09_实现reactive之代理 Set 和 Map

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    • 创建代理
    • 建立响应式联系
    • 避免污染原始数据
    • 处理 forEach
    • for...of
    • values 与 keys 方法

Set 和 Map 都有特定的属性和方法来操作自身,因此需要单独处理。

创建代理

我们来看一段案例代码,体验一下和它们的独特之处,如下:

const s = new Set([1, 2, 3])
const sProxy = new Proxy(s, {})

console.log(sProxy.size) // TypeError: Method get Set.prototype.size called on incompatible receiver

这段代码的执行结果是报错,大概意思就是“无法再 receiver 上调用不兼容的 get Set.prototype.size 方法”,从这个信息中可以大概看出来是一个 size 是一个访问器属性,如图:

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

所以我们不能使用这个代理去访问,而是使用 target 访问,所以我们可以做出如下的修改:

const s = new Set([1, 2, 3])
const sProxy = new Proxy(s, {
	get(target, key, receiver) {
		// 如果读取的是 size 属性,则 receiver 改为 target
		if (key === 'size') {
			return Reflect.get(target, key, target)
		}
    // 读取其他属性的行为
		return Reflect.get(target, key, receiver)
	}
})

console.log(sProxy.size) // 3

那我们来看一下其他行为会不会出现问题,代码如下:

const s = new Set([1, 2, 3])
const sProxy = new Proxy(s, {
	get(target, key, receiver) {
		if (key === 'size') {
			return Reflect.get(target, key, target)
		}
		return Reflect.get(target, key, receiver)
	}
})

sProxy.delete(1) // TypeError: Method Set.prototype.delete called on incompatible receiver

也抛出了一个错误,这个错误与上一个错误也非常相似,不同的点在于 size 属性是一个访问器属性,因此 sProxy.size 时是会立即触发 getter 的,此时可以通过修改 receiver 来改变 this 指向。

而 sProxy.delete 是一个方法,sProxy.delete 是访问状态,并没有真的执行,只有当 sProxy.delete(1) 才是真正执行了,但是这个执行是外部的用户操作的,因此就算我们一样设置 Reflect.get(target, key, target),也不行,因为 JavaScript 中 this 的指向通常需要函数调用那一刻才能确定,所以最后还是变成 sProxy 来调用。

找到问题的源头,解决的手段也就呼之欲出了,我们其实只需要改变 this 的指向,而这种改变 this 指向让用户调用这个函数的效果,正好是 bind 方法所具备的,代码如下:

const s = new Set([1, 2, 3])
const sProxy = new Proxy(s, {
	get(target, key, receiver) {
		if (key === 'size') {
			return Reflect.get(target, key, target)
		}
		return target[key].bind(target)
	}
})

sProxy.delete(1)
console.log(sProxy) // Set(2) { 2, 3 }

此时,我们的代码就可以正常被代理了,当然,我们目前的 get 是还没融入到之前的系统中的,我们也可以将其融入,如下:

function baseGet(isShallow, isReadonly) {
	return function get(target, key, receiver) {
		/* ...省略 */

		// 在 Vue 的源码中是没有如此直接判断类型的处理的,而是单独抽到了 collectionHandlers 这个文件里面处理,有兴趣的可以自己去查阅一下
		// 这里我们直接判断类型,来进入单独的分支处理
		if (getValueType(target) === 'Set') {
			if (key === 'size') {
				return Reflect.get(target, key, target)
			}
			return target[key].bind(target)
		}

		const result = Reflect.get(target, key, receiver)
		if (isShallow) return result

		if (typeof result === 'object' && result !== null) {
			return isReadonly ? readonly(result) : reactive(result)
		}
		return result
	}
}

此时我们的测试案例就可以写成一个更加简洁的方式,如下:

const s = reactive(new Set([1, 2, 3]))
console.log(s.size) // 3
s.delete(1)
console.log(s.size) // 2

const m = reactive(new Map())
m.set('a', 1)
m.set('b', 2)
console.log(m.size) // 2

建立响应式联系

处理好如何代理之后,那我们是否已经可以进行响应式了呢?我们来看一段案例,如下:

const s = reactive(new Set([1, 2, 3]))
effect(() => {
	console.log('effect:', s.size)
})
s.add(4)

遗憾的是,这里是无法触发副作用函数的,如图:

在这里插入图片描述

我们在前面只是创建了代理,但是并没有收集依赖,所以我们可以进行完善一下,如下:

function baseGet(isShallow, isReadonly) {
	return function get(target, key, receiver) {
		/* ...省略 */
    
		if (getValueType(target) === 'Set' || getValueType(target) === 'Map') {
			if (key === 'size') {
				// 收集依赖
				track(target, ITERATE_KEY)
				return Reflect.get(target, key, target)
			}
			return target[key].bind(target)
		}

		const result = Reflect.get(target, key, receiver)
		if (isShallow) return result

		if (typeof result === 'object' && result !== null) {
			return isReadonly ? readonly(result) : reactive(result)
		}
		return result
	}
}

这里的 key 之所以使用 ITERATE_KEY,是因为 Set 无论是新增还是删除都会影响 size 属性,收集了响应之后,又应该如何触发呢?按照之前的处理逻辑,add 本身也是一个函数,我们如果想在这里做一些文章的话,只能是在包装一层,从而在我们包装的这一层,来实现我们需要的逻辑,如下:

function baseGet(isShallow, isReadonly) {
	return function get(target, key, receiver) {
		/* ...省略 */
    
		if (getValueType(target) === 'Set' || getValueType(target) === 'Map') {
			if (key === 'size') {
				track(target, ITERATE_KEY)
				return Reflect.get(target, key, target)
			}
      // add 如此,那么其他方法也是如此,因此我们单独提出一个对象来处理
			return mutableInstrumetations[key]
		}

		const result = Reflect.get(target, key, receiver)
		if (isShallow) return result

		if (typeof result === 'object' && result !== null) {
			return isReadonly ? readonly(result) : reactive(result)
		}
		return result
	}
}

那么我们现在的任务就是完善一下 mutableInstrumetations,如下:

const mutableInstrumetations = {
	add(value) {
		// 此时这里 add 方法的 this 依然是 proxy
		//  - 因为外部使用的时候还是通过代理对象调用的 s.add()
		//  - 所以我们要拿到原始对象,通过原始对象调用 add 方法
		const target = this[RAW_KEY]
		// 拿到原始对象之后,也就省去了 bind,直接通过 target.add() 调用即可
		//  - 保存得到的结果
		const result = target.add(value)
		// 触发依赖-指定类型为 ADD
		trigger(target, value, 'ADD')
		return result
	}
}

此时再次运行测试案例,结果如图:

在这里插入图片描述

当然,我们这里也还存在优化的地方,比如这个值如果存在了,那么就没有必要再次触发了,如下:

const mutableInstrumetations = {
	add(value) {
		const target = this[RAW_KEY]
		const hasKey = target.has(value)
		const result = target.add(value)
		// 不存在则触发 ADD 依赖
		if (!hasKey) {
			trigger(target, value, 'ADD')
		}
		return result
	}
}

而在此基础之上,依葫芦画瓢,就可以轻松写出 delete 方法,如下:

const mutableInstrumetations = {
	delete(value) {
		const target = this[RAW_KEY]
		const hasKey = target.has(value)
		const result = target.delete(value)
    // 存在才表示正确的删除了,需要触发依赖
		if (hasKey) {
			trigger(target, value, 'DELETE')
		}
		return result
	}
}

避免污染原始数据

这个概念可能需要我们用一些例子来举例才能理解其具体是什么,在这其中,我们需要用到 Map 数据类型 get 和 set 方法,也同样,我们需要给他建立对应的响应式联系,如下:

const mutableInstrumetations = {
	get(key) {
		const target = this[RAW_KEY]
		// 检测是否存在这个 key
		const had = target.has(key)
		// 建立依赖
		track(target, key)
		if (had) {
			// 通过 key 获取值
			const result = target.get(key)
			// 如果是对象,则递归处理
			if (result === 'object' && result !== null) {
				return reactive(result)
			} 
      // 不是则直接返回原始值
      else {
				return result
			}
		}
	}
}

但是这里还有一些细节是我们没有处理的,在递归处理这里,还需要考虑是否是只读,是否是浅响应的情况,因此,这个 mutableInstrumetations 对象里面定义的方法就需要拿到这 isShallow, isReadonly 两个值,来进行后续的逻辑执行,所以需要进行一些改造,如下:

const mutableInstrumetations = {
	add() {
		return function (value) {
			const target = this[RAW_KEY]
			const hasKey = target.has(value)
			const result = target.add(value)
			if (!hasKey) {
				trigger(target, value, 'ADD')
			}
			return result
		}
	},
	delete() {
		return function (value) {
			const target = this[RAW_KEY]
			const hasKey = target.has(value)
			const result = target.delete(value)
			if (hasKey) {
				trigger(target, value, 'DELETE')
			}
			return result
		}
	},
	get(isShallow, isReadonly) {
		return function (key) {
			const target = this[RAW_KEY]
			const had = target.has(key)
			track(target, key)
			if (had) {
				const result = target.get(key)
				if (typeof result === 'object' && result !== null) {
					// 这里的逻辑并不需要我们在写一次,在之前就已经处理过了,复用 createReactiveObject 函数即可
					return createReactiveObject(result, isShallow, isReadonly)
				} else {
					return result
				}
			}
		}
	}
}

这里利用闭包来实现接收 isShallow, isReadonly 的值进行后续的使用,这里修改了,使用 mutableInstrumetations 的地方也需要相应的修改,如下:

function baseGet(isShallow, isReadonly) {
	return function get(target, key, receiver) {
		/* ...省略 */

		if (getValueType(target) === 'Set' || getValueType(target) === 'Map') {
			if (key === 'size') {
				track(target, ITERATE_KEY)
				return Reflect.get(target, key, target)
			}
			// 这里也要更新一下使用方式,将数据传递
			return mutableInstrumetations[key](isShallow, isReadonly)
		}

		/* ...省略 */
	}
}

完成了收集依赖的功能之后,我们还需要进行依赖的触发,如下:

const mutableInstrumetations = {
  set() {
		return function (key, value) {
			const target = this[RAW_KEY]
			// 检测 key 是否存在
			const had = target.has(key)
			// 获取旧值
			const oldValue = target.get(key)
			// 设置新值
			target.set(key, value)
			// 触发依赖-判断当前 key 是新增还是修改,不存在则表示是新增
			if (!had) {
				trigger(target, key, TriggerType.ADD)
			} else {
				// 两次值存在变化才触发依赖
				if (!Object.is(oldValue, value)) {
					trigger(target, key, TriggerType.SET)
				}
			}
		}
	}
}

此时,我们就可以编写一段测试代码进行测试,如下:

const m = reactive(new Map([['a', 1]]))
effect(() => {
	console.log('effect:', m.get('a'))
})
m.set('a', 2)

结果如图:

在这里插入图片描述

此时问题 set 函数就会存在一个问题,我们来看一下下面这段测试代码:

// 原始 map 对象
const m = new Map()
// p1 是 m 的代理对象
const p1 = reactive(m)
// p2 是另一个代理对象
const p2 = reactive(new Map())
// 为 p1 设置一个键值对,值是代理对象 p2
p1.set('p2', p2)

effect(() => {
	// Tip:这里通过原始对象 m 访问 p2,而不是代理对象 p1
	console.log('effect: ', m.get('p2').size)
})

// Tip:这里通过原始对象 m 设置 p2 为一个键值对 foo --> 1
//  - 这里 m.get('p2') 返回的是代理对象 p2(即一个代理好的 map 对象)
m.get('p2').set('foo', 1)

我们来运行一下这段测试代码,如图:

在这里插入图片描述

此时我们就发现了问题,我们使用的是一个 m 原始对象,原始对象为什么会关联起来呢?这个行为是不应该的,原始数据如果具备这个行为,则用户既可以操作原始数据又可以操作响应式数据,那么代码的执行就会造成混乱。

而造成这个问题的原因就在于 set 中,我们是直接运行代码 target.set(key, value) 将 value 设置到了 target 这个原始数据上面,而我们这种把响应式数据设置原始数据上的行为叫做数据污染

解决这个问题也非常简单,在设置的时候检测是否是一个响应式数据,如果是则在获取一下其原始对象数据即可,如下:

const mutableInstrumetations = {
	set() {
		return function (key, value) {
			const target = this[RAW_KEY]
			const had = target.has(key)
			const oldValue = target.get(key)
			// 先获取一下当前 value 的 RAW_KEY 属性是否存在值,存在则表示是代理对象
			const rawValue = value[RAW_KEY] || value
			target.set(key, rawValue)
			if (!had) {
				trigger(target, key, TriggerType.ADD)
			} else {
				if (!Object.is(oldValue, value)) {
					trigger(target, key, TriggerType.SET)
				}
			}
		}
	}
}

处理 forEach

遍历这个东西我们已经很熟悉了,在这里以 Map 为例,只要可以影响键值对的熟练都应该建立响应式联系,代码如下:

const mutableInstrumetations = {
  forEach() {
		return function (callback) {
			const target = this[RAW_KEY]
			// 与 ITERATE_KEY 建立依赖关系
			track(target, ITERATE_KEY)
			// 使用原始对象的 forEach 方法
			target.forEach(callback)
		}
	}
}

经过这样处理之后,我们就初步实现了依赖触发,测试代码如下:

const m = reactive(new Map([[{ key: 1 }, { value: 1 }]]))
effect(() => {
	console.log('effect'<
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