全面了解Vue3的 ref 和相关函数和计算属性

基础类型的响应性 —— ref

在vue3里面，我们可以通过 reactive 来实现引用类型的响应性，那么基础类型的响应性如何来实现呢？

可能你会想到这样来实现：

const count = reactive({value: 0})
count.value += 1

这么做确实可以实现，而且也很像 ref 的使用方式，都是要 .value 嘛。那么 ref内部 是不是这么实现的呢？

我们先定义两个 ref 的实例并且打印看看。

    const refCount = ref(0) // 基础类型
    console.log('refCount ', refCount )

    const refObject = ref({ value: 0 }) // 引用类型
    console.log('refObject ', refObject )

看一下结果：

我们都知道 reactive 是通过 ES6 的 Proxy 来实现的，基础类型的 ref 显然和 Proxy 没啥关系，而引用类型的 ref 是先把原型变成 reactive， 然后再挂到 value 上面。
这样看来，和我们的猜测不太一样呢，那么 ref 到底是如何实现的呢？我们可以看一下 ref 的源码。

ref 的源码

代码来自于 vue.global.js ，调整了一下先后顺序。

  function ref(value) {
      return createRef(value);
  }
  function createRef(rawValue, shallow = false) {
      if (isRef(rawValue)) {
          return rawValue;
      }
      return new RefImpl(rawValue, shallow);
  }
  class RefImpl {
      constructor(_rawValue, _shallow = false) {
          this._rawValue = _rawValue;
          this._shallow = _shallow;
          this.__v_isRef = true;
          this._value = _shallow ? _rawValue : convert(_rawValue); // 深层 ref or 浅层ref
      }
      get value() {
          track(toRaw(this), "get" /* GET */, 'value');
          return this._value;
      }
      set value(newVal) {
          if (hasChanged(toRaw(newVal), this._rawValue)) {
              this._rawValue = newVal;
              this._value = this._shallow ? newVal : convert(newVal);
              trigger(toRaw(this), "set" /* SET */, 'value', newVal);
          }
      }
  }
  const convert = (val) => isObject(val) ? reactive(val) : val;

• ref
  这是我们使用的函数，里面使用 createRef 来创建一个实例。

• createRef
  做一些基础判断，然后进入主题，正式创建ref。这里还可以创建 shallowRef。

• RefImpl
  这个才是主体，显然这是 ES6 的 class，constructor 是初始化函数，依据参数创建一个实例，并且设置实例的属性。这个和上面 ref 的打印结果也是可以对应上的。
  整个class的代码也是非常简单，设置几个“内部”属性，记录需要的数据，然后设置“外部”属性 value，通过setter、getter 实现对 value 的操作拦截，set 里面主要是 trigger 这个函数，由它调用模板的自动刷新的功能。

• convert
  很显然，判断一下参数是不是 object，如果是的话，变成 reactive 的形式。
  这个就可以解释，引用类型的 ref 是如何实现响应性的，明显是先变成 reactive，然后在挂到 value 上面（挂之前判断一下是不是浅层的）。

ref 和 reactive 的关系

通过打印结果的对比以及分析源码可以发现：

• 基础类型的 ref 和 reactive 没有任何关系。
• 引用类型的 ref ，先把 object 变成 reactive ，即利用 reactive 来实现引用类型的响应性。

关系就是这样的，千万不要再混淆了。

shallowRef

浅层响应式，只监听 .value 的变化，真简单类型的响应式。

function shallowRef(value) {
      return createRef(value, true); // true 浅层
  }

通过源码我们可以发现，在把引用类型挂到 value 之前，先判断一下是不是浅层的，如果是浅层的，并不会变成 reactive，而是直接把原来的对象挂在 value 上面，shallowRef 和 ref 的区别就在于这一点。

我们写几个实例看看效果：

  setup () {
     // 浅层的测试 
    // 基础类型
    const srefCount = shallowRef(0)
    console.log('refCount ', srefCount )

    // 引用类型
    const srefObject = shallowRef({ value: 0 })
    console.log('refObject ', srefObject )

    // 嵌套对象
    const srefObjectMore = shallowRef({ info: {a: 'jyk'} })
    console.log('shallowRef ', srefObjectMore )

    // reactive 的 shallowRef
    const ret = reactive({name: 'jyk'})
    const shallowRefRet = shallowRef(ret)
    console.log('shallowRefRet ', shallowRefRet )

    // ==================== 事件 ==================
    // 修改基础类型
    const setNumber = () => {
      srefCount.value = new Date().valueOf()
      console.log('srefCount ', srefCount )
    }

    // 修改引用类型的属性
    const setObjectProp = () => {
      srefObject.value.value = new Date().valueOf()
      console.log('srefObject ', srefObject )
    }
 
    // 修改引用类型的value
    const setObject = () => {
      srefObject.value = { value: new Date().valueOf() }
      console.log('srefObject ', srefObject )
    }

    // 修改嵌套引用类型的属性
    const setObjectMoreProp = () => {
      srefObjectMore.value.info.a = new Date().valueOf()
      console.log('srefObjectMore ', srefObjectMore )
    }
    
    // 修改嵌套引用类型的value
    const setObjectMore = () => {
      srefObjectMore.value = { qiantao: 1234567 }
      console.log('srefObjectMore ', srefObjectMore )
    }

    // 修改reactive 的浅层ref
    const setObjectreactive = () => {
      shallowRefRet.value.name = '浅层的reactive'
      console.log('shallowRefRet ', shallowRefRet )
    }
  }

看看结果：

测试了一下响应性：

• 基础类型 srefCount 有响应性；
• 引用类型 srefObject 的属性没有响应性，但是直接修改 .value 是有响应性的。
• 嵌套的引用类型 srefObjectMore ，属性和嵌套属性都是没有响应性的，但是直接修改 .value 是有响应性的。
• reactive 套上 shallowRef ，然后修改 shallowRef.value.属性 = xxx ，也是可以响应的，所以浅层的ref 也不绝对，还要看内部结构。

triggerRef

手动执行与 shallowRef 关联的任何效果。

官网的中文版里面写的很绕，其实就是 让 shallowRef 原本不具有响应性的部分，具有响应性。
shallowRef 是浅层的，深层部分是没有响应性的，那么如果非得让这部分也具有响应性呢？
这时候可以用 triggerRef 来实现。
好吧，目前还没有想到有啥具体的应用场景，因为一般都直接简单粗暴的用 ref 或者 reactive 了，全都自带响应性。

测试了各种情况，发现 triggerRef 并不支持 shallowReactive，还以为能支持呢。（或许是我写的测试代码有问题吧，官网也没提 shallowReactive）

基于上面的例子，在适当的位置加上 triggerRef(xxx)就可以了。

  setup () {
    // 引用类型
    const srefObject = shallowRef({ value: 0 })
    // 嵌套对象
    const srefObjectMore = shallowRef({ value: {a: 'jyk'} })
    // reactive 的 shallowRef
    const ret = reactive({name: 'reactive'})
    const shallowRefRet = shallowRef(ret)
 
    // 浅层的reactive
    const myShallowReactive = shallowReactive({info:{name:'myShallowReactive'}})
    const setsRet = () => {
      myShallowReactive.info.name = new Date().valueOf()
      triggerRef(myShallowReactive)  // 修改后使用，不支持
   }

    // ==================== 事件 ==================

    // 修改引用类型的属性
    const setObjectProp = () => {
      srefObject.value.value = new Date().valueOf()
      triggerRef(srefObject) // 修改后使用
    }
 
    // 修改引用类型的value
    const setObject = () => {
      srefObject.value = { value: new Date().valueOf() }
      triggerRef(srefObject)
   }

    // 修改嵌套引用类型的属性
    const setObjectMoreProp = () => {
      srefObjectMore.value.value.a = new Date().valueOf()
      triggerRef(srefObjectMore)
  }
    
    // 修改嵌套引用类型的value
    const setObjectMore = () => {
      srefObjectMore.value.value = { value: new Date().valueOf() }
      triggerRef(srefObjectMore)
    }

    // 修改reactive 的浅层ref
    const setObjectreactive = () => {
      shallowRefRet.value.name = '浅层的reactive' + new Date().valueOf()
      triggerRef(shallowRefRet)
    }

    return {
      srefObject, // 引用类型
      srefObjectMore, // 嵌套引用类型
      shallowRefRet, // reactive 的浅层ref
      myShallowReactive, // 浅层的reactive
      setsRet, // 修改浅层的reactive
      setObjectProp, // 修改引用类型的属性
      setObject, // 修改引用类型的value
      setObjectMoreProp, // 修改嵌套引用类型的属性
      setObjectMore, // 修改嵌套引用类型的value
      setObjectreactive // 试一试reactive的浅层ref
    }
  }

深层部分，不使用 triggerRef 就不会刷新模板，使用了 triggerRef 就可以刷新模板。
话说，为啥会有这个函数？

isRef

通过 __v_isRef 属性 判断是否是 ref 的实例。这个没啥好说的。
vue.global.js 源码：

function isRef(r) {
     return Boolean(r && r.__v_isRef === true);
 }

unref

• 使用.value的语法糖
  unref 是一个语法糖，判断是不是 ref 的，如果是则取.value，不是的话取原型。
  vue.global.js 源码：

  function unref(ref) {
      return isRef(ref) ? ref.value : ref;
  }

• unref 的用途
  普通对象直接.属性即可使用，但是 ref 却需要.value才可以，混合使用的时候容易晕头，尤其在函数内部接收参数的时候，无法确定传入的是 reactive 还是 ref，如果每次都用 isReactive 或者 isRef 来判断类型，然后决定是否用.value，那就太麻烦了。于是有了这个语法糖。

toRef 和 toRefs

toRef 可以用来为源响应式对象上的 property 性创建一个 ref。然后可以将 ref 传递出去，从而保持对其源 property 的响应式连接。
toRefs 将响应式对象转换为普通对象，其中结果对象的每个 property 都是指向原始对象相应 property 的ref。

话说，官网的解释为啥总是这么令人费解呢？
我们还是先看看例子

 setup () {
    /**
     * 定义 reactive
     * 直接解构属性，看响应性
     * 使用toRef解构，看响应性
     * 使用toRefs解构，看响应性
     * 按钮只修改reactive
     */
    const person = reactive({
      name: 'jyk',
      age: 18
    })
    console.log('person ', person )

    // 直接获取属性
    const name = person.name
    console.log('name ', name )
    
    const refName = toRef(person, 'name')
    console.log('refName ', refName )

    const personToRefs = toRefs(person)
    console.log('personToRefs ', personToRefs )

    const update = () => {
      // 修改原型
      person.name = new Date()
    }

    return {
      person, // reactive
      name, // 获取属性
      refName, // 使用toRef
      personToRefs,
      update // 修改属性
    }
  }

当我们修改person的属性值的时候，toRef 和 toRefs 的实例也会自动变化。而直接获取的name属性并不会变化。

toRef 就是想实现直接使用对象的属性名，并且仍然享有响应性的目的。
toRef 就是对reactive 进行解构，然后仍然享有响应性的目的。

其实，说是变成了ref，但是我们看看打印结果就会发现，其实并不完全是ref。

看类名和属性，toRef 和 ref 也是有区别的。

toRef 为啥可以响应

toRef 也是一个语法糖。

如果使用常规的方式对 reactive 进行解构的话就会发现，虽然解构成功了，但是也失去响应性（仅限于基础类型的属性，嵌套对象除外）。

那么如何实现解构后还具有响应性呢？这时候就需要使用 toRef 了。

看上面那个例子，使用 refName 的时候，相当于使用 person['name']，这样就具有响应性了。

你可能会问，就这？对就是这么简单，不信的话，我们来看看源码：

  function toRef(object, key) {
      return isRef(object[key])
          ? object[key]
          : new ObjectRefImpl(object, key);
  }

  class ObjectRefImpl {
      constructor(_object, _key) {
          this._object = _object;
          this._key = _key;
          this.__v_isRef = true;
      }
      get value() {
          return this._object[this._key];  // 相当于 person['name']
      }
      set value(newVal) {
          this._object[this._key] = newVal;
      }
  }

看 get 部分，是不是 相当于 person['name'] ？

另外，虽然 toRef 看起来好像是变成了 ref，但是其实只是变成了 ref （RefImpl）的双胞胎兄弟（ObjectRefImpl），并没有变成 ref（RefImpl）。
ref 是 RefImpl， 而 toRef 是 ObjectRefImpl，这是两个不同的class 。
toRef 可以看做是 ref 同系列的 class，后面还有一个同系列的。

toRefs

了解 toRef 之后，toRefs 就好理解了，从表面上看，可以把 reactive 的所有属性都解构出来，从内部代码来看，就是把多个 toRef 放在了数组（或者对象）里面。

function toRefs(object) {
      if ( !isProxy(object)) {
          console.warn(`toRefs() expects a reactive object but received a plain one.`);
      }
      const ret = isArray(object) ? new Array(object.length) : {};
      for (const key in object) {
          ret[key] = toRef(object, key);
      }
      return ret;
  }

customRef

自定义一个ref，并对其依赖项跟踪和更新触发进行显式控制。它需要一个工厂函数，该函数接收 track 和 trigger 函数作为参数，并应返回一个带有 get 和 set 的对象。

如果上面那段没看懂的话，可以跳过。

简单的说，就是在 ref 原有的 set、get 的基础上，加入我们自己写的代码，以达到一定的目的。

话说，官网写的例子还真是……
反正一开始我是没看懂，后来又反复看，又把代码敲出来运行，又查了一下“debounce”的意思。
最后终于明白了，这是一个防抖（延迟响应）的代码。

一般用户在文本框里输入内容，立即就会响应，但是如果在查询功能里面的话就会有点小郁闷。
用户输入个“1”，立即就去后端查询“1”，
然后用户又输入个“2”，立即又去后端查询“12”，
然后用户又输入个“3”，立即又去后端查询“123”。
……
这个响应是很快，但是有点“折腾”的嫌疑，那么能不能等用户把“123”都输入好了，再去后端查询呢？

官网的例子就是实现这样的功能的，我们把例子完善一下，就很明显了。

const useDebouncedRef = (value, delay = 200) => {
  let timeout
  return customRef((track, trigger) => {
    return {
      get() {
        track() // vue内部的跟踪函数
        return value
      },
      set(newValue) {
        clearTimeout(timeout)
        timeout = setTimeout(() => {
          value = newValue
          trigger() // vue内部的自动更新的函数。
        }, delay) // 延迟时间
      }
    }
  })
}

  setup () {
    const text = useDebouncedRef('hello', 1000) // 定义一个 v-model
    console.log('customRef', text)

    const update = () => {
      // 修改后延迟刷新
      text.value = '1111' + new Date().valueOf()
    }

    return {
      text,
      update
    }
  }

  customRef 对象：{{text}} <br><br>
  <input v-model="text" type="text">

• get
  没有改变，直接用原方法。

• set
  使用 setTimeout 实现延迟响应的功能，把 Vue 内部的 trigger() 放在 setTimeout 里面就好。

这样就可以了，延迟多长的时间可以自定义，这里是一秒。一秒内用户输入的内容，会一次性更新，而不是每输入一个字符就更新一次。

• v-model="text"
  可以作为 v-model 来使用。

customRef 的 源码

我们再来看看 customRef 内部源码的实现方式。

  function customRef(factory) {
      return new CustomRefImpl(factory);
  }
  class CustomRefImpl {
      constructor(factory) {
          this.__v_isRef = true;
          const { get, set } = factory(() => track(this, "get" /* GET */, 'value'), () => trigger(this, "set" /* SET */, 'value'));
          this._get = get;
          this._set = set;
      }
      get value() {
          return this._get();
      }
      set value(newVal) {
          this._set(newVal);
      }
  }

很简单的是不是，就是先这样，然后在那样，最后就搞定了。
好吧，就是把 factory参数解构出来，分成set和get，做成内部函数，然后在内部的set和get里面调用。

自定义 ref 的实例 —— 写一个自己的计算属性。

一提到计算属性，我们会想到 Vue 提供的 computed，那么如果让我们使用自定义ref 来实现计算属性的功能的话，要如何实现呢？（注意：只是练习用）

我们可以这样来实现：

const myComputed = (_get, _set) => {
  return customRef((track, trigger) => {
    return {
      get() {
        track()
        if (typeof _get === 'function') {
          return _get()
        } else {
          console.warn(`没有设置 get 方法`)
        }
      },
      set(newValue) {
        if (typeof _set === 'function') {
          _set(newValue)
          trigger()
        } else {
          console.warn(`没有设置 set 方法`)
        }
      }
    }
  })
}

setup () {
    const refCount = ref(0)

    const myCom = myComputed(() => refCount.value + 1)
    // const myCom = myComputed(() => refCount.value, (val) => { refCount.value = val})

    const update = () => {
      // 修改原型
      refCount.value = 3
    }


    const setRef = () => {
      // 直接赋值
      refCount.value += 1
    }

    return {
      refCount, // 基础类型
      myCom, // 引用类型
      update, // 修改属性
      setRef // 直接设置
    }
  }

  <div>
      展示 自定义 的 customRef 实现计算属性 <br>
      ref 对象：{{refCount}} <br><br>
      自定义的计算属性 对象：{{myCom}} <br><br>
      <input v-model="myCom" type="text">
      <el-button @click="update" type="primary">修改属性</el-button><br><br>
    </div>

• myComputed
  首先定义一个函数，接收两个参数，一个get，一个set。

• customRef
  返回一个 customRef 的实例，内部设置get 和 set。

• 调用方法
  调用的时候，可以只传入get函数，也可以传入get、set两个函数。
  修改 refCount.value 的时候，v-model 的 myCom 也会发生变化。

• 实用性
  那么这种方式有啥使用效果呢？
  在做组件的时候，组件的属性props是不能直接用在内部组件的 v-model 里面的，因为props只读，那么怎么办呢？

可以在组件内部设置一个ref，然后对props做监听，或者用computed来做。
除了上面的几种方法外，也可以用这里的方法来实现，把 refCount 变成 props 的属性就可以了，然后set里面使用 smit 提交。

computed

写完了自己的计算属性后，我们还是来看看 Vue 提供的计算属性。
代码来自于 vue.global.js ，调整了一下先后顺序。

  function computed(getterOrOptions) {
      let getter;
      let setter;
      if (isFunction(getterOrOptions)) {
          getter = getterOrOptions;
          setter =  () => {
                  console.warn('Write operation failed: computed value is readonly');
              }
              ;
      }
      else {
          getter = getterOrOptions.get;
          setter = getterOrOptions.set;
      }
      return new ComputedRefImpl(getter, setter, isFunction(getterOrOptions) || !getterOrOptions.set);
  }
  class ComputedRefImpl {
      constructor(getter, _setter, isReadonly) {
          this._setter = _setter;
          this._dirty = true;
          this.__v_isRef = true;
          this.effect = effect(getter, {
              lazy: true,
              scheduler: () => {
                  if (!this._dirty) {
                      this._dirty = true;
                      trigger(toRaw(this), "set" /* SET */, 'value');
                  }
              }
          });
          this["__v_isReadonly" /* IS_READONLY */] = isReadonly;
      }
      get value() {
          if (this._dirty) {
              this._value = this.effect();
              this._dirty = false;
          }
          track(toRaw(this), "get" /* GET */, 'value');
          return this._value;
      }
      set value(newValue) {
          this._setter(newValue);
      }
  }

• computed
  暴露给我们用的方法，来定义一个计算属性。只有一个参数，可以是一个函数（function），也可以是一个对象。内部会做一个判断，然后做拆分。

• ComputedRefImpl
  是不是有点眼熟？这个是 ref 同款系列，都是 RefImpl 风格的，而且内部代码结构也很相似。
  这个是computed 的主体类，也是先定义内部属性，然后设置value的get和set。在get和set里面，调用外部设置的函数。

源码：

https://gitee.com/naturefw/nf-vue-cdn/tree/master/cdn/project-compositionapi

在线演示：

https://naturefw.gitee.io/nf-vue-cdn/cdn/project-compositionapi/