🔥 Vue3响应式源码深度解剖：从Proxy魔法到依赖收集，手把手教你造轮子！🚀

引言

大家好，我是某大三前端预备役选手🐶，最近闭关修炼Vue3响应式源码，不仅手撕了reactive、shallowReactive、ref等核心API，还顺带偷师了尤大团队的代码设计哲学！今天就用大长文+灵魂图解 ，带大家深入Vue3响应式的灵魂腹地！（文末有手写代码GitHub仓库哦～）

先谈谈响应式带给我们的便利吧，以前我们改一个页面上的数据，是不是要一大串的document.querySelector和一大串的.innerHTML，然后写半天还还发现，列表更新了以后界面还是纹丝不动，直到我们遇见了响应式系统，它用简单的{{ }}胡子标签和Proxy或是Object.defineproperty治好了我们的敲烂的手指头了。

在文章的讲解之前可以仔细的看看这个思维导图：

看懂了这个也差不多就了解透了响应式机制了的底层了。

一、开胃菜：先看Vue3响应式的"超能力"

1.1 效果展示：控制台里的魔法剧场

用户提供的App.vue中有这样一段效果验证代码：

javascript 复制代码

// reactive的深层响应：对象套娃也能追踪
const obj = reactive({ dog: { name: 'wangcai' } });
effect(() => { r2 = obj.dog.name }); // 依赖收集
obj.dog.name = 'wangcai2';  // 修改触发effect回调！

// shallowReactive的深层失效：摆烂的艺术
const obj2 = shallowReactive({ dog: { name: 'wangcai' } });
obj2.dog.name = 'wangcai666'; // 修改无效！控制台纹丝不动

效果解读：

reactive像尽职的保安，对象每一层变动都死死盯住
shallowReactive则是摸鱼达人 ，只管第一层，深层属性爱咋咋地。这主要就体现出来了Proxy相对于Object.defineproperty的性能优势，没必要对象的每一层都去代理监听，有需要的可以通过递归的方式来全部代理。

二、底层原理：Proxy与依赖收集的双簧戏

2.1 为什么Proxy是Vue3的"天选之子"？

旧时代的痛点（Object.defineProperty）：

递归劫持：初始化时就深度遍历所有属性，性能堪忧
数组监听缺陷 ：无法检测arr[0]=1这类索引赋值
新增属性 ：必须手动调用Vue.set

Proxy的降维打击：

javascript 复制代码

// 用户源码中的代理创建（reactive.js）
function createReactiveObject(target, proxyMap, handler) {
  const existingProxy = proxyMap.get(target);
  if (existingProxy) return existingProxy; // 缓存优化
  const proxy = new Proxy(target, handler); // 核心魔法
  proxyMap.set(target, proxy);
  return proxy;
}

懒代理（Lazy Proxy）：访问属性时才递归代理，减少不必要的性能消耗
全类型支持：完美处理数组、Map、Set等复杂数据结构
非侵入式：无需修改原对象，保持数据纯净性

2.2 依赖收集：三明治结构的艺术

Vue3的依赖管理系统像智能物流网络：

WeakMap(target → Map)：第一层记录目标对象
Map(key → Set)：第二层记录对象属性
Set(effects)：第三层存储副作用函数

源码中的精妙设计（effect.js）：

javascript 复制代码

let activeEffect = null; // 当前激活的副作用

function track(target, key) {
  if (!activeEffect) return;
  let depsMap = targetMap.get(target);
  if (!depsMap) targetMap.set(target, (depsMap = new Map()));
  let deps = depsMap.get(key);
  if (!deps) depsMap.set(key, (deps = new Set()));
  deps.add(activeEffect); // 将当前effect存入Set
}

全局靶点 ：activeEffect标记当前正在执行的副作用
弱引用优化 ：WeakMap自动释放无引用的对象，避免内存泄漏

三、源码级解析：手撕三大核心API

3.1 reactive：深度代理的递归陷阱

核心逻辑链：

创建代理 → 2. 拦截getter → 3. 递归代理子对象

javascript 复制代码

// baseHandlers.js中的get拦截器
function createGetter(shallow = false) {
  return function get(target, key) {
    track(target, key); // 收集依赖
    const res = target[key];
    // 递归代理：非shallow模式且值为对象时
    return isObject(res) ? (shallow ? res : reactive(res)) : res;
  };
}

设计亮点：

延迟代理：只有被访问的属性才会被代理，减少初始化开销
缓存策略 ：通过reactiveMap避免重复创建代理对象

3.2 shallowReactive：浅层代理的精打细算

与reactive的核心区别在于：

javascript 复制代码

// shallowReactive的getter处理（baseHandlers.js）
const shallowReactiveGet = createGetter(true); // 传参shallow=true

// 当访问obj.dog.name时：
// reactive → 返回dog对象的代理  
// shallowReactive → 直接返回原始dog对象

适用场景：

明确知道只需监听第一层变化的场景
性能敏感的大型数据对象

3.3 ref：基本类型的救世主

为什么需要ref？

Proxy无法代理基本类型（如number、string）
需要包裹为对象{ value: 1 }并通过getter/setter拦截

源码中的class魔法（ref.js）：

javascript 复制代码

class RefImpl {
  constructor(val) {
    this._isRef = true; // 身份标识
    this._val = convert(val); // 对象类型转reactive
  }
  get value() {
    track(this, 'value'); // 依赖收集
    return this._val;
  }
  set value(newVal) {
    if (newVal === this._val) return;
    this._val = convert(newVal);
    trigger(this, 'value'); // 触发更新
  }
}

隐藏技巧：

自动解包 ：在模板中使用ref时无需.value（Vue编译器黑魔法）
对象转换 ：若传入对象，内部自动用reactive包裹

四、尤大团队的代码之道：从源码中学编程美学

4.1 模块化设计：像乐高一样写代码

用户源码中的模块划分堪称教科书：

csharp 复制代码

reactivity/
├─ effect.js    // 依赖管理
├─ reactive.js  // 响应式对象创建
├─ ref.js       // 基本类型响应式
├─ baseHandlers.js // Proxy拦截器
└─ shard/       // 工具函数

设计哲学：

单一职责原则：每个文件只做一件事
高内聚低耦合 ：effect模块不关心具体代理实现
开闭原则：新增功能时无需修改已有模块

4.2 防御性编程：永远不要相信用户

源码中随处可见的防御性判断：

javascript 复制代码

// reactive.js中对非对象的处理
if (typeof target !== 'object') {
  console.warn('reactive 必须是一个对象');
  return target; // 优雅降级
}

// effect.js中的空判断
if (!depsMap) return;
if (!deps) return;

启示录：

对输入参数做严格校验
关键路径添加安全守卫

4.3 性能优化：每一毫秒都值得争取

WeakMap缓存：避免重复创建代理对象
懒递归代理：减少不必要的属性遍历
Set去重：防止重复收集依赖

五、延伸思考：从Vue3看框架设计哲学

5.1 为什么Vue3选择响应式而非React的Immutable？

开发体验：直接修改数据 vs 总是返回新对象
性能取舍：精准更新 vs 全量Diff
心智模型：拥抱可变数据 vs 函数式不可变

5.2 如何设计一个高性能响应式系统？

选择代理方案（Proxy/Object.defineProperty）
设计依赖收集机制（靶点标记+三级存储）
优化更新触发（批量处理、异步调度）
提供灵活API（ref/reactive/computed）

六、实战宝典：手写代码GitHub仓库

我已将完整手写实现上传至GitHub，包含：

reactive / shallowReactive
ref / computed
effect依赖追踪
单元测试示例

🔗github.com/123Glh/less...

七、总结：响应式系统的星辰大海

Vue3的响应式设计就像一部精密的瑞士钟表：

Proxy是擒纵器，精准控制数据流动
effect是发条，驱动副作用有序执行
模块化架构是齿轮组，各部件严丝合缝

最后以用户笔记中的金句共勉：

"读源码不是目的，而是理解设计思想的手段。" ------ 这才是进阶高级开发的必经之路！

下期预告：《Diff算法九阴真经：如何手写一个虚拟DOM库？》