不知道大家使用 Vue3 的時候有沒有這樣的疑惑，“ref、rective 都能創建一個響應式對象，我該如何選擇？”，“為什么響應式對象解構之后就失去了響應式？應該如何處理？” 今天咱們就來全面盤點一下 ref、reactive，相信看完所有響應式問題都會迎刃而解，一起學起來吧！
reactive()
基本用法
在 Vue3 中我們可以使用 reactive() 創建一個響應式對象或數組：
import { reactive } from 'vue'
const state = reactive({ count: 0 })這個響應式對象其實就是一個 Proxy， Vue 會在這個 Proxy 的屬性被訪問時收集副作用，屬性被修改時觸發副作用。
要在組件模板中使用響應式狀態，需要在 setup() 函數中定義并返回。
<script>
import { reactive } from 'vue'
export default {
setup() {
const state = reactive({ count: 0 })
return {
state
}
}
}
</script>
<template>
<div>{{ state.count }}</div>
</template>
當然，也可以使用 <script setup> ，<script setup> 中頂層的導入和變量聲明可以在模板中直接使用。
<script setup>
import { reactive } from 'vue'
const state = reactive({ count: 0 })
</script>
<template>
<div>{{ state.count }}</div>
</template>
響應式代理 vs 原始對象
reactive() 返回的是一個原始對象的 Proxy，他們是不相等的：
const raw = {}
const proxy = reactive(raw)
console.log(proxy === raw) // false原始對象在模板中也是可以使用的，但修改原始對象不會觸發更新。因此，要使用 Vue 的響應式系統，就必須使用代理。
<script setup>
const state = { count: 0 }
function add() {
state.count++
}
</script>
<template>
<button @click="add">
{{ state.count }} <!-- 當點擊button時，始終顯示為 0 -->
</button>
</template>
為保證訪問代理的一致性，對同一個原始對象調用 reactive() 會總是返回同樣的代理對象，而對一個已存在的代理對象調用 reactive() 會返回其本身：
const raw = {}
const proxy1 = reactive(raw)
const proxy2 = reactive(raw)
console.log(proxy1 === proxy2) // true
console.log(reactive(proxy1) === proxy1) // true這個規則對嵌套對象也適用。依靠深層響應性，響應式對象內的嵌套對象依然是代理：
const raw = {}
const proxy = reactive({ nested: raw })
const nested = reactive(raw)
console.log(proxy.nested === nested) // trueshallowReactive()
在 Vue 中，狀態默認都是深層響應式的。但某些場景下，我們可能想創建一個 淺層響應式對象 ，讓它僅在頂層具有響應性，這時候可以使用 shallowReactive()。
const state = shallowReactive({
foo: 1,
nested: {
bar: 2
}
})
// 狀態自身的屬性是響應式的
state.foo++
// 下層嵌套對象不是響應式的，不會按期望工作
state.nested.bar++注意：淺層響應式對象應該只用于組件中的根級狀態。避免將其嵌套在深層次的響應式對象中，因為其內部的屬性具有不一致的響應行為，嵌套之后將很難理解和調試。
reactive() 的局限性
reactive() 雖然強大，但也有以下幾條限制：
1、 僅對對象類型有效（對象、數組和 Map、Set 這樣的集合類型），而對 string、number 和 boolean 這樣的原始類型無效。
2、因為 Vue 的響應式系統是通過屬性訪問進行追蹤的，如果我們直接“替換”一個響應式對象，這會導致對初始引用的響應性連接丟失：
<script setup>
import { reactive } from 'vue'
let state = reactive({ count: 0 })
function change() {
// 非響應式替換
state = reactive({ count: 1 })
}
</script>
<template>
<button @click="change">
{{ state }} <!-- 當點擊button時，始終顯示為 { "count": 0 } -->
</button>
</template>
3、將響應式對象的屬性賦值或解構至本地變量，或是將該屬性傳入一個函數時，會失去響應性：
const state = reactive({ count: 0 })
// n 是一個局部變量，和 state.count 失去響應性連接
let n = state.count
// 不會影響 state
n++
// count 也和 state.count 失去了響應性連接
let { count } = state
// 不會影響 state
count++
// 參數 count 同樣和 state.count 失去了響應性連接
function callSomeFunction(count) {
// 不會影響 state
count++
}
callSomeFunction(state.count)為了解決以上幾個限制，ref 閃耀登場了！
ref()
Vue 提供了一個 ref() 方法來允許我們創建使用任何值類型的響應式 ref 。
基本用法
ref() 將傳入的參數包裝為一個帶有 value 屬性的 ref 對象：
import { ref } from 'vue'
const count = ref(0)
console.log(count) // { value: 0 }
count.value++
console.log(count.value) // 1和響應式對象的屬性類似，ref 的 value 屬性也是響應式的。同時，當值為對象類型時，Vue 會自動使用 reactive() 處理這個值。
一個包含對象的 ref 可以響應式地替換整個對象：
<script setup>
import { ref } from 'vue'
let state = ref({ count: 0 })
function change() {
// 這是響應式替換
state.value = ref({ count: 1 })
}
</script>
<template>
<button @click="change">
{{ state }} <!-- 當點擊button時，顯示為 { "count": 1 } -->
</button>
</template>
ref 從一般對象上解構屬性或將屬性傳遞給函數時，不會丟失響應性：
const state = {
count: ref(0)
}
// 解構之后，和 state.count 依然保持響應性連接
const { count } = state
// 會影響 state
count.value++
// 該函數接收一個 ref, 和傳入的值保持響應性連接
function callSomeFunction(count) {
// 會影響 state
count.value++
}
callSomeFunction(state.count)ref() 讓我們能創建使用任何值類型的 ref 對象，并能夠在不丟失響應性的前提下傳遞這些對象。這個功能非常重要，經常用于將邏輯提取到 組合式函數 中。
// mouse.js
export function useMouse() {
const x = ref(0)
const y = ref(0)
// ...
return { x, y }
}
<script setup>
import { useMouse } from './mouse.js'
// 可以解構而不會失去響應性
const { x, y } = useMouse()
</script>
ref 的解包
所謂解包就是獲取到 ref 對象上 value 屬性的值。常用的兩種方法就是 .value 和 unref()。 unref() 是 Vue 提供的方法，如果參數是 ref ，則返回 value 屬性的值，否則返回參數本身。
1、ref 在模板中的解包
當 ref 在模板中作為頂層屬性被訪問時，它們會被自動解包，不需要使用 .value 。下面是之前的例子，使用 ref() 代替：
<script setup>
import { ref } from 'vue'
const count = ref(0)
</script>
<template>
<div>
{{ count }} <!-- 無需 .value -->
</div>
</template>
還有一種情況，如果文本插值（` `）計算的最終值是 ref ，也會被自動解包。下面的非頂層屬性會被正確渲染出來。
<script setup>
import { ref } from 'vue'
const object = { foo: ref(1) }
</script>
<template>
<div>
{{ object.foo }} <!-- 無需 .value -->
</div>
</template>
其他情況則不會被自動解包，如：object.foo 不是頂層屬性，文本插值（` `）計算的最終值也不是 ref：
const object = { foo: ref(1) }下面的內容將不會像預期的那樣工作：
<div>{{ object.foo + 1 }}</div>渲染的結果會是 [object Object]1，因為 object.foo 是一個 ref 對象。我們可以通過將 foo 改成頂層屬性來解決這個問題：
const object = { foo: ref(1) }
const { foo } = object現在結果就可以正確地渲染出來了。
2、ref 在響應式對象中的解包
當一個 ref 被嵌套在一個響應式對象中，作為屬性被訪問或更改時，它會自動解包，因此會表現得和一般的屬性一樣：
const count = ref(0)
const state = reactive({ count })
console.log(state.count) // 0
state.count = 1
console.log(state.count) // 1
只有當嵌套在一個深層響應式對象內時，才會發生解包。當 ref 作為 淺層響應式對象 的屬性被訪問時則不會解包：
const count = ref(0)
const state = shallowReactive({ count })
console.log(state.count) // { value: 0 } 而不是 0
如果將一個新的 ref 賦值給一個已經關聯 ref 的屬性，那么它會替換掉舊的 ref：
const count = ref(1)
const state = reactive({ count })
const otherCount = ref(2)
state.count = otherCount
console.log(state.count) // 2
// 此時 count 已經和 state.count 失去連接
console.log(count.value) // 1
3、ref 在數組和集合類型的解包
跟響應式對象不同，當 ref 作為響應式數組或像 Map 這種原生集合類型的元素被訪問時，不會進行解包。
const books = reactive([ref('Vue 3 Guide')])
// 這里需要 .value
console.log(books[0].value)
const map = reactive(new Map([['count', ref(0)]]))
// 這里需要 .value
console.log(map.get('count').value)toRef()
toRef 是基于響應式對象上的一個屬性，創建一個對應的 ref 的方法。這樣創建的 ref 與其源屬性保持同步：改變源屬性的值將更新 ref 的值，反之亦然。
const state = reactive({
foo: 1,
bar: 2
})
const fooRef = toRef(state, 'foo')
// 更改源屬性會更新該 ref
state.foo++
console.log(fooRef.value) // 2
// 更改該 ref 也會更新源屬性
fooRef.value++
console.log(state.foo) // 3toRef() 在你想把一個 prop 的 ref 傳遞給一個組合式函數時會很有用：
<script setup>
import { toRef } from 'vue'
const props = defineProps(/* ... */)
// 將 `props.foo` 轉換為 ref，然后傳入一個組合式函數
useSomeFeature(toRef(props, 'foo'))
</script>
當 toRef 與組件 props 結合使用時，關于禁止對 props 做出更改的限制依然有效。如果將新的值傳遞給 ref 等效于嘗試直接更改 props，這是不允許的。在這種場景下，你可以考慮使用帶有 get 和 set 的 computed 替代。
注意：即使源屬性當前不存在，toRef() 也會返回一個可用的 ref。這讓它在處理可選 props 的時候非常有用，相比之下 toRefs 就不會為可選 props 創建對應的 refs 。下面我們就來了解一下 toRefs 。
toRefs()
toRefs() 是將一個響應式對象上的所有屬性都轉為 ref ，然后再將這些 ref 組合為一個普通對象的方法。這個普通對象的每個屬性和源對象的屬性保持同步。
const state = reactive({
foo: 1,
bar: 2
})
// 相當于
// const stateAsRefs = {
// foo: toRef(state, 'foo'),
// bar: toRef(state, 'bar')
// }
const stateAsRefs = toRefs(state)
state.foo++
console.log(stateAsRefs.foo.value) // 2
stateAsRefs.foo.value++
console.log(state.foo) // 3從組合式函數中返回響應式對象時，toRefs 相當有用。它可以使我們解構返回的對象時，不失去響應性：
// feature.js
export function useFeature() {
const state = reactive({
foo: 1,
bar: 2
})
// ...
// 返回時將屬性都轉為 ref
return toRefs(state)
}
<script setup>
import { useFeature } from './feature.js'
// 可以解構而不會失去響應性
const { foo, bar } = useFeature()
</script>
toRefs 只會為源對象上已存在的屬性創建 ref。如果要為還不存在的屬性創建 ref，就要用到上面提到的 toRef。
以上就是 ref、reactive 的詳細用法，不知道你有沒有新的收獲。接下來，我們來探討一下響應式原理。
響應式原理
Vue2 的限制
大家都知道 Vue2 中的響應式是采? Object.defineProperty() , 通過 getter / setter 進行屬性的攔截。這種方式對舊版本瀏覽器的支持更加友好，但它有眾多缺點：
- 初始化時只會對已存在的對象屬性進行響應式處理。也是說新增或刪除屬性，Vue 是監聽不到的。必須使用特殊的 API 處理。
- 數組是通過覆蓋原型對象上的7個?法進行實現。如果通過下標去修改數據，Vue 同樣是無法感知的。也要使用特殊的 API 處理。
- 無法處理像 Map、Set這樣的集合類型。
- 帶有響應式狀態的邏輯不方便復用。
Vue3 的響應式系統
針對上述情況，Vue3 的響應式系統橫空出世了！Vue3 使用了 Proxy 來創建響應式對象，僅將 getter / setter 用于 ref ，完美的解決了上述幾條限制。下面的代碼可以說明它們是如何工作的：
function reactive(obj) {
return new Proxy(obj, {
get(target, key) {
track(target, key)
return target[key]
},
set(target, key, value) {
target[key] = value
trigger(target, key)
}
})
}
function ref(value) {
const refObject = {
get value() {
track(refObject, 'value')
return value
},
set value(newValue) {
value = newValue
trigger(refObject, 'value')
}
}
return refObject
}不難看出，當將一個響應性對象的屬性解構為一個局部變量時，響應性就會“斷開連接”。因為對局部變量的訪問不會觸發 get / set 代理捕獲。
我們回到響應式原理。在 track() 內部，我們會檢查當前是否有正在運行的副作用。如果有，就會查找到存儲了所有追蹤了該屬性的訂閱者的 Set，然后將當前這個副作用作為新訂閱者添加到該 Set 中。
// activeEffect 會在一個副作用就要運行之前被設置
let activeEffect
function track(target, key) {
if (activeEffect) {
const effects = getSubscribersForProperty(target, key)
effects.add(activeEffect)
}
}
副作用訂閱將被存儲在一個全局的 WeakMap<target, Map<key, Set<effect>>> 數據結構中。如果在第一次追蹤時沒有找到對相應屬性訂閱的副作用集合，它將會在這里新建。這就是 getSubscribersForProperty() 函數所做的事。
在 trigger() 之中，我們會再次查找到該屬性的所有訂閱副作用。這一次我們全部執行它們：
function trigger(target, key) {
const effects = getSubscribersForProperty(target, key)
effects.forEach((effect) => effect())
}這些副作用就是用來執行 diff 算法，從而更新頁面的。
這就是響應式系統的大致原理，Vue3 還做了編譯器的優化，diff 算法的優化等等。不得不佩服尤大大，把 Vue 的響應式系統又提升了一個臺階！
ok，今天的分享就到這里，不知道你對 ref、reactive 是不是有了更加深入的了解呢，歡迎在評論區留言。如果覺得有點，記得點贊支持一哈！
