第二节:vue3源码响应系统:reactive创建响应式代理

作者: 时光如剑 | 来源:发表于2023-11-01 14:34 被阅读0次

1. reactive 基本使用

reactive API接收一个对象作为参数, 返回一个具有响应性的对象
使用方式

import { reactive } from 'vue'
const user = reactive({ age: 10 })

响应式对象是 JavaScript 代理，其行为就和普通对象一样。不同的是，Vue 能够拦截对响应式对象所有属性的访问和修改，以便进行依赖追踪和触发更新。
并且reactive 响应式转换是"深层的": 会影响对象内部所有嵌套的深层属性.

实例:

<div id="app">
  <div>{{user.age}}</div>
  <button @click="change">age++</button>
</div>
<script>
  const { createApp, reactive } = Vue

  const App = {
    setup() {
      // 声明reactive
      const user = reactive({ age: 10 })

      // 修改数据
      const changeUser = () => {
        user.age++
      }

      return { user, changeUser }
    }
  }

  createApp(App).mount('#app')
</script>

注意: 响应式是基于ES2015的Proxy实现的, 返回的代理对象不等于原始对象, 建议仅使用代理对象而避免依赖原始对象, 因为原始对象不具有响应性.

接下里我们查看一下源码中 reactive API 的实现

2. reactive 源码分析

2.1 reactive API 函数

Vue3中响应数据核心是 reactive ，我们先来看一下 reactive API 函数的定义
源码:

export function reactive(target: object) {
  // 1. 如果target 目标对象是一个只读代理, 则直接返回target
  if (isReadonly(target)) {
    return target
  }

  // 2. 调用createReactiveObject 方法创建响应式对象
  return createReactiveObject(
    target,                                         // 代理源对象
    false,                                              // 是否只读
    mutableHandlers,                            // 普通对象的代理配置对象
    mutableCollectionHandlers,      // Set,Map,WeakSet,WeakMap的代理配置对象
    reactiveMap                                     // 缓存源对象与代理对象的映射Map
  )
}

在 reactive 函数存在两条分支:

如果参数target 为只读响应代理,即具有__v_isReadonly属性且值为true,则直接返回参数 target
如果参数 target 不是只读响应代理,则调用createReactiveObject函数创建proxy 代理对象,并返回

通过reactiveAPI 的实现可以看出几件事情:

reactive API 函数只接受一个参数
reactiveAPI 参数如果通过isReadonly判断为true时, 表示为只读响应, 则返回参数
reactiveAPI 实现创建代理对象, 是通过createReactiveObject函数实现的, 把实现逻辑抽为单独函数, 时因为readonlyAPI 也是创建响应代理, 区别只是浅层响应

2.2 createReactiveObject 创建响应代理

createReractiveObejct 函数是用来创建响应式对象的方法
源码:


/**
* targer                                源对象
* isReadonly                        是否只读
* baseHandlers                  普通对象(Object,Array)代理的handlers
* collectionHandlers        主要针对(Set、Map、WeakSet、WeakMap)的 handlers
* proxyMap WeakMap          缓存源对象与代理对象的映射Map
*/

function createReactiveObject(
  target: Target,
  isReadonly: boolean,
  baseHandlers: ProxyHandler<any>,
  collectionHandlers: ProxyHandler<any>,
  proxyMap: WeakMap<Target, any>
) {

  // 1. 如果target 不是对象, 则直接返回target
  if (!isObject(target)) {
    // targer 不是object, 开发环境控制台输出警告
    if (__DEV__) {
      console.warn(`value cannot be made reactive: ${String(target)}`)
    }
    // 返回参数
    return target
  }

  // 2. 如果target 已经是 proxy 代理对象对象, 则直接返回
  if (
    target[ReactiveFlags.RAW] &&
    !(isReadonly && target[ReactiveFlags.IS_REACTIVE])
  ) {
    return target
  }

  // 3. 如果缓存 proxyMap 中target 已有对应的代理对象, 则直接返回代理对象  
  // 避免重复创建代理对象
  const existingProxy = proxyMap.get(target)
  if (existingProxy) {
    return existingProxy
  }

  // 4. 如果 target 是不可观察类型(无效类型INVALID), 则直接返回 targt
  // 例如正则对象就视为无效类型(不可观察类型)
  // only specific value types can be observed.
  const targetType = getTargetType(target)
  if (targetType === TargetType.INVALID) {
    return target
  }

  // 5. 创建响应式代理对象
  // TargetType.COLLECTION 集合类型, 值为2
  // Map,Set,WeakMap,WeakSet集合类型,使用collectionHandlers 代理配置对象
  // Object,Array 普通对象, 使用 baseHandlers 代理配置对象
  const proxy = new Proxy(
    target,
    targetType === TargetType.COLLECTION ? collectionHandlers : baseHandlers
  )

  // 6. 在 proxyMap 中新增一对键值,保存 target 与 proxy 映射
  proxyMap.set(target, proxy)

  // 返回 proxy
  return proxy
}

createReactiveObject 方法的核心功能就是创建参数target 对象的响应式对象,并返回代理对象.
同时在通过Proxy创建代理对象之前通过各种边缘判断, 处理参数不符合代理的场景,以及提升性能优化

createReactiveObject 方法中具体边缘判断:

通过isObject函数判断参数target不是对象的情况,也就是能通过判断的参数typeof检测类型都是object, 注意null除外
接着判断参数是否已经是reactive创建的代理对象, 如果是,则返回参数,这里通过判读表示参数并不是具有相应性的代理对象
其次通过proxyMap缓存中判断当前源对象是否已经创建过代理对象, 如果已经创建过, 则直接返回代理对象, 提升性能,避免通过一个源对象,多次调用reactive函数,多次创建返回不同的代理对象
最后判断参数是否可以创建代理对象, 也就是说虽然走到这里的参数target类型都是object, 但object有可详细区分为普通对象Object, 数组Array,正则RegExp等各详细的类型. 最后判断参数如果不能创建代理对象, 则直接返回参数, 例如正则
这里只是简单罗列了一下边缘判断, 更详细的分析, 我们放在下一章节

2.3 总结

从上面的源码中了解:
1.reactiveAPI函数只能对对象类型进行代理转换, 如果传入原始类型数据或函数,则不会有任何操作, 如果在开发环境,控制台还会输出警告

在创建代理对象之前,通过一系列优化校验,避免重复操作, 优化框架性能
reactive会根据对象的不同类型(更详细的类型),在创建代理对象时,使用不同的handler配置对象
创建完代理对象使用 proxyMap 缓存目标对象target 和代理对象proxy 之间对应关系

其实去除用于优化校验判断外,reactive方法功能很简单: 就是创建一个proxy对象并返回

reactiveAPI 创建proxy对象流程图:

reactive.png

3. 深入分析各种校验

3.1 判断 target 是否为只读响应数据

在上面reactive源码中,我们会通过isReadonly 方法判断目标target是否为只读响应数据, 如果是则返回target本身,接下来我们分析一下这些工具函数的实现, 来理解更细致的判断

3.1.1 isReadonly 函数

那么接下来我们看看 isReadonly 方法
源码:

// 检查传递的值是否为只读代理对象
export function isReadonly(value: unknown): boolean {
  return !!(value && (value as Target)[ReactiveFlags.IS_READONLY])
}

源码中!!是为了保证函数返回始终是确定的boolean值

isReadonly 方法内会判读参数 value 是否为只读响应

首先判断参数value值是否存在, 不存在, 直接返回false
如果value存在, 则判断value的[ReactiveFlags.IS_READONLY] 属性

ReactiveFlags则是一个枚举

export const enum ReactiveFlags {
  // 用于标识一个对象是否不可被转为代理对象
  SKIP = '__v_skip',
  // 用于标识一个对象是否是响应式对象
  IS_REACTIVE = '__v_isReactive',
  // 用于标识一个对象是否是只读的代理对象
  IS_READONLY = '__v_isReadonly',
  // 用于标识一个对象是否是浅层代理对象
  IS_SHALLOW = '__v_isShallow',
  // 用于保存原始对象的key
  RAW = '__v_raw'
}

通过源码中 ReactiveFlags 枚举定义可知
判断value的[ReactiveFlags.IS_READONLY] 属性,其实就是判断是否具有__v_isReadonly属性, 以及属性值是否为 true

3.1.2 通过只读computed 测试

未设置set的computed 为只读响应数据, 通过computed 计算属性测试
示例:

const { createApp, nextTick, reactive, readonly } = Vue

const App = {
  setup() {
    // 1. computed 计算属性只读
     const student = computed(() => ({ age: 10 }))
        console.log(student)
      /*
        {
          dep: undefined
          effect: ReactiveEffect2 {active: true, deps: Array(0), parent: undefined, fn: ƒ, scheduler: ƒ, …}
          __v_isReadonly: true
          __v_isRef: true
          _cacheable: true
          _dirty: true
          _setter: () => {…}
          value: {
              age: 10
          }
       }
      */
    

    // 2. 将computed 只读ref 作为reactive()的参数
    const user = reactive(student)

    // 3.判断reactive()返回的是否是原代理对象
    console.log(student === user) // true

    return { }
  }
}

createApp(App).mount('#app')

通过控制台输出可知:

未设置set 的 computed 返回的 student是只读响应式对象, 对象本身就具有__v_isReadonly属性, 且属性值为true
因此当通过reactive函数创建响应对象时, 通过isReadonly()方法判断,因为__v_isReadonly 属性为true, 所以直接返回参数对象

3.2 判断 target 是否为对象

此时程序已经进入到createReactiveObject函数中, 在函数中首先判断参数target的类型是否为对象
源码:

if (!isObject(target)) {
  if (__DEV__) {
    console.warn(`value cannot be made reactive: ${String(target)}`)
  }
  return target
}

可以看到在源码中会通过isObject 方法判断目标 taget 是否为对象
如果目标target是非对象,则直接返回参数 target, 开发环境下则警告

那么接下来我们看一下isObject函数是如何判断参数是否为对象的
源码:

export const isObject = (val: unknown): val is Record<any, any> =>
  val !== null && typeof val === 'object'

isObject 函数通过判断参数不为 null ,并且 typeof 检测类型为object,来识别object 类型

我们知道在JavaScript 中,typeof 检测数据类型, 诸如:{}(普通对象) [](数组), /./(正则), Set,WeakSet,Map,WeakMap, null 等都是object

简而来说isObject工具函数, 是通过typeof检测参数是否为object, 并剔除null
至此我们可以明白, 如果reactive参数是基本数据类型, 以及function时, 会直接返回参数

验证reactive 参数是非 object 的情况
示例代码:

// string 类型
const msg = reactive('aaa')
console.log('msg', msg)
/**
    警告:reactive.ts:190 value cannot be made reactive: 'aaa'
    msg 'aaa'
*/


// number
const msg = reactive(100)
console.log('msg', msg)
/**
    警告:reactive.ts:190 value cannot be made reactive: 100
    msg 100
*/

// boolean
const msg = reactive(true)
console.log('msg', msg)
/**
    警告:reactive.ts:190 value cannot be made reactive: true
    msg true
*/

// null
const msg = reactive(null)
console.log('msg', msg)
/**
    警告:reactive.ts:190 value cannot be made reactive: null
    msg null
*/


// undefined
const msg = reactive(undefined)
console.log('msg', msg)
/**
    警告:reactive.ts:190 value cannot be made reactive: undefined
    msg undefined
*/

// symbol
const msg = reactive(Symbol('a'))
console.log('msg', msg)
/**
    警告:reactive.ts:190 value cannot be made reactive: Symbol(a)
    msg Symbol(a)
*/

// bigInt
const msg = reactive(100n)
console.log('msg', msg)
/**
    警告:reactive.ts:190 value cannot be made reactive: 100
    msg 100n
*/
/*
 备注: 警告输出的值会调用String()转为字符串,String()方法在转bigInt类型时没有n
 String(100n)  ==> '100'
*/


// function
const msg = reactive(() => {})
console.log('msg', msg)
/**
    警告:reactive.ts:190 value cannot be made reactive: () => {}
    msg () => {}
*/

我们会发现除了基本数据类型, 包括引用类型的函数也会警告
总结: 只有值不为null, 并typeof 检测类型为object才会通过判断,否则原样输出

其实这里我们会发现一个问题: 将正则作为目标target传入也是原样返回
例如:

const msg = reactive(/aa/)
console.log('msg', msg)  // /aa/

示例中正则typeof 检测时类型也是object, 为什么返回的却是原目标本身呢?
其实大家也不用纠结, 出现当前问题的原因是在于后续的判断.
因为当前判断中, 正则的typeof 类型检测是object, 通过了当前判断, 但之后还有他的校验, 接下来让我们继续查看

3.3 判断 target 是否为 proxy对象

源码:

 if (
    target[ReactiveFlags.RAW] &&
    !(isReadonly && target[ReactiveFlags.IS_REACTIVE])
  ) {
    return target
  }

源码分析:

在这个判断中, isReadonly, 是调用createReactiveObject 方法传入的第二个参数, reactive() 方法中调用固定传入false, 因此!(isReadonly && target[ReactiveFlags.IS_REACTIVE])结果固定为true
因此这里判断条件是 true,还是false, 取决于target[ReactiveFlags.RAW]

通过之前了解ReactiveFlags的枚举, ReactiveFlags.RAW 值为"__v_raw"字符串
因此这里判断参数target 是否具有__v_raw属性, 存在,则返回原参数target

示例:

// 声明reactive响应式数据
  const student = reactive({ age: 10 })

    // 将student proxy对象作为参数传入reactive()
  const user = reactive(student)
  console.log(user === student) // true

通过分析:
源码在判断参数student是否为 proxy 对象时, 在获取"__v_raw"属性
在获取属性时,就会进入student 代理对象的get拦截操作

源码:

function createGetter(isReadonly = false, shallow = false) {
  // isReadonly: false, shallow:false
  
  return function get(target: Target, key: string | symbol, receiver: object) {
    // target: 目标对象, 示例中的:{ age: 10 }, 
    // key : "__v_raw"
    // receiver: 代理对象, 实例中的student
    if (key === ReactiveFlags.IS_REACTIVE) {
      return !isReadonly
    } else if (key === ReactiveFlags.IS_READONLY) {
      return isReadonly
    } else if (key === ReactiveFlags.IS_SHALLOW) {
      return shallow
    } else if (
      // reactiveMap: target对象与代理对象的映射缓存
      // 原对象target的缓存代理对象与recevier相同
      key === ReactiveFlags.RAW &&
      receiver ===
        (isReadonly
          ? shallow
            ? shallowReadonlyMap
            : readonlyMap
          : shallow
            ? shallowReactiveMap
            : reactiveMap
        ).get(target)
    ) {
      // 返回原对对象
      return target
    }
    // ...
  
    return res
  }
}

通过拦截函数分析得知,get拦截函数最后返回原对象

因此

// target[ReactiveFlags.RAW]的值 为目标对象,即示例中`{ age: 10 }`
if (
    target[ReactiveFlags.RAW] &&
    !(isReadonly && target[ReactiveFlags.IS_REACTIVE])
  ) {
    return target
  }

此时判断条件为true, 返回原目标对象target, 即示例中的student 代理对象, 因此user和target 为同一个代理对象

3.4 判断 target 是否存在代理对象

当前判断用于处理同一个目标对象多次调用reactive()的场景, 规避重复创建代理对象,提升性能
源码:

// 通过目标对象target 获取存在缓存的代理对象
const existingProxy = proxyMap.get(target)

// 存在缓存的代理对象,则返回已创建的代理对象
if (existingProxy) {
  return existingProxy
}

通过源码分析, 判断当前目标对象target是否存在缓存的代理对象proxy, 如果存在直接返回代理对象, 避免同一个目标对象重复创建代理对象
proxyMap用于记录源对象与代理对象的映射关系

示例:

// 目标对象
const target = { age: 10 }

// 目标对象第一次创建代理对象
const student = reactive(target)

// 目标对象第二次创建代理对象
const user = reactive(target)

// 判断为:true, user和student 时同一个代理对象
console.log(user === student)

通过示例分析:

目标对象target多次调用reactive()方法创建代理对象
目标target第一个调用reactive()创建代理对象时,会缓存目标对象target与代理对象的映射关系
当target第二个调用reactive()创建代理对象, 因为target即不是只读代理, 并且是一个普通对象,不存在__v_raw属性,因此会一路畅通走到当前源码位置
通过proxyMap获取当前目标对象target是否存在缓存代理, 如果存在,则直接返回已创建的代理对象

这里的好处是避免同一个目标对象,多次创建代理对象

3.5 判断 target 目标对象的类型

这节判断主要用来更细致的判断参数target,reactive只能创建特定类型的代理.
不知道大家是否还记得在3.2 节,在通过typeof 检测目标对象类型是否为object时, 正则也会通过检测.
但是正则不能通过Proxy 创建代理对象, 原因就在于本次判断检测,
那么我们先看看源码判断

源码:

// 获取target目标对象类型
const targetType = getTargetType(target)

// 如果targetType === TargetType.INVALID则直接返回目标对象
if (targetType === TargetType.INVALID) {
  return target
}

在源码中vue主要做了两件事:

获取目标对象target的类型 targetType
判断targetType类型,如果是指定的类型(INVALID表示无效类型),则直接返回目标对象

3.5.1 getTargetType 与 TargetType

首先,我们先看看getTargetType方法, 看此方法是如何定义目标对象类型, 以及TargetType类型的定义

源码:

// 目标对象类型 targetType
const enum TargetType {
  INVALID = 0,  // 无效类型
  COMMON = 1,   // 普通对象类型(Object, Array)
  COLLECTION = 2  // 集合类型(Map,Set,WeakMap,WeakSet)
}

// 通过target 数据类型 获取 targetType 类型
function targetTypeMap(rawType: string) {
  switch (rawType) {
    case 'Object':
    case 'Array':
      return TargetType.COMMON
    case 'Map':
    case 'Set':
    case 'WeakMap':
    case 'WeakSet':
      return TargetType.COLLECTION
    default:
      return TargetType.INVALID
  }
}

// 获取 target 类型
function getTargetType(value: Target) {
  // value[ReactiveFlags.SKIP] 判断目标对象是否具有'__v_skip'属性
  // !Object.isExtensible(value) 判断目标对象是否可扩展
  return value[ReactiveFlags.SKIP] || !Object.isExtensible(value)
    ? TargetType.INVALID
    : targetTypeMap(toRawType(value))
}

源码分析:

TargetType是一个枚举类型,标识不可创建代理的无效类型(0), 普通对象类型(1), Set/Map 等集合类型(2)三种
通过如果目标对象target的__v_skip属性为true,或者target为不可扩展对象, 则返回TargetType.INVALID(0) 无效类型
如果目标对象不具有__v_skip或此属性值为 false, 并且目标对象为可扩展对象,则调用targetTypeMap(toRawType(value))获取目标对象类型

这里我们要知道targetTypeMap(toRawType(value)) 返回的类型
则需要先了解toRawType(value) 方法返回的值

3.5.2 toRawType

源码:

// 获取元素Object原型上的toString方法
export const objectToString = Object.prototype.toString

// 获取参数类型字符串(例如: [] => [Object Array])
export const toTypeString = (value: unknown): string =>
  objectToString.call(value)

// 截取类型字符串
export const toRawType = (value: unknown): string => {
  // extract "RawType" from strings like "[object RawType]"
  return toTypeString(value).slice(8, -1)
}

通过源码分析:

这里通过原生toString方法,获取对象类型字符串,例如:[Object Array]
在toRawType方法中截取参数类型获取关键字符串,例如: Array, Object, String等
返回类型字符串,

在通过toRawType获取类型后, 在调用targetTypeMap()方法,获取并返回目标对象类型

也就是说, 源码将typeof检测的类型为object的数据,通过Object.toString获取更详细的类型区分, 并以此将这些类型的数据归总为三类:

INVALID: 值为0, 表示无效类型
COMMON: 值为1, 表示普通对象类型(Object, Array)
COLLECTION: 值为2, 表示集合类型(Map,Set,WeakMap,WeakSet)
此三种类型中, 只有后两者允许创建代理对象, 无效类型直接返回参数

3.5.3 分析无效类型

通过实例分析无效类型
示例:

const reg = reactive(/aa/)
console.log('reg', reg)  // /aa/

const freezeObject = reactive(Object.freeze({ age: 18 }))
console.log('freezeObject', freezeObject)  // { age: 18 }

示例中两个参数返回的都是参数本身:

参数/aa/, 获取类型为RegExp, 但是在targetTypeMap方法中被判断为TargetType.INVALID 无效类型
参数Object.freeze({ age: 18 }) 冻结对象,在!Object.isExtensible(value)判断为不可扩展对象, 直接返回TargetType.INVALID 无效类型
无效类型不会创建代理,返回目标对象本身

扩展: Object.isExtensible()
此方法用于判断参数对象是否为可扩展对象, 返回布尔值, true:可扩展, false:不可扩展
默认创建的对象都是可扩展的,可以为其添加属性, 以及修改属性
通过Object.preventExtension, Object.seal, Object.freeze方法标记的对象为不可扩展对象(non-extensible)

// 新对象默认是可扩展的。
var empty = {};
Object.isExtensible(empty); // === true

// ...可以变的不可扩展。
// preventExtensions 将参数标记为不可扩展
// 此不可扩展只是对象本身不可新增属性, 但是原型对象上依然可以扩展属性
Object.preventExtensions(empty);
Object.isExtensible(empty); // === false

// 密封对象是不可扩展的。
var sealed = Object.seal({});
Object.isExtensible(sealed); // === false

// 冻结对象也是不可扩展。
var frozen = Object.freeze({});
Object.isExtensible(frozen); // === false

4. 创建代理对象

4.1 创建代理对象

reactive 核心功能就是创建响应性对象(代理对象), 因此reactive 除了边缘判断, 最核心的代码就是如下几行:

源码:

// 创建代理对象
const proxy = new Proxy(
    target,
    targetType === TargetType.COLLECTION ? collectionHandlers : baseHandlers
  )

// 新增目标对象与代理对象的映射缓存, 避免重复创建
proxyMap.set(target, proxy)

// 返回代理对象
return proxy

通过源码了解:

通过目标对象target创建代理对象proxy
判断 targetType(目标对象类型) 使用不同的代理配置

可以看到创建代理对象的关键点在与代理对象的handler, 而这个handler 就是collectionHandlers和baseHandlers两个对象
通过targetType判断使用哪个 handler, 值为TargetType.COLLECTION,即枚举值2的使用, 使用collectionHandlers, 否则使用baseHandlers
也就是说:

TargetType类型为COMMON(1) 时, 表示普通对象, 使用baseHandlers 作为代理的配置对象
TargetType类型为COLLECTION(2) 时, 表示普通对象, 使用collectionHandlers 作为代理的配置对象

collectionHandlers和baseHandlers对象在reactive()方法中调用createReactiveObject()方法时传入的参数

源码:

export function reactive(target: object) {
  // ...
  return createReactiveObject(
    target,
    false,
    mutableHandlers,  // baseHandlers  普通对象代理配置对象
    mutableCollectionHandlers, // collectionHandlers  集合代理配置对象
    reactiveMap // proxyMap  目标对象与代理对象映射缓存map
  )
}

4.2 baseHandler 普通对象和数组代理配置对象

如果目标对象target类型时TargetType.COMMON(值为1)普通对象类型, 则使用baseHandlers配置对象
而baseHandlers对象是在reactive()方法中调用createReactiveObject()方法中传入的mutableHandlers配置对象
因此接下来我们分析mutableHandler

4.2.1 baseHandler 对象

源码:

// reactive 代理对象的配置对象
export const mutableHandlers: ProxyHandler<object> = {
  get,  // get拦截
  set,  // set拦截
  deleteProperty, // delete拦截
  has,   // has拦截
  ownKeys // ownKeys拦截
}

源码中可以看出 baseHandler 实现了get,set,deleteProperty,has,ownKeys五个方法拦截器,

简单介绍一下几个拦截器的作用:

get : 拦截对象的getter操作, 例如:obj.name
set : 拦截对象的setter操作,例如:obj.name="xx"
deleteProperty: 拦截对象的delete操作,例如:delete obj.name
has: 拦截in操作,例如'name' in obj
ownKeys: 拦截Object.getOwnPropertyNames,Object.getOwnPropertySymbols,Object.keys等操作

更具体可以查看MDN的介绍,接下来看看拦截器的具体实现

4.2.2 get 拦截器

源码:

// get 拦截方法
const get = /*#__PURE__*/ createGetter()

function createGetter(isReadonly = false, shallow = false) {
    // 闭包中两个参数,isReadonly: 标记是否只读, shallow: 标记是否浅层响应式
  
  // 闭包返回get 拦截器
  return function get(target: Target, key: string | symbol, receiver: object) {

    // 1. 处理特殊属性, 基本是vue 内部定义的属性,用于判断是否是reactive,readonly,shallow
    // 1.1. 如果访问`__v_isReactive` 属性, 返回 isReadonly取反值
    if (key === ReactiveFlags.IS_REACTIVE) {
      return !isReadonly

    // 1.2. 如果访问`__v_isReadonly` 属性, 返回isReadonly 值
    } else if (key === ReactiveFlags.IS_READONLY) {
      return isReadonly

    // 1.3. 如果访问`__v_isShallow` 属性, 返回 shallow 的值
    } else if (key === ReactiveFlags.IS_SHALLOW) {
      return shallow

    // 1.4. 如果访问`__v_raw` 属性, 通过条件判断返回 target
    } else if (
      key === ReactiveFlags.RAW &&
      receiver ===
        (isReadonly
          ? shallow
            ? shallowReadonlyMap
            : readonlyMap
          : shallow
          ? shallowReactiveMap
          : reactiveMap
        ).get(target)
    ) {
      return target
    }

    // 2. 对数组方法 以及 hasOwnProperty 方法处理
    // 判断target 是否为数组
    const targetIsArray = isArray(target)

    // 如果不是只读代理
    if (!isReadonly) {
      // 如果target是数组, 并方法数组方法, 那么就返回对应方法调用结果
      if (targetIsArray && hasOwn(arrayInstrumentations, key)) {
        return Reflect.get(arrayInstrumentations, key, receiver)
      }

      // 如果访问 hasOwnProperty 方法, 则返回hasOwnProperty 函数
      if (key === 'hasOwnProperty') {
        return hasOwnProperty
      }
    }

    // 3. 获取 target 的 key 属性值
    const res = Reflect.get(target, key, receiver)

    // 4. Symbol 特殊性属性处理,不需要收集依赖,例如:System.iterator
    // 如果是内置的 Symbol, 或者不可追踪的key , 直接返回res
    if (isSymbol(key) ? builtInSymbols.has(key) : isNonTrackableKeys(key)) {
      return res
    }

    // 5. 调用 track 方法进行依赖收集
    // 如果不是只读, 那么进行依赖收集
    if (!isReadonly) {
      // TrackOpTypes.GET => 'get'
      track(target, TrackOpTypes.GET, key)
    }

    // 6. 浅层响应性, 直接返回res,不进行递归代理
    if (shallow) {
      return res
    }

    // 7. 如果res 是 ref数据, 则返回值的解包
    if (isRef(res)) {
      // ref unwrapping - skip unwrap for Array + integer key.
      // 对于数组 并且 key是整数类型, 不进行解包
      return targetIsArray && isIntegerKey(key) ? res : res.value
    }

    // 8. 如果res 是对象, 则递归代理
    if (isObject(res)) {
      return isReadonly ? readonly(res) : reactive(res)
    }

    // 返回res
    return res
  }
}

4.2.3 set 拦截器

源码:

// set 方法
const set = /*#__PURE__*/ createSetter()

function createSetter(shallow = false) {
    // 闭包中shallow 判断是否为浅层代理

  // 闭包,返回set 拦截器
  return function set(
    target: object,
    key: string | symbol,
    value: unknown,
    receiver: object
  ): boolean {
    // 获取旧值
    let oldValue = (target as any)[key]

    // 判断如果旧值是只读的, 并且是ref, 并且新值不是ref, 直接返回false,代表设置失败
    if (isReadonly(oldValue) && isRef(oldValue) && !isRef(value)) {
      return false
    }

    // 如果不是浅层代理对象
    if (!shallow) {
      // 如果不是浅层代理,并且不是只读
      if (!isShallow(value) && !isReadonly(value)) {
        //  获取旧值(响应性)的原始值
        oldValue = toRaw(oldValue)

        // 获取新值的原始值
        value = toRaw(value)
      }

      // 如果目标对象不是数组, 并且旧值是ref, 同时新值不是ref
      if (!isArray(target) && isRef(oldValue) && !isRef(value)) {
        // 将新值设置在 旧值(ref)的 value属性上, 返回true,表示设置成功
        oldValue.value = value
        return true
      }
    } else {
      // in shallow mode, objects are set as-is regardless of reactive or not
    }

    // 如果是数组, 并且key 是整数
    const hadKey =
      isArray(target) && isIntegerKey(key)
            // 判断key 是否小于 数组长度 
        ? Number(key) < target.length
        // 如果不是数组, 判断 target 是否具有key 属性
        : hasOwn(target, key)

    // 通过Reflect.set 设置属性值
    const result = Reflect.set(target, key, value, receiver)

    // 如果目标对象时原始数据的原型链中的某个元素,则不会触发依赖收集
    // don't trigger if target is something up in the prototype chain of original
    if (target === toRaw(receiver)) {
      // 如果没有这个key , 那么就是新增一个属性, 触发add事件
      if (!hadKey) {
        trigger(target, TriggerOpTypes.ADD, key, value)

        // 如果存在这个key, 那么就是修改这个属性, 触发set 事件
      } else if (hasChanged(value, oldValue)) {
        trigger(target, TriggerOpTypes.SET, key, value, oldValue)
      }
    }

    // 返回结果, 这个结果是一个boolean值,代表是否设置成功
    return result
  }
}

4.2.4 deleteProperty 拦截器

源码:

// deleteProperty 删除属性方法
function deleteProperty(target: object, key: string | symbol): boolean {
  // 判断当前属性 key 是否为 target 对象自己的属性,而非原型链上的属性
  const hadKey = hasOwn(target, key)

  // 获取旧值
  const oldValue = (target as any)[key]

  // 调用Reflect.deleteProperty 删除属性
  const result = Reflect.deleteProperty(target, key)

  // 如果删除成功,并且target 对象自身具有此属性,则触发依赖 delete
  if (result && hadKey) {
    trigger(target, TriggerOpTypes.DELETE, key, undefined, oldValue)
  }

  // 返回删除结果
  return result
}

deleteProperty方法的实现对比get和set方法的实现都要简单很多，也没有什么特别的地方，就是通过Reflect.deleteProperty删除属性，然后通过trigger触发delete事件，最后返回删除是否成功的结果；

4.2.5 hash 拦截器

源码:

// has 方法
function has(target: object, key: string | symbol): boolean {
  // 通过 Reflect.has 判断当前对象 target 是否具有属性key
  const result = Reflect.has(target, key)

  // 如果当前对象不是Symbol 或 内置的Symbol, 则触发 has 收集依赖
  if (!isSymbol(key) || !builtInSymbols.has(key)) {
    track(target, TrackOpTypes.HAS, key)
  }
  return result
}

has方法的实现也是比较简单的，就是通过Reflect.has判断当前对象是否有这个 key，然后通过track触发has事件，最后返回是否有这个 key 的结果；

4.2.6 ownKeys 拦截器

源码:

// ownKeys 方法
function ownKeys(target: object): (string | symbol)[] {
  // 触发依赖收集
  track(target, TrackOpTypes.ITERATE, isArray(target) ? 'length' : ITERATE_KEY)

  // 调用Reflect.ownKeys 获取当前对象的所有key属性
  return Reflect.ownKeys(target)
}

ownKeys方法的实现也是比较简单的，直接触发iterate事件，然后通过Reflect.ownKeys获取当前对象的所有 key，最后返回这些 key；

注意点在于对数组的特殊处理，如果当前对象是数组的话，那么就会触发length的iterate事件，如果不是数组的话，那么就会触发ITERATE_KEY的iterate事件；

这一块的区别都是在track方法中才会有体现，这个就是响应式的核心思路，

4.3 collectionHandlers 配置对象

集合指的是Set,Map.WeakSet,WeakMap 对象,
而collectionHandlers对象是在reactive()方法中调用createReactiveObject()方法中传入的的mutableCollectionHandlers

源码:

export const mutableCollectionHandlers: ProxyHandler<CollectionTypes> = {
  get: /*#__PURE__*/ createInstrumentationGetter(false, false)
}

集合只做了get拦截, get方法是调用 createInstrumentationGetter(false, false) 函数返回的函数

4.3.1 get 拦截器

源码:


function createInstrumentationGetter(isReadonly: boolean, shallow: boolean) {
  // 闭包参数 isReadonly 是否只读, shallow: 是否浅层

  
  const instrumentations = shallow
    ? isReadonly
      ? shallowReadonlyInstrumentations
      : shallowInstrumentations
    : isReadonly
    ? readonlyInstrumentations
    : mutableInstrumentations


  // 闭包返回get 拦截器
  return (
    target: CollectionTypes,
    key: string | symbol,
    receiver: CollectionTypes
  ) => {

    // 1. 处理vue 内部属性,用于判断是否为 reactive, readonly 等数据
    if (key === ReactiveFlags.IS_REACTIVE) {
      return !isReadonly
    } else if (key === ReactiveFlags.IS_READONLY) {
      return isReadonly
    } else if (key === ReactiveFlags.RAW) {
      return target
    }

    // 调用 Reflect.get 处理获取
    return Reflect.get(
      hasOwn(instrumentations, key) && key in target
        ? instrumentations
        : target,
      key,
      receiver
    )
  }
}

通过上面的分析, 我们大概清楚 reactive 作为响应式的入口, 处理目标对象是否可观察以及是否已经被观察的逻辑, 核心是最后使用 Proxy 进行目标对象的代理, 以及Proxy 代理的 handlers配置对象

5. shallowReactive, readonly, shallowReadonly

5.1 shallowReactive 浅层响应代理

shallowReactive用于创建浅层响应代理对象
源码:

export function shallowReactive<T extends object>(
  target: T
): ShallowReactive<T> {
  return createReactiveObject(
    target,                           // target:创建代理的目标对象 
    false,                            // false: 表示创建代理对象不是只读
    shallowReactiveHandlers,          // 普通对象使用的处理浅层代理响应对象的配置对象
    shallowCollectionHandlers,        // 集合对象使用的处理浅层代理响应对象的配置对象
    shallowReactiveMap                // 用于缓存目标对象与浅层响应代理对象的映射
  )
}

在源码中可以看出shallowReactive也是调用createReactiveObject函数实现浅层响应的代理对象
在调用createReactiveObject函数时,传入不同的参数实现浅层响应代理

5.2 readonly 只读响应代理

readonly用于创建只读浅层响应代理对象
源码:

export function readonly<T extends object>(
  target: T
): DeepReadonly<UnwrapNestedRefs<T>> {
  return createReactiveObject(
    target,                         // target:创建代理的目标对象 
    true,                           // true: 表示创建代理对象是只读响应代理
    readonlyHandlers,               // 普通对象: 使用的处理只读代理响应对象的配置对象
    readonlyCollectionHandlers,     // 集合对象: 使用的处理 只读代理响应对象的配置对象
    readonlyMap                     // 用于缓存目标对象与 只读响应代理对象的映射
  )
}

5.3 shallowReadonly 只读浅层响应代理

shallowReadonly用于创建只读浅层响应代理对象
源码:

export function shallowReadonly<T extends object>(target: T): Readonly<T> {
  return createReactiveObject(
    target,                                 // target:创建代理的目标对象 
    true,                                   // true: 表示创建代理对象是只读响应代理
    shallowReadonlyHandlers,                // 普通对象: 使用的处理只读代理响应对象的配置对象
    shallowReadonlyCollectionHandlers,      // 集合对象: 使用的处理 只读代理响应对象的配置对象
    shallowReadonlyMap                      // 用于缓存目标对象与 只读响应代理对象的映射
  ) 
}

5.4 总结

其实通过上面的分析我们会发现, 所有创建代理响应对象通过createReactiveObject函数调用实现的
在调用时通过传入不同的参数, 返回不同的代理对象, 使用不同的代理配置对象, 使用不同的WeakMap缓存目标对象与代理对象的映射
唯一相同的就是都将API 函数接收的第一个参数作为代理对象的目标对象, 即createReactiveObject函数的第一个参数:

第二节:vue3源码响应系统:reactive创建响应式代理

1. reactive 基本使用

2. reactive 源码分析

2.1 reactive API 函数

2.2 createReactiveObject 创建响应代理

2.3 总结

3. 深入分析各种校验

3.1 判断 target 是否为只读响应数据

3.1.1 isReadonly 函数

3.1.2 通过只读computed 测试

3.2 判断 target 是否为对象

3.3 判断 target 是否为 proxy对象

3.4 判断 target 是否存在代理对象

3.5 判断 target 目标对象的类型

3.5.1 getTargetType 与 TargetType

3.5.2 toRawType

3.5.3 分析无效类型

4. 创建代理对象

4.1 创建代理对象

4.2 baseHandler 普通对象和数组代理配置对象

4.2.1 baseHandler 对象

4.2.2 get 拦截器

4.2.3 set 拦截器

4.2.4 deleteProperty 拦截器

4.2.5 hash 拦截器

4.2.6 ownKeys 拦截器

4.3 collectionHandlers 配置对象

4.3.1 get 拦截器

5. shallowReactive, readonly, shallowReadonly

5.1 shallowReactive 浅层响应代理

5.2 readonly 只读响应代理

5.3 shallowReadonly 只读浅层响应代理

5.4 总结

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第二节:vue3源码响应系统:reactive创建响应式代理

1. reactive 基本使用

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2.2 createReactiveObject 创建响应代理

2.3 总结

3. 深入分析各种校验

3.1 判断 target 是否为只读响应数据

3.1.1 isReadonly 函数

3.1.2 通过只读computed 测试

3.2 判断 target 是否为 对象

3.3 判断 target 是否为 proxy对象

3.4 判断 target 是否存在代理对象

3.5 判断 target 目标对象的类型

3.5.1 getTargetType 与 TargetType

3.5.2 toRawType

3.5.3 分析无效类型

4. 创建代理对象

4.1 创建代理对象

4.2 baseHandler 普通对象和数组 代理配置对象

4.2.1 baseHandler 对象

4.2.2 get 拦截器

4.2.3 set 拦截器

4.2.4 deleteProperty 拦截器

4.2.5 hash 拦截器

4.2.6 ownKeys 拦截器

4.3 collectionHandlers 配置对象

4.3.1 get 拦截器

5. shallowReactive, readonly, shallowReadonly

5.1 shallowReactive 浅层响应代理

5.2 readonly 只读响应代理

5.3 shallowReadonly 只读浅层响应代理

5.4 总结

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3.2 判断 target 是否为对象

4.2 baseHandler 普通对象和数组代理配置对象