vue3.0的pre-alpha版代码已经开源了,就像作者之前放出的消息一样,其数据响应这一部分已经由ES6的Proxy来代替Object.defineProperty实现,感兴趣的同学可以看其实现源码。vue都开始使用Proxy来实现数据的响应式了,所以有必要抽点时间了解下Proxy。
  
  Object.defineProperty的缺陷
  
  说到Proxy,就不得不提Object.defineProperty,我们都知道,vue3.0之前的版本都是使用该方法来实现数据的响应式,具体是:
  
  通过设定对象属性getter/setter方法来监听数据的变化,同时getter也用于依赖收集,而setter在数据变更时通知订阅者更新视图。
  
  大概如下代码所示:
  
  function defineReactive(obj, key, value) {
  
  Object.defineProperty(obj, key, {
  
  enumerable: true,
  
  configurable: true,
  
  get() {
  
  collectDeps() // 收集依赖
  
  return value
  
  },
  
  set(newVal) {
  
  observe(newVal); // 若是对象需要递归子属性
  
  if (newVal !== value) {
  
  notifyRender() // 通知订阅者更新
  
  value = newVal;
  
  function observe(obj) {
  
  if (!obj || typeof obj! === 'object') {
  
  return
  
  Object.keys(obj).forEach(key => {
  
  defineReactive(obj, key, obj[key]);
  
  var data = {
  
  name: 'wonyun',
  
  sex: 'male'
  
  observe(data)
  
  虽然Object.defineProperty通过为属性设置getter/setter能够完成数据的响应式,但是它并不算是实现数据的响应式的完美方案,某些情况下需要对其进行修补或者hack,这也是它的缺陷,主要表现在两个方面:
  
  无法检测到对象属性的新增或删除
  
  由于js的动态性,可以为对象追加新的属性或者删除其中某个属性,这点对经过Object.defineProperty方法建立的响应式对象来说,只能追踪对象已有数据是否被修改,无法追踪新增属性和删除属性,这就需要另外处理。
  
  目前Vue保证响应式对象新增属性也是响应式的,有两种方式:
  
  Vue.set(obj, propertName/index, value)
  
  响应式对象的子对象新增属性,可以给子响应式对象重新赋值
  
  data.location = {
  
  x: 100,
  
  y: 100
  
  }
  
  data.location = {...data, z: 100}
  
  响应式对象删除属性,可以使用Vue.delete(obj, propertyName/index)或者vue.$delete(obj, propertyName/index); 类似于删除响应式对象子对象的某个属性,也可以重新给子对象赋值来解决。
  
  不能监听数组的变化
  
  vue在实现数组的响应式时,它使用了一些hack,把无法监听数组的情况通过重写数组的部分方法来实现响应式,这也只限制在数组的push/pop/shift/unshift/splice/sort/reverse七个方法,其他数组方法及数组的使用则无法检测到,例如如下两种使用方式:
  
  vm.items[index] = newValue
  
  vm.items.length--
  
  那么vue怎么实现数组的响应式呢,并不是重写数组的Array.prototype对应的方法,具体来说就是重新指定要操作数组的prototype,并重新该prototype中对应上面的7个数组方法,通过下面代码简单了解下实现原理:
  
  const methods = ['pop','shift','unshift','sort','reverse','splice', 'push'];
  
  // 复制Array.prototype,并将其prototype指向Array.prototype
  
  let proto = Object.create(Array.prototype);
  
  methods.forEach(method => {
  
  proto[method] = function () { // 重写proto中的数组方法
  
  Array.prototype[method].call(this, ...arguments);
  
  viewRender() // 视图更新
 
  function observe(obj) {
  
  if (Array.isArray(obj)) { // 数组实现响应式
  
  obj.__proto__ = proto; // 改变传入数组的prototype
  
  return;
  
  }
  
  if (typeof obj === 'object') {
  
  ... // 对象的响应式实现
  
  Proxy的使用
  
  Proxy,字面意思是代理,是ES6提供的一个新的API,用于修改某些操作的默认行为,可以理解为在目标对象之前做一层拦截,外部所有的访问都必须通过这层拦截,通过这层拦截可以做很多事情,比如对数据进行过滤、修改或者收集信息之类。借用proxy的巧用的一幅图,它很形象的表达了Proxy的作用。
  
  ES6原生提供的Proxy构造函数,用法如下:
  
  var proxy = new Proxy(obj, handler)
  
  其中obj为Proxy要拦截的对象,handler用来定制拦截的操作,返回一个新的代理对象proxy;Proxy代理特点:
  
  Proxy直接代理整个对象而非对象属性
  
  Proxy的代理针对的是整个对象,而不是像Object.defineProperty针对某个属性。只需做一层代理就可以监听同级结构下的所有属性变化,包括新增属性和删除属性
  
  Proxy也可以监听数组的变化
  
  例如上面vue使用的Object.defineProperty实现响应式方式用Proxy来实现则相对比较简单:
  
  let handler = {
  
  get(target, key){
  
  if (target[key] === 'object' && target[key]!== null) {
  
  // 嵌套子对象也需要进行数据代理
  
  return new Proxy(target[key], hanlder)
  
  }
  
  collectDeps() // 收集依赖
  
  return Reflect.get(target, key)
  
  },
  
  set(target, key, value) {
  
  if (key === 'length') return true
  
  notifyRender(www.lannxinzc.cn) // 通知订阅者更新
  
  return Reflect.set(target, key, value);

  let proxy = new Proxy(data, handler);
  
  proxy.age = 18 // 支持新增属性
  
  let proxy1 = new Proxy({arr: []}, handler);
  
  proxy1.arr[0] = 'proxy' // 支持数组内容变化
  
  上面的Proxy的构造函数中的 get/set为Proxy定义的13种的trap中的其中两种,它共有13种代理操作方法:
  
  trap    描述
  
  handler.get    获取对象的属性时拦截
  
  handler.set    设置对象的属性时拦截
  
  handler.has    拦截propName in proxy的操作,返回boolean
  
  handler.apply    拦截proxy实例作为函数调用的操作,proxy(args)、proxy.call(...)、proxy.apply(..)
  
  handler.construct    拦截proxy作为构造函数调用的操作
  
  handler.ownKeys    拦截获取proxy实例属性的操作,包括Object.getOwnPropertyNames、Object.getOwnPropertySymbols、Object.keys、for...in
  
  handler.deleteProperty    拦截delete proxy[propName]操作
  
  handler.defineProperty    拦截Objecet.defineProperty
  
  handler.isExtensible    拦截Object.isExtensible操作
  
  handler.preventExtensions    拦截Object.preventExtensions操作
  
  handler.getPrototypeOf    拦截Object.getPrototypeOf操作
  
  handler.setPrototypeOf    拦截Object.setPrototypeOf操作
  
  handler.getOwnPropertyDescriptor    拦截Object.getOwnPropertyDescriptor操作
  
  Proxy代理目标对象,是通过操作上面的13种trap来完成的,这与ES6提供的另一个apiReflect的13种静态方法一一对应。二者一般是配合使用的,在修改proxy代理对象时,一般也需要同步到代理的目标对象上,这个同步就是用Reflect对应方法来完成的。例如上面的Reflect.set(target, key, value)同步目标对象属性的修改。需要补充一点:
  
  13种trap操作方法中,若初始化时handler没设置的方法就直接操作目标对象,不会走拦截操作
  
  Proxy的使用场景
  
  Proxy因为在目标对象之前架设了一层拦截,外部对该目标对象的访问都必须经过这次拦截。那么通过这层拦截,可以做很多事情,例如控制过滤、缓存、数据验证等等,可以说Proxy的使用场景比较广,下面简单列举几个使用场景,更多实用场景可以参考Proxy的巧用。
  
  Vue3的数据响应
  
  vue3中利用Proxy实现数据读取和设置时进行拦截,在拦截trap中实现数据的依赖收集以及触发视图更新操作,vue3该部分实现的主要伪码如下:
  
  function get(target, key, receiver) { // handler.get的拦截实现
  
  const res = Reflect.get(target, key, receiver)
  
  if(isSymbol(key) && builtInSymbols.has(key)) return res
  
  if (isRef(res)www.chuanchenpt.cn ) return res.value
  
  track(target, OperationTypes.GET, key) // 收集依赖
  
  return isObject(res) ? reactive(res) : res
  
  }
  
  // handler.set的拦截操作
  
  function set(target, key, value, receiver) {
  
  value = toRaw(value) // 获取缓存响应数据
  
  oldValue www.shenzhenztgs.com= target[key]
  
  if (isRef(oldValue) && !isRef(value)) {
  
  oldValue.value = value
  
  return true
  
  }
  
  const result = Reflect.set(target, key, value, receiver)
  
  if (target === toRaw(receiver)) { //set拦截只限对象本身
  
  ... // 不同环境操作处理,并省略下面trigger方法第二参数获取逻辑
  
  trigger(target,www.haojuanht.com OperationTypes.x, key) // 触发视图更新
  
  }
  
  return result
  
  }
  
  获取属性对应的值,无该属性或者属性为空返回默认值
  
  在项目中经常遇到这样的需求,在前端拿到后端返回的数据时,获取某些可选字段时,如果其值为空或者不存在该属性时,可以设置一个默认值,类似loadsh库的get方法_.get(object, path, [defaultValue])。下面就对象形式下_.get用Proxy来实现,代码如下:
  
  function getValueByPath(object, path, defaultValue) {
  
  let proxy =www.hxyl1618.com  new Proxy(object, {
  
  get(target, key) {
  
  if (key.startsWith('.')) {
  
  key = key.slice(1);
  
  }
  
  if (key.includes(www.haoranpkk.cn'.')) {
  
  path = path.split('.');
  
  let index = 0, len = path.length;
  
  while(target != null && index < len) {
  
  target =www.yinchengylzc.cn  target[path[index++]]
  
  return target || defaultValue;
  
  if (!(key in target) || !target[key]) {
  
  return defaultValue
  
  return Reflect.get(target, key)
 
  return proxy[path]

  需要注意的是,参数path若有类似a.b.c这样嵌套的路径时,我们是直接在Proxy的handler.get中处理的,如果在proxy对象实例上调用如proxy.a.b.c则需要在Proxy的handler.get对返回对象的属性还需要创建其Proxy实例,类似如下:
  
  function getValueByPath(object, path, defaultValue) {
  
  return proxy = new Proxy(object, {
  
  get(target, key) {
  
  if (isObject(target[key])){
  
  return new Proxy(target[key], {get(){}})
  
  ... // 其他省略
  
  实现数组负数索引的访问
  
  正常的数组,如果访问数组的负数索引会得到undefined,现在要实现类似字符串的substr方法,传递负数索引index,表示从倒数第index开始读取,实现拦截如下:
  
  function getArrItem(arr) {
  
  return new Proxy(arr, {
  
  get(target, key, receiver) {
  
  let index = Number(key);
  
  if (index < 0) {
  
  key = String(target.length + index);
  
  return Reflect.get(target, key, receiver)
  
  Proxy的劣势
  
  虽然Proxy相对于Object.defineProperty有很有优势,但是并不是说Proxy就没有劣势,这主要表现在以下两个方面:
  
  兼容性问题,无完全polyfill
  
  Proxy为ES6新出的API,浏览器的对其支持情况可以在caniuse查到,如下图所示:
  
  可以看出虽然大部分浏览器支持Proxy特性,但是一些浏览器或者其低版本不支持Proxy,其中IE、QQ浏览器、百度浏览器等完全不支持,因此Proxy有兼容性问题。那能否像ES6其他特性那样有对应的polyfill解决方案呢,答案并不那么乐观。其中作为ES6转换的翘楚babel,在其官网明确做了说明:
  
  Due to the limitations of ES5, Proxies cannot be transpiled or polyfilled.
  
  也就是说,由于ES5的限制,ES6的Proxy没办法被完全polyfill,所以babel没有提供对应的转换支持,Proxy的实现是需要JS引擎级别提供支持,目前大部分主要的JS引擎提供了支持,可以查看ES6 Proxy compatibilit。
  
  然而,截止目前2019年10月,Google开发的Proxy polyfill:proxy-polyfill,其实现也是残缺的,表现在:
  
  只支持Proxy的4个trap:get、set、apply和construct
  
  部分支持的trap其功能也是残缺的,如set不支持新增属性
  
  该polyfill不能代理数组
  
  性能问题
  
  Proxy的另一个就是性能问题,为此有人专门做了一个对比实验,原文在这里thoughts-on-es6-proxies-performance,对应的中文翻译可以参考ES6 Proxy性能之我见。Proxy的性能比Promise还差,这就要需要在性能和简单实用上进行权衡。例如vue3使用Proxy后,其对对象及数组的拦截很容易实现数据的响应式,尤其对数组来说。
  
  另外,Proxy作为新标准将受到浏览器厂商重点持续的性能优化,性能这块相信会逐步得到改善。
  
  参考文献
  
  Proxy的巧用
  
  thoughts-on-es6-proxies-www.zeshengyule.com performance
  
  ES6 Proxy性能之我见
  
  面试官: 实现双向绑定Proxy比defineproperty优劣如何?
  
  es6-proxy-polyfill-for-ie11

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