Vue.js 響應式原理

一、Vue 2 響應式原理

Vue.js是一個漸進式的JavaScript框架，它使用了響應式系統來維護應用程式的狀態。響應式系統是Vue.js的核心部分，它使得應用程式能夠自動地更新視圖，當數據發生變化時。

在Vue.js中，響應式系統使用了一種叫做"觀察者模式"的設計模式。當你創建一個 Vue 實例時, Vue 會在內部對data對象進行遍歷，並使用Object.defineProperty()來劫持各個屬性的setter，getter，在數據變化時發佈消息給訂閱者，觸發相應的更新。

當組件中的某個數據被修改時，Vue.js會觸發對應的視圖更新。這種機制可以幫助開發者輕鬆地維護應用程式的狀態，並自動地更新視圖。

Vue.js 響應式系統主要由以下三部分組成：

1. Observer：觀察者，負責監聽 data 對象中屬性的變化。

2. Watcher：訂閱者，用來收集依賴關係，併在屬性變化時通知觀察者。

3. Dep：依賴收集器，主要用來管理 Watcher，它負責將訂閱者和屬性之間建立關聯。

當組件中使用了響應式數據時，Vue 會將這些數據進行觀察，併在數據發生變化時通知相關的訂閱者，來更新相應的視圖。

Vue.js 在設計時，也做了一些優化，避免了不必要的更新，例如通過記錄哪些組件依賴於哪些數據來控制更新的組件，在 Vue.js 2.x 中，還添加了虛擬 DOM 來優化更新流程。

當使用 Vue.js 開發應用程式時，你可能會遇到一些和響應式系統相關的問題，其中一些常見的問題有：

1. 如何更新響應式對象？ Vue.js 會在內部使用Object.defineProperty()來劫持對象的 getter 和 setter，如果你直接修改響應式對象的屬性，Vue 將不會跟蹤到這個變化，因此不會更新視圖。正確的方法是使用 Vue.set(object, key, value) 或者 object[key] = value

2. 為什麼數組更新不能觸發視圖更新？ Vue.js 中的數組是特殊的對象，它們需要特殊的方法來更新，例如：Vue.set(array, index, value) 或者 array.splice(index, 1, value)

3. 為什麼對象屬性添加不能觸發視圖更新？ Vue.js 不能劫持對象屬性的添加，如果需要添加新的響應式屬性，需要使用Vue.set(object, key, value) 或者 object[key] = value

另外還有一些和響應式系統相關的高級用法:

1. 使用 $watch() 和 $set() 方法 Vue 實例提供了 $watch() 和 $set() 方法來手動觀察和修改響應式數據。 $watch() 方法可以監聽響應式數據的變化，併在變化時執行回調函數， $set() 方法可以用來設置響應式數據，並觸發相應的視圖更新

2. 使用 computed 和 watch 選項 Vue.js 提供了 computed 和 watch 選項來實現響應式系統，可以使用 computed 選項來定義計算屬性，在響應式數據變化時自動更新，使用 watch 選項來監聽響應式數據的變化，併在變化時執行回調函數。

3. 使用 v-model 指令 v-model 指令是 Vue.js 中的一個很常用的指令，它可以綁定表單元素和組件，併在輸入時自動更新響應式數據。

5. 使用 $nextTick 方法

    在 Vue 中，數據的更新和 DOM 更新是非同步的。所以如果你在修改了數據之後立即操作 DOM 會出現問題。 $nextTick 方法可以在數據更新之後，下一次 DOM 更新之前執行回調函數。這樣可以保證我們操作的 DOM 是最新的。

6. 使用 $forceUpdate() 方法

    $forceUpdate 方法可以強制 Vue 組件重新渲染。通常不需要使用這個方法，因為 Vue 的響應式系統會自動處理視圖的更新。但是如果你使用了一些非響應式的數據來更新組件，那麼可能需要使用這個方法來手動更新視圖。

Vue.js 的響應式系統是它非常強大的一個功能，它使得我們能夠輕鬆地維護應用程式的狀態，並自動地更新視圖。 Vue 中提供了很多用於管理響應式系統的 API 和選項，在實際項目中應用這些 API 和選項能更好地掌握和管理應用程式的狀態。

二、Vue 3 響應式原理

Vue 3 中的響應式系統與 Vue 2 中有所不同。Vue 3 使用了一種新的響應式系統，稱為 "響應式函數"。

Vue 3 中的響應式函數是一種特殊的 JavaScript 函數，它可以自動檢測其輸入 (依賴) 的變化，併進行重新渲染。在 Vue 3 中，組件的數據將被定義為一組響應式函數，而不是一組響應式對象。

具體來說:

• 首先使用 reactive 來創建一個響應式對象，它可以接受一個普通 JavaScript 對象作為參數
• 接著使用 computed 來創建計算屬性，它可以自動追蹤依賴併在依賴發生變化時重新計算。
• 在模板中使用 ref 來創建引用，它可以引用響應式對象中的值
• 在組件內使用watchEffect來監聽變數變化

Vue 3 中響應式函數是通過 Proxy 和 Reflect 實現的，可以更好地支持嵌套屬性和動態屬性，並且更加高效地進行依賴追蹤。 Vue3 中對於對象和數組都是重新創建一個對象或數組來實現響應式而非像Vue2一樣在原對象上增加訪問器屬性

Vue 3 中的響應式系統是一組響應式函數，它通過使用 reactive, computed, ref, watchEffect 等 API 來實現。這種響應式系統可以更好地支持嵌套屬性和動態屬性，更加高效地進行依賴追蹤，同時還可以減少代碼複雜性。

在 Vue 3 中,有了這種新的響應式系統，我們可以更簡潔地編寫組件，並且有更好的控制組件的渲染。由於這種響應式系統是通過函數實現的，所以也可以使用函數式編程的思想，更好地處理組件之間的交互。