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第十九节:编码实操题-手写简易响应式系统

手写简易响应式系统实现指南(基于 Proxy + 依赖收集)


一、核心架构设计

  1. 数据劫持层
    采用 Proxy 实现对象属性拦截(Vue3方案),相比 Object.defineProperty 支持数组和动态属性监听。
function reactive(obj) {return new Proxy(obj, {get(target, key) {track(target, key) // 依赖收集return Reflect.get(target, key)},set(target, key, value) {Reflect.set(target, key, value)trigger(target, key) // 触发更新return true}})
}
  1. 依赖管理模块
    使用 WeakMap + Map 实现三级存储结构,避免内存泄漏:
const targetMap = new WeakMap()function track(target, key) {if (!activeEffect) returnlet depsMap = targetMap.get(target)if (!depsMap) targetMap.set(target, (depsMap = new Map()))let dep = depsMap.get(key)if (!dep) depsMap.set(key, (dep = new Set()))dep.add(activeEffect)
}function trigger(target, key) {const depsMap = targetMap.get(target)if (!depsMap) returndepsMap.get(key)?.forEach(effect => effect())
}

二、完整实现代码

// 全局存储结构
const targetMap = new WeakMap()
let activeEffect = nullclass Dep {constructor() {this.effects = new Set()}depend() {if (activeEffect) this.effects.add(activeEffect)}notify() {this.effects.forEach(fn => fn())}
}function reactive(obj) {return new Proxy(obj, {get(target, key, receiver) {const dep = getDep(target, key)dep.depend()return Reflect.get(target, key, receiver)},set(target, key, value, receiver) {const result = Reflect.set(target, key, value, receiver)const dep = getDep(target, key)dep.notify()return result}})
}function getDep(target, key) {let depsMap = targetMap.get(target)if (!depsMap) targetMap.set(target, (depsMap = new Map()))let dep = depsMap.get(key)if (!dep) depsMap.set(key, (dep = new Dep()))return dep
}function effect(fn) {const wrapper = () => {activeEffect = wrapperfn()activeEffect = null}wrapper()
}

三、对比 Vue2 实现方案
Object.defineProperty 实现要点:

function defineReactive(obj, key) {let value = obj[key]const dep = new Dep()Object.defineProperty(obj, key, {get() {dep.depend()return value},set(newVal) {value = newValdep.notify()}})
}

局限性对比:

特性Proxy方案defineProperty方案
数组监听✅ 原生支持❌ 需重写方法
动态属性✅ 自动监听❌ 需显式声明
嵌套对象✅ 递归代理✅ 递归定义
性能⚡️ 更优⚠️ 万级数据较慢

四、测试用例与效果验证

// 测试响应式对象
const state = reactive({ count: 0 })// 注册副作用函数
effect(() => {console.log(`Count changed: ${state.count}`)
})// 修改数据触发更新
state.count++  // 输出 "Count changed: 1"
state.count = 5 // 输出 "Count changed: 5"// 动态新增属性
state.newProp = 'test' 
effect(() => {console.log(`New prop: ${state.newProp}`)
}) // 自动触发

五、工程化扩展方向

  1. 嵌套对象处理
    递归代理深层属性:
get(target, key) {const value = Reflect.get(...arguments)return typeof value === 'object' ? reactive(value) : value
}
  1. 数组方法重写
    拦截 push/pop 等原型方法:
const arrayProto = Array.prototype
const arrayMethods = Object.create(arrayProto)
['push','pop'].forEach(method => {const original = arrayProto[method]arrayMethods[method] = function(...args) {const result = original.apply(this, args)this.__ob__.dep.notify()return result}
})
  1. 性能优化
    • 添加调度器控制更新频率

• 实现懒代理(Lazy Reactive)

• 添加缓存机制避免重复代理


实现原理总结

  1. 数据劫持:通过 Proxy/Object.defineProperty 创建响应式对象
  2. 依赖收集:在属性读取时记录依赖关系(track)
  3. 派发更新:在属性修改时触发回调(trigger)
  4. 副作用管理:通过 effect 函数建立执行上下文

该实现已涵盖 Vue 响应式系统核心机制,完整项目代码可参考 Github 示例库(Vue3 官方实现)。实际开发中建议直接使用 Vue 的 @vue/reactivity 包,其经过严格测试并包含性能优化策略。

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