消灭了无限递归调用情况的发生

`Array.sort()`总结

如果将Array.sort放在effect中，Array.sort会收集key=length和key=各种index的依赖，阻止任何trigger操作（适用于任何在effect中都会触发trigger的写操作）
如果在非effect中执行Array.sort，那么排序过程中会触发某一个item的更新，触发trigger(target, "set", 当前index)的派发更新

Vue3源码-响应式系统-Object、Array数据响应式总结

本文内容

前置知识

Object

读操作

测试代码

在effect中直接访问属性：proxy.count

在effect中遍历访问proxy的key：for(let key in proxy)

在effect中判断对象上是否存在指定的key：key in proxy

写操作

测试代码

正常更新属性：proxy.count++

新增属性：proxy.newKey1=3

删除属性：delete proxy.newKey0

Array

读操作

测试代码概述

在effect中直接访问数组的item：arr[0]

在effect中访问数组的长度：arr.length

在effect中遍历访问数组的key：for(let key in proxy)

在effect中for...of遍历数组：for(let value of arr)

测试代码

测试代码执行的流程

源码分析

在effect中不改变数组的多种方法：includes/indexOf/lastIndexOf

测试代码

源码分析

不拦截特定key的测试代码执行流程

分析不拦截特定key的测试代码执行流程

源码分析

在effect中使用Array.concat和Array.join等生成新数组的辅助方法

测试代码

测试代码执行的流程

分析测试代码执行的流程

写操作

前置说明

更改数组的length：arr.length=333333

更新/新增数组的item：arr[0]=3/arr[1000]=333

赋值改变了数组的length

赋值没有改变数组的length

在effect中进行push/pop/shift/unshift/splice纯粹改变数组，不进行依赖收集的方法

测试代码

测试代码执行的流程

1. 可能会造成无限递归调用的发生，如下面所示

2. push/pop/shift/unshift/splice这些方法不应该进行依赖收集

源码分析

在effect中Array.sort(a,b)进行数组排序

测试代码

测试代码执行的流程

源码分析

与上面分析push/pop/shift/unshift/splice的区别

Array.sort()总结

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在effect中直接访问属性：`proxy.count`

在effect中遍历访问proxy的key：`for(let key in proxy)`

在effect中判断对象上是否存在指定的key：`key in proxy`

正常更新属性：`proxy.count++`

新增属性：`proxy.newKey1=3`

删除属性：`delete proxy.newKey0`

在effect中直接访问数组的item：`arr[0]`

在effect中访问数组的长度：`arr.length`

在effect中遍历访问数组的key：`for(let key in proxy)`

在effect中for...of遍历数组：`for(let value of arr)`

在effect中不改变数组的多种方法：`includes/indexOf/lastIndexOf`

在effect中使用`Array.concat`和`Array.join`等生成新数组的辅助方法

更改数组的length：`arr.length=333333`

更新/新增数组的item：`arr[0]=3`/`arr[1000]=333`

赋值改变了数组的`length`

赋值没有改变数组的`length`

在effect中进行`push/pop/shift/unshift/splice`纯粹改变数组，不进行依赖收集的方法

2. `push`/`pop`/`shift`/`unshift`/`splice`这些方法不应该进行依赖收集

在effect中`Array.sort(a,b)`进行数组排序

与上面分析`push/pop/shift/unshift/splice`的区别

`Array.sort()`总结