【vue3】詳解單向數據流，大家千萬不用為了某某而某某了。

来源:https://www.cnblogs.com/jyk/p/18338175
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總覽 Vue3 的單向數據流 盡信官網，不如那啥。 vue的版本一直在不斷更新，內部實現方式也是不斷的優化，官網也在不斷更新。 既然一切皆在不停地發展，那麼我們呢？等著官網更新還是有自己的思考？ 我覺得我們要走在官網的前面，而不是等官網更新後，才知道原來可以這麼實現。。。 我習慣先給大家一個整體的概 ...


總覽 Vue3 的單向數據流

盡信官網，不如那啥。

vue的版本一直在不斷更新，內部實現方式也是不斷的優化，官網也在不斷更新。
既然一切皆在不停地發展，那麼我們呢？等著官網更新還是有自己的思考？
我覺得我們要走在官網的前面，而不是等官網更新後，才知道原來可以這麼實現。。。

我習慣先給大家一個整體的概念，然後再介紹各個細節。

腦圖版

先整理一下和單向數據流有關的信息，做個腦圖：

大綱版

列個大綱看看：

  • 自動版
    • v-model、emit（defineModel）：組成無障礙通道，實現父子組件之間的值類型的響應性。
    • pinia.$state、pinia.$patch：狀態管理提供的方法。
    • props + reactive：直接改 reactive，爭議比較大
    • 註入 + reactive：直接改 reactive，一般可以忍受
  • 手動版
    • 註入 + reactive + function：官網建議通過 function 改 reactive，而不是直接改 reactive。
    • 狀態管理的getter、mutation、action：狀態管理，其實也涉及到了單向數據流。
  • props是否可以直接改？（從代碼的角度來分析）
    • 值類型：不可改，否則響應性就崩了。
    • 引用類型：地址不可改，但是屬性可以改。對於引用類型，其實都是通過 reactive 實現響應性的。
  • 有無意義的角度 （這是一個挨罵的話題）
    • 有意義的方式：實現響應性的唯一方式，或者有記錄（timeline）、有驗證、限制等。
    • 無意義的方式：沒有上面說的功能，還自認為是嚴格遵守規矩。
  • 限制的是誰？
    • 發起者：如果是限制子組件不能發起修改的話，那麼任何方式都應該不能被允許，emit 也不行。
    • 方式（手段）：如果只是限制一些方式的話，那麼為啥 emit 可以，reactive 就不能直接改？有啥區別呢？
      • 二者都沒有做記錄（timeline），
      • 沒有做任何限制、驗證。

畫個表格對比一下：

再來看看各種方式的對比：

方式 實現手段 有無記錄 有無限制、驗證 官網意見 適合場景
v-model + emit 拋出事件 無 無 可以 以前的方式
v-model + defineModel 拋出事件 無 無 推薦 V3.4 推薦的方式
props + reactive 代理，set 無 無 不推薦 適合傳遞引用類型
註入 + reactive 代理，set 無 無 不建議直接改reactive 適合多層級的組件結構
註入 + reactive + function 調用指定的函數 可以有 可以有 推薦方式 適合特殊需求
pinia.$patch、$state 代理，set等 timeline 無
pinia 的 getter、 action 調用指定的函數 timeline 可以有

這樣應該有一個明確的總體感覺了吧。

props 的單向數據流

為啥弄得這麼複雜？還不是因為兩點：

  • vue 自帶響應性，主要是 reactive有點太“逆天”。
  • composition API，可以把響應性分離出來單獨使用。

如果沒有 reactive，那麼也就不會這麼亂糟糟的了，讓我們細細道來。

props 本身是單向的

https://cn.vuejs.org/guide/components/props.html#one-way-data-flow

官網裡關於 props 的單向數據流是這樣描述的：

所有的 props 都遵循著單向綁定原則，props 因父組件的更新而變化，自然地將新的狀態向下流往子組件，而不會逆向傳遞。
這避免了子組件意外修改父組件的狀態的情況，不然應用的數據流將很容易變得混亂而難以理解。

整理一下重點：

  • props 本身是單向的，只能接收父組件傳入的數據，本身不具有改變父組件數據的能力。
  • 父組件的（響應性）數據如果變化，會通知 props 進行更新。
  • props.xxxx ，自帶響應性。
  • props 不具有修改父組件數據的能力，這樣就避免了父組件的數據被意外修改而受到影響。
  • 否則，數據流向 會混亂，導致難以理解

其實 props 本來就是單向的，用於子組件接收父組件傳入的數據，完全沒有讓子組件修改父組件里的數據的功能。

那麼為何還要強調單向數據流呢？原因有二：引用類型 和 reactive！

props可以設置兩種數據類型：

  • 值類型（數字、字元串等），用於簡單情況，比如 input、select 的值等。
  • 引用類型（對象、數組等），用於複雜情況，比如表單、驗證信息、查詢條件等。

現在，僅從代碼的角度看看 props 在什麼情況可以改、不可以改。

  • 值類型，那是肯定不能直接改，直接改就破壞了響應性，父子組件的數據也對應不上。
  • 引用類型，又分為兩種情況：改地址、改屬性。
    • 改地址，那當然也是不行滴！同上，地址換了怎麼找到你家？
    • 如果傳入的是普通對象，雖然可以改屬性，但是沒有響應性；
    • 如果傳入的是 reactive 的話，那就可以改其屬性了，因為 reactive 自帶響應性。

那麼問題來了：

  • reactive 在父組件可以改，不會難以理解。
  • reactive 通過依賴註入的方式給子組件，雖然官網不建議直接改，但是就問問你，你會不會直接改？
  • reactive 通過 props 的方式給子組件，為啥一改就混亂而難以理解了呢？
  • 【重點】單向數據流，限制的是發起者，還是“渠道”？

所以重點就是這個 reactive ！如果沒有他，props 即使直接改了，也無法保證響應性，從而被我們所拋棄，也就不用糾結和爭論了。

那麼 reactive 到底是怎麼回事？大家先不要著急，先看看官網允許的情況，然後再對比思考。那誰不是說了嗎，沒有對比就沒有那啥。。。

為什麼會混亂？想到了一種可能性：父組件定義了一個 reactive 的數據，然後通過 props 傳遞個多個子組件，然後某個子組件裡面還有很多子子組件，也傳入了這個數據。
某個時候發現狀態異常變更，那麼問題來了：到底是誰改了狀態？（後續跟進）

emit 怎麼可以改了？

emit 本意是子組件向父組件拋出一個事件，然後 vue 內部提供了一種方式（update:XXXXX），可以實現子組件修改父組件的需求。

<!-- Child.vue -->
<script setup>
  const props = defineProps(['modelValue'])
  const emit = defineEmits(['update:modelValue'])
</script>
<template>
  <input
    :value="props.modelValue"
    @input="emit('update:modelValue', $event.target.value)"
  />
</template>

update:XXX 可以視為內部標識，會特殊處理這個 emit。

好了，這裡不討論具體是如何實現了，而是要討論一下，不是說好的單向數據流，子組件不能改父組件的嗎？不是說改了會導致混亂而難以理解嗎？

官方的說法：emit 並不是直接修改，而是通過向父組件拋出一個事件，父組件響應這個事件來實現的。所以，不是直接改，並沒有破壞單向數據流。

這個說法嘛，確實很官方。只是從結果來看，還是子組件發起了狀態的變更，那麼問題來了，如果是上面的那種情況，可以方便獲知是誰改了狀態嗎？（似乎也會導致混亂和難以理解吧）

那麼問題來了：單向數據流，是限制發起者，還是手段？

  • 如果限制的是發起者的話，那麼 emit 也不行，因為也是在子組件發起的，啥時候改，怎麼改都是由子組件決定，emit只是一個無障礙通道的起始端，另一端是 v-model。
  • 如果限制手段的話，那麼不同的手段到底有啥區別？為啥 emit 可以，reactive 就不可以？

不要鑽牛角尖了，其實是有一個很實際的需求：

  • 父子組件之間要保持響應性
  • 子組件有“直接”改的要求

舉個例子，各種 UI庫 都有 xx-input 組件，外面用 v-model 綁定一個變數，然後 xx-input 裡面必須可以修改傳入的變數，而且要保持響應性對吧，否則咋辦？

v-model + emit 就是解決這個實際需求的。（解決問題，給大家帶來方便，然後才會選擇vue，其餘其他的嘛。。。）

當然，可以使用 ref，但是 ref 的本體是一個class，屬於引用類型，如果傳入 ref 本體的話，相當於傳入一個對象給子組件。這個咋算？

vue 現在的做法是，template 會預設把 ref.value 傳給子組件，而不是 ref 本體，這樣傳入的還是基礎類型。

所以，這是實現父子組件之間，值類型的響應性的唯一方法。

defineModel，是直接改？

https://cn.vuejs.org/guide/components/v-model.html

defineModel 是 vue3.4 推出來的語法糖（穩定版），內部依然使用了 emit 的方式，所以可以視為和 emit 等效。

官網示例代碼：

<!-- Child.vue -->
<script setup>
const model = defineModel()

function update() {
  model.value++
}
</script>

<template>
  <div>Parent bound v-model is: {{ model }}</div>
</template>

官方的示例代碼，特意展示了一下可以在子組件“直接改”的特點。

看過內部實現代碼的都知道，其內部有一個內部變數，然後返回的是一個customerRef（官方說是ref），所以我們不是直接改 props，而是改 ref.value，然後內部通過 set 攔截，調用 emit 向父組件提交申請。

如果對內部原理感興趣可以看這裡：

依賴註入（provide/inject）也有單向數據流？

https://cn.vuejs.org/guide/components/provide-inject.html#working-with-reactivity

父子組件之間傳值，就不得不說說依賴註入，那麼是否存在“單向數據流”的問題呢？那也是必然應該存在呀，只是官網沒有直接明確說。

註意：依賴註入只負責傳遞數據，並不負責響應性。

官網的意思，是讓我們在父組件實現狀態的變更，然後把狀態和負責狀態變更的函數一起傳給（註入到）子組件，子組件不要直接改狀態，而是通過調用 【父組件傳入的函數】 來變更狀態。

官網原文：

當提供 / 註入響應式的數據時，建議儘可能將任何對響應式狀態的變更都保持在供給方組件中。這樣可以確保所提供狀態的聲明和變更操作都內聚在同一個組件內，使其更容易維護。
有的時候，我們可能需要在註入方組件中更改數據。在這種情況下，我們推薦在供給方組件內聲明並提供一個更改數據的方法函數：

官網推薦的方式是這樣的：

<!-- 在供給方組件內 -- > 父組件
<script setup>
import { provide, ref } from 'vue'

// 數據、狀態
const location = ref('North Pole')

// 變更狀態的函數
function updateLocation() {
  location.value = 'South Pole'
}

// 提供數據和操作方法（function）
provide('location', {
  location,
  updateLocation
})
</script>

<!-- 在註入方組件 --> 子組件
<script setup>
import { inject } from 'vue'

// 被註入（得到）狀態和方法
const { location, updateLocation } = inject('location')
</script>

<template>
  <!--調用函數修改狀態-->
  <button @click="updateLocation">{{ location }}</button>
</template>

看著是不是有點眼熟？這讓我想起了 react 的 useState。

其實想一想，為啥非得學 react？react 的特點就是：不能變。所以當需要變更的時候，必須調用專門的 hooks 來處理。

但是 vue 的特點就是響應性呀，和 react 恰恰相反。

當然了，自己寫一個函數也是有好處的，比如：


const 張三 = reactive({name:'zs',age:20})

const setAge = (age) => {
  if (age < 0) {
    // 年齡不能是負數
  }
  // 其他驗證
  // 通過驗證，賦值
  張三.age = age
  // 還可以做記錄（timeline）
}

這樣就不能瞎改年齡了。或者根據出生日期自動計算年齡。
不是說不能自己寫函數，而是說這個函數要有點意義。

狀態管理也涉及單向數據流嗎？

props 和註入說完了，那麼就來到了狀態管理，這裡以 pinia 為例。

狀態管理也涉及單向數據流嗎？那當然是必須滴呀，否則 Vuex 的時候，為啥總強調要通過 mutation 去變更狀態，而不要直接去改狀態？

$state 是直接改嗎？

那麼 pinia 為什麼提供了 $state 用於“直接”改狀態呢？這還得看看源碼：

  • pinia.mjs 1541 行
    Object.defineProperty(store, '$state', {
        get: () => ((process.env.NODE_ENV !== 'production') && hot ? hotState.value : pinia.state.value[$id]),
        set: (state) => {
            /* istanbul ignore if */
            if ((process.env.NODE_ENV !== 'production') && hot) {
                throw new Error('cannot set hotState');
            }
            $patch(($state) => {
                assign($state, state);
            });
        },
    });

不太會TypeScript，所以我們來看看編譯後的代碼，是不是有點眼熟。

雖然錶面上看是直接修改，但是卻被 set 給攔截了，實際上是通過 $patch 和 Object.assign 實現的賦值操作。

這個和 defineModel 有點類似，錶面上看直接改，其實都是間接修改。
而 $patch 裡面還有一些操作，比如做記錄（timeline）。

store.xxx 是直接修改嗎？

可能你會說，$state 並不是狀態自己的屬性，當然不算直接修改了，那麼我們來試試直接修改狀態。

通過測試我們可以發現：

  • 可以直接改狀態
  • 可以產生記錄（timeline）

那麼是怎麼實現的呢？

  • 其實 pinia 的狀態（store）也是 reactive。
    pinia.mis:1436行
    const store = reactive((process.env.NODE_ENV !== 'production') || USE_DEVTOOLS
        ? assign({
            _hmrPayload,
            _customProperties: markRaw(new Set()), // devtools custom properties
        }, partialStore
        // must be added later
        // setupStore
        )
        : partialStore);
  • 然後對 reactive 進行了監聽
    pinia.mis:1409行
    const partialStore = {
        _p: pinia,
        // _s: scope,
        $id,
        $onAction: addSubscription.bind(null, actionSubscriptions),
        $patch,
        $reset,
        $subscribe(callback, options = {}) {
            const removeSubscription = addSubscription(subscriptions, callback, options.detached, () => stopWatcher());
            const stopWatcher = scope.run(() => watch(() => pinia.state.value[$id], (state) => {
                if (options.flush === 'sync' ? isSyncListening : isListening) {
                    callback({
                        storeId: $id,
                        type: MutationType.direct,
                        events: debuggerEvents,
                    }, state);
                }
            }, assign({}, $subscribeOptions, options)));
            return removeSubscription;
        },
        $dispose,
    };

這裡的第10行，用 watch 對狀態的屬性進行了監聽，然後寫記錄（timeline）。

pinia 不僅沒有阻止我們直接改屬性，還很貼心的做了記錄。

pinia 的 timeline

以前就一直對這個 timeline 非常好奇，想知道記錄的是什麼，但是奈何各種原因總是看不到，現在vue 推出了，終於看到了。

這裡的記錄非常詳細，有狀態名稱、動作、屬性名稱、新舊值、觸發時間等等信息，只是有個小問題，到底是誰改了狀態？ 沒發現有定位代碼位置的功能。

reactive 怎麼算？

好了，終於到了比較有爭議的 reactive 了，大家有沒有等著急？
首先 reactive 的本質是 Proxy，而 Proxy 是代理，這個想必大家都知道，所以我們可以設置這樣的代碼：


const 張三 = {
  name:'zhangsan',
  age:20
}

const 張三的代理 = reactive(張三)

const setAge = (age) => {
  if (age < 0) {
    // 年齡不能是負數
  }
  // 其他驗證
  
  // 通過驗證後才能賦值
  張三的代理.age = age
}

平時大家都是一步成，現在分成了兩步，是不是就很明確了呢。

張三是一個普通的對象，沒有響應性，張三的代理是 reactive 有響應性，是張三的代理。

所以，我們傳遞給子組件的是張三的代理，並不是張三本尊。
既然子組件根本就得不到張三的本尊，那麼又何來直接修改呢？

如果說通過 emit 是間接修改（拋出事件），那麼通過 reactive 也是通過代理間接修改的。
雖然一個是事件，一個是代理，但是有啥本質區別呢？事件是函數，Proxy 里的 set 也是函數呀。
同樣都是沒有記錄（timeline）、判斷、驗證、限制，想怎麼改就怎麼改。

如果你還不理解，可以看看這個演化過程。

階段一：參考官網裡面依賴註入的推薦方式

// 階段一：按照官網裡面註入的推薦方式
const person = reactive({
  name:'zhangsan',
  age:20
})

const setAge = (age) => {
  person.age = age 
}

// 通過 props 或者 依賴註入，把 proxyPerson 傳給子組件，
const proxyPerson = reactive({
  // 使用 readonly 變成只讀形式，只能通過 setAge 修改。
  person: readonly(person),
  setAge
})

這樣子組件只能使用 setAge 修改，代理套上 readonly 之後，通過代理的修改方式都給堵死了，是嚴格遵守單向數據流了吧。

階段二：充血實體類，把數據和方法合在一起

// 階段二：充血實體類，把數據和方法合在一起
const person2 = {
  name:'zhangsan',
  _age:20, // 內部成員，相當於“本尊”
  // set 攔截，其實也是一個函數，類似於代理。
  set age(age) { // 攔截設置屬性
    // 可以做驗證
    this._age = age 
  },
  get age(){ // 攔截讀取屬性
    return this._age
  }
}

//  給子組件用
const proxyPerson2 = reactive(person2)

// 子組件
// 表名上看是通過屬性修改，但是實際上被 set 攔截了，調用的是一個函數
proxyPerson2.age = 30

在父組件裡面把數據和變更方法合併，也是符合官網的建議對吧。

那麼看看階段二是不是有點眼熟？如果你熟悉 Proxy 和 reactive 內部原理的話，這不就是 reactive 內部代碼的一小部分嗎？

既然 reactive 都自帶了這種功能，那麼我們又何必自己手擼？

當然 reactive 也有點小問題，沒有內置記錄，不過我們可以用 watch 的 onTrigger 做記錄，詳細看下麵：
給 Pinia 加一個定位代碼的功能（支持 reactive）

小結

  • v-model + emit
    目的是實現父子組件之間，值類型數據的響應性，如果不用 emit 的話，如何實現？

  • defineModel
    語法糖（巨集），封裝複雜的代碼，讓我們使用起來更方便。

  • 狀態管理
    pinia 提供了 timeline，彌補了 reactive 的不足，方便我們調試代碼，提供 $state 方便我們直接賦值。
    給 Pinia 加一個定位代碼的功能（支持 reactive）

  • reactive
    我覺得可以直接改，因為本身就是一個代理（Proxy），直接用就好了。
    如果外面再套一個 Proxy 有何意義呢？當然了，如果可以加上 timeline，或者是判斷、驗證等，那麼就有意義了。

  • 數據 + 方法
    可以在方法裡面做一些操作，比如驗證、判斷等，那麼就有意義，如果是個“空”函數，除了賦值啥都沒做，那麼有何意義呢？


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