Vue3 的 shallowRef 和 shallowReactive:优化性能

大家对 Vue3 的 ref 和 reactive 都很熟悉,那么对 shallowRef 和 shallowReactive 是否了解呢?

在编程和数据结构中,“shallow”(浅层)通常指对数据结构的最外层进行操作,而不递归地处理其内部或嵌套的数据。这种处理方式关注的是数据结构的第一层属性或元素,而忽略更深层次的嵌套内容。

1. 浅层与深层的对比

1.1 浅层(Shallow)

定义:只对数据结构的最外层进行操作或跟踪。对于嵌套的属性或对象,不会递归地追踪其内部的变化。

应用:在需要优化性能时,减少不必要的深层次数据追踪。比如:shallowRef 和 shallowReactive 提供了这种功能。

优点:提高性能,减少 Vue 内部的深度响应式追踪,特别是在数据结构复杂时效果显著。

缺点:无法自动跟踪嵌套对象或数组内部的变化,需要手动处理或选择其他方式。

1.2 深层(Deep)

定义:对数据结构的所有层级都进行操作或跟踪。递归地追踪嵌套的对象或数组中的所有属性。

应用:在需要全面跟踪数据变化时,例如使用 reactive 进行深层响应式追踪。

优点:能够自动跟踪嵌套的所有属性变化,确保数据的每一层都响应式。

缺点:性能开销较大,特别是在数据结构非常复杂或庞大时。

下面简单介绍一下它们吧。

shallowRef 和 shallowReactive 是 Vue3 提供的 API,它们与 ref 和 reactive 类似,不同点在于它们只会浅层地监听对象或数组的变化。也就是说,它们不会递归监听对象或数组的深层次属性,只会监听第一层属性的变化。

2. shallowRef 

2.1 用途

shallowRef 用于创建一个浅层响应式的引用。与 ref 不同,shallowRef 只会追踪引用值的第一层数据变化,而不会递归追踪嵌套对象的变化。

2.2 使用场景

当有一个复杂的数据结构,但只关心数据结构的顶层变化时,可以使用 shallowRef。这种方式可以避免不必要的深层次响应式追踪,提高性能。

举个




按照我们对 shallowRef 的理解,修改 nested 对象的 a 属性不会触发响应式更新,因为 shallowRef 只追踪 obj.value 的第一层。只有当整个 obj.value 被重新赋值时,Vue 才会进行视图更新。

- obj.value = { nested: { a: 10, b: 20 } }; 重新赋值整个对象时,触发更新;

- obj.value.nested.a = 100; 不会触发视图更新,因为这是嵌套对象的属性。

但实际如下:两次对 obj 的修改均起作用,这是怎么回事呢?

Vue3 的 shallowRef 和 shallowReactive:优化性能_第1张图片

2.3 解释原因

注意注意:shallowRef 对嵌套对象的属性变化仍会触发视图更新。

shallowRef 创建的对象对于顶层属性和嵌套属性的变化都有响应式处理,只不过对于嵌套属性的响应式处理是依赖于顶层对象的变化。

- 顶层属性:shallowRef 只会追踪顶层引用的变化。这意味着我们可以用 shallowRef 来存储一个对象或数组,修改这个对象或数组的引用会触发视图更新。
- 嵌套属性:对于嵌套属性的修改,实际上 shallowRef 也会触发更新,因为 Vue 的响应式系统会处理嵌套对象的变化。

这是因为 Vue 的响应式系统会代理整个对象,包括嵌套对象。即使 shallowRef 只对顶层进行浅层响应,嵌套对象的属性依然会被处理,以确保更新的正确性。

因此:

- obj.value = { nested: { a: 10, b: 2 } }; 修改顶层属性,会触发视图更新;

- obj.value.nested.a = 100; 修改嵌套属性,也会触发视图更新。

对于这一点,大家在使用时需要特别注意!

3. shallowReactive

3.1 用途

shallowReactive 用于创建一个浅层响应式对象。与 reactive 类似,shallowReactive 只会追踪对象或数组的第一层属性变化,而不会追踪深层嵌套属性的变化。

3.2 使用场景

适用于复杂对象或数组,但只关心对象的第一层属性变化的场景。通过使用 shallowReactive 可以提高性能,减少 Vue 递归追踪数据的开销。

举个




结果显然: 

Vue3 的 shallowRef 和 shallowReactive:优化性能_第2张图片

在 shallowReactive 中,虽然 Vue 文档中提到 shallowReactive 只会追踪顶层属性的响应式更新,但实际上它的行为与 shallowRef 类似。即使使用 shallowReactive,嵌套对象的某些修改也可能触发响应式更新。这是因为 Vue 内部的响应式系统并没有完全忽略嵌套属性,尤其是在某些情况下,Vue 会使用 Proxy 机制对嵌套对象进行代理,因此仍然可能触发视图更新。

4. 为什么会触发响应式更新?

1、Proxy 代理机制

Vue 的响应式系统通过 Proxy 来代理对象,即使使用 shallowRef 和 shallowReactive 也意味着 Vue 可能会为某些嵌套属性创建代理。这使得嵌套属性的修改在某些场景下依然会被追踪。

2、浅层追踪但部分嵌套依然可见

虽然 shallowRef 和 shallowReactive 主要用于优化性能,避免深度嵌套数据的自动响应式追踪,但对于浅层的属性,Vue 仍然会在某些情况下处理这些嵌套的数据结构。

对于 更深层次 的理解:

二者的初衷是减少 Vue 内部对深度嵌套对象的递归代理操作,但并不代表 Vue 会完全忽略嵌套属性的变化。这种“半浅层”的响应式处理方式使它能够有效追踪浅层属性,同时在某些情况下允许嵌套属性的修改被捕获。

注意:

虽然 shallowRef 和 shallowReactive 的某些嵌套属性会被代理并追踪其变化,进而导致修改这些属性时触发视图更新,但如果项目中深层嵌套的数据非常复杂且变化频繁,二者依然可以减少 Vue 的深层追踪,优化性能。

5. 对比

5.1 shallowRef 和 shallowReactive

1、数据类型的适用性

- shallowRef:适用于简单类型、引用类型(如对象、数组等),它包装了一个引用数据。

- shallowReactive:适用于对象类型,它将整个对象的第一层做响应式处理。

2、深层次数据的处理

shallowRef 和 shallowReactive 都不会递归侦听深层次数据,但 Vue 本身在修改深层属性时触发更新。若需要监听深层次的数据变更,应该使用 ref 或 reactive,它们会递归地监听所有层级的属性。

3、性能优势

对于只需要监听顶层属性变化的场景,shallowRef 和 shallowReactive 可以减少 Vue 内部的追踪操作,从而提升性能,特别是当数据结构非常复杂或庞大时。

5.2 ref 和 reactive

ref

- 深层响应:对所有层级的属性进行响应式处理,包括嵌套对象或数组。

- 行为:修改引用值以及嵌套对象的任意属性,都会触发响应式更新。

- 适用场景:适用于需要对复杂数据结构进行全方位追踪,确保所有层级变化都被检测到的场景。

reactive

- 深层响应:对整个对象及其嵌套属性进行递归式的响应式代理。

- 行为:无论顶层属性还是嵌套属性的修改,都会触发视图更新。

- 适用场景:适合需要对深度嵌套对象进行全面追踪的场景,通常用于大部分 Vue 项目中。

5.3 注意事项

1、设计意图

Vue 3 提供 shallowRef 和 shallowReactive 是为了在不需要深度追踪数据的场景下优化性能。应根据具体的业务需求选择合适的响应式方式。

2、响应性丢失的风险

如果使用了 shallowRef 和 shallowReactive,嵌套对象的属性在直接修改时不会触发响应式更新,这可能导致一些视图更新的逻辑失效,使用时需要明确知道这一点。

最后,在使用时要根据具体需求进行权衡,合理选择使用 ref、reactive 或浅层响应式 API。

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