vue3中的双向数据绑定方法原理和响应式的实现方式

一、ref和reactive的区别

ref 的作用是定义一个基本类型的数据为响应式

setup () {
    
      let num = ref(1);
        // 创建一个包含响应式数据的引用(reference)对象
        // js中操作数据: xxx.value
        // 模板中操作数据: 不需要.value
      return {
        num
    }

}

reactive的作用是定义多个数据为响应式（以对象类型）

import {reactive} from "@vue/reactivity";
  export default {
    setup(){
      const state = reactive({
        name: 'tom',
        age: 25,
        wife: {
          name: 'marry',
          age: 22
        },
      })
        //  接收一个普通对象然后返回该普通对象的响应式代理器对象
        //  响应式转换是“深层的”：会影响对象内部所有嵌套的属性
        //  内部基于 ES6 的 Proxy 实现，通过代理对象操作源对象内部数据都是响应式的
      console.log(state, state.wife)
      const update = () => {
        state.name += '--'
        state.age += 1
        state.wife.name += '++'
        state.wife.age += 2
      }
      return {
        state,
        update
      }
    }
  }

reactive 相当于 Vue 2.x 中的 Vue.observable() API ，为避免与 RxJS 中的 observables 混淆因此对其重命名。该 API 返回一个响应式的对象状态。该响应式转换是“深度转换”——它会影响嵌套对象传递的所有 property。

Vue 中响应式状态的基本用例是我们可以在渲染期间使用它。因为依赖跟踪的关系，当响应式状态改变时视图会自动更新。

这就是 Vue 响应式系统的本质。当从组件中的 data() 返回一个对象时，它在内部交由 reactive() 使其成为响应式对象。模板会被编译成能够使用这些响应式 property 的渲染函数。

二、比较Vue2与Vue3的响应式的实现原理

vue2中

核心:

• 对象: 通过defineProperty对对象的已有属性值的读取和修改进行劫持(监视/拦截)
• 数组: 通过重写数组更新数组一系列更新元素的方法来实现元素修改的劫持

//核心方法  -
Object.defineProperty(obj, prop, descriptor)

// obj：要在其上定义属性的对象。
// prop：要定义或修改的属性的名称。
// descriptor：将被定义或修改的属性描述符。
Object.defineProperty(对象, 属性, {   
  get () {},      
  set () {} 
}) 

手动实现简易的双向数据绑定

问题：

• 对象直接新添加的属性或删除已有属性, 界面不会自动更新
• 直接通过下标替换元素或更新length, 界面不会自动更新 arr[1] = {}

vue3中

核心:

• 通过Proxy(代理): 拦截对data任意属性的任意(13种)操作, 包括属性值的读写, 属性的添加, 属性的删除等...
• 通过 Reflect(反射): 动态对被代理对象的相应属性进行特定的操作

  new Proxy(data, {
	// 拦截读取属性值
    get (target, prop) {
    	return Reflect.get(target, prop)
    },
    // 拦截设置属性值或添加新属性
    set (target, prop, value) {
    	return Reflect.set(target, prop, value)
    },
    // 拦截删除属性
    deleteProperty (target, prop) {
    	return Reflect.deleteProperty(target, prop)
    }
})

可以直接使用delete方法进行对部分属性的删除操作

三、深入思考响应式的原理

        1、什么是响应式

        响应性是一种允许我们以声明式的方式去适应变化的一种编程范例。人们通常展示的典型例子，是一份 excel 电子表格 (一个非常好的例子)。

        如果将数字 2 放在第一个单元格中，将数字 3 放在第二个单元格中并要求提供 SUM，则电子表格会将其计算出来给你。不要惊奇，同时，如果你更新第一个数字，SUM 也会自动更新。

JavaScript 通常不是这样工作的——如果我们想用 JavaScript 编写类似的内容：

var val1 = 2
var val2 = 3
var sum = val1 + val2
// sum
// 5
val1 = 3
// sum
// 5

如果我们更新第一个值，sum 不会被修改。

那么我们如何用 JavaScript 实现这一点呢？

• 检测其中某一个值是否发生变化
• 用跟踪 (track) 函数修改值
• 用触发 (trigger) 函数更新为最新的值

    2、Vue 如何追踪变化？

        当把一个普通的 JavaScript 对象作为 data 选项传给应用或组件实例的时候，Vue 会使用带有 getter 和 setter 的处理程序遍历其所有 property 并将其转换为 Proxy。这是 ES6 仅有的特性，但是我们在 Vue 3 版本也使用了 Object.defineProperty 来支持 IE 浏览器。两者具有相同的 Surface API，但是 Proxy 版本更精简，同时提升了性能。

        该部分需要稍微地了解下 Proxy 的某些知识！所以，让我们深入了解一下。关于 Proxy 的文献很多，但是你真正需要知道的是 Proxy 是一个包含另一个对象或函数并允许你对其进行拦截的对象。

我们是这样使用它的：new Proxy(target, handler)

const dinner = {
  meal: 'tacos'
}
const handler = {
  get(target, prop) {
    return target[prop]
  }
}
const proxy = new Proxy(dinner, handler)
console.log(proxy.meal)
// tacos

好的，到目前为止，我们只是包装这个对象并返回它。很酷，但还不是那么有用。请注意，我们把对象包装在 Proxy 里的同时可以对其进行拦截。这种拦截被称为陷阱。

const dinner = {
  meal: 'tacos'
}
const handler = {
  get(target, prop) {
    console.log('intercepted!')
    return target[prop]
  }
}
const proxy = new Proxy(dinner, handler)
console.log(proxy.meal)
// tacos

除了控制台日志，我们可以在这里做任何我们想做的事情。如果我们愿意，我们甚至可以不返回实际值。这就是为什么 Proxy 对于创建 API 如此强大。

此外，Proxy 还提供了另一个特性。我们不必像这样返回值：target[prop]，而是可以进一步使用一个名为 Reflect 的方法，它允许我们正确地执行 this 绑定，就像这样：

const dinner = {
  meal: 'tacos'
}
const handler = {
  get(target, prop, receiver) {
    return Reflect.get(...arguments)
  }
}
const proxy = new Proxy(dinner, handler)
console.log(proxy.meal)
// tacos

我们之前提到过，为了有一个 API 能够在某些内容发生变化时更新最终值，我们必须在内容发生变化时设置新的值。我们在处理器，一个名为 track 的函数中执行此操作，该函数可以传入 target 和 key 两个参数。

const dinner = {
  meal: 'tacos'
}
const handler = {
  get(target, prop, receiver) {
    track(target, prop)
    return Reflect.get(...arguments)
  }
}
const proxy = new Proxy(dinner, handler)
console.log(proxy.meal)
// tacos

最后，当某些内容发生改变时我们会设置新的值。为此，我们将通过触发这些更改来设置新 Proxy 的更改：

const dinner = {
  meal: 'tacos'
}
const handler = {
  get(target, prop, receiver) {
    track(target, prop)
    return Reflect.get(...arguments)
  },
  set(target, key, value, receiver) {
    trigger(target, key)
    return Reflect.set(...arguments)
  }
}
const proxy = new Proxy(dinner, handler)
console.log(proxy.meal)
// tacos

现在我们有了一些关于 Vue 如何处理这些更改的答案：

• 当某个值发生变化时进行检测：我们不再需要这样做，因为 Proxy 允许我们拦截它
• 跟踪更改它的函数：我们在 Proxy 中的 getter 中执行此操作，称为 effect
• 触发函数以便它可以更新最终值：我们在 Proxy 中的 setter 中进行该操作，名为 trigger

Proxy 对象对于用户来说是不可见的，但是在内部，它们使 Vue 能够在 property 的值被访问或修改的情况下进行依赖跟踪和变更通知。从 Vue 3 开始，我们的响应性现在可以在独立的包中使用。需要注意的是，记录转换后的数据对象时，浏览器控制台输出的格式会有所不同，因此你可能需要安装 vue-devtools，以提供一种更易于检查的界面。

        3、Proxy 对象

        Vue 在内部跟踪所有已被设置为响应式的对象，因此它始终会返回同一个对象的 Proxy 版本。从响应式 Proxy 访问嵌套对象时，该对象在返回之前也转换为 Proxy，例如：

const handler = {
  get(target, prop, receiver) {
    track(target, prop)
    const value = Reflect.get(...arguments)
    if (isObject(value)) {
      return reactive(value)
    } else {
      return value
    }
  }
  // ...
}

        4、Proxy vs 原始标识

        Proxy 的使用确实引入了一个需要注意的新警告：在身份比较方面，被代理对象与原始对象不相等 (===)。例如：

const obj = {}
const wrapped = new Proxy(obj, handlers)
console.log(obj === wrapped) // false

        在大多数情况下，原始版本和包装版本的行为相同，但请注意，它们在依赖严格比对的操作下将是失败的，例如 .filter() 或 .map()。使用选项 API 时，这种警告不太可能出现，因为所有响应式都是从 this 访问的，并保证已经是 Proxy。

        但是，当使用合成 API 显式创建响应式对象时，最佳做法是不要保留对原始对象的引用，而只使用响应式版本：

const obj = reactive({
  count: 0
}) // no reference to original

5、侦听器

        每个组件实例都有一个相应的侦听器实例，该实例将在组件渲染期间把“触碰”的所有 property 记录为依赖项。之后，当触发依赖项的 setter 时，它会通知侦听器，从而使得组件重新渲染。

        将对象作为数据传递给组件实例时，Vue 会将其转换为 Proxy。这个 Proxy 使 Vue 能够在 property 被访问或修改时执行依赖项跟踪和更改通知。每个 property 都被视为一个依赖项。

        首次渲染后，组件将跟踪一组依赖列表——即在渲染过程中被访问的 property。反过来，组件就成为了其每个 property 的订阅者。当 Proxy 拦截到 set 操作时，该 property 将通知其所有订阅的组件重新渲染。