Vue3响应式系统如何实现computed

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首先，我们简单回顾一下：

响应式系统的核心就是一个 WeakMap --- Map --- Set 的数据结构。

WeakMap 的 key 是原对象，value 是响应式的 Map。这样当对象销毁的时候，对应的 Map 也会销毁。

Map 的 key 就是对象的每个属性，value 是依赖这个对象属性的 effect 函数的集合 Set。然后用 Proxy 代理对象的 get 方法，收集依赖该对象属性的 effect 函数到对应 key 的 Set 中。还要代理对象的 set 方法，修改对象属性的时候调用所有该 key 的 effect 函数。

实现 computed

首先，我们把之前的代码重构一下，把依赖收集和触发依赖函数的执行抽离成 track 和 trigger 函数：

逻辑还是添加 effect 到对应的 Set，以及触发对应 Set 里的 effect 函数执行，但抽离出来清晰多了。

然后继续实现 computed。

computed 的使用大概是这样的：

const value = computed(() => {
    return obj.a + obj.b;
});

对比下 effect：

effect(() => {
    console.log(obj.a);
});

区别只是多了个返回值。

所以我们基于 effect 实现 computed 就是这样的：

function computed(fn) {
    const value = effect(fn);
   return value
}

当然，现在的 effect 是没有返回值的，要给它加一下：

只是在之前执行 effect 函数的基础上把返回值记录下来返回，这个改造还是很容易的。

现在 computed 就能返回计算后的值了：

但是现在数据一遍，所有的 effect 都执行了，而像 computed 这里的 effect 是没必要每次都重新执行的，只需要在数据变了之后执行。

所以我们添加一个 lazy 的 option 来控制 effect 不立刻执行，而是把函数返回让用户自己执行。

然后 computed 里用 effect 的时候就添加一个 lazy 的 option，让 effect 函数不执行，而是返回出来。

computed 里创建一个对象，在 value 的 get 触发时调用该函数拿到最新的值：

我们测试下：

可以看到现在 computed 返回值的 value 属性是能拿到计算后的值的，并且修改了 obj.a. 之后会重新执行计算函数，再次拿 value 时能拿到新的值。

只是多执行了一次计算，这是因为 obj.a 变的时候会执行所有的 effect 函数：

这样每次数据变了都会重新执行 computed 的函数来计算最新的值。

这是没有必要的，effect 的函数是否执行应该也是可以控制的。所以我们要给它加上调度的功能：

可以支持传入 schduler 回调函数，然后执行 effect 的时候，如果有 scheduler 就传给它让用户自己来调度，否则才执行 effect 函数。

这样用户就可以自己控制 effect 函数的执行了：

然后再试一下刚才的代码：

可以看到，obj.a 变了之后并没有执行 effect 函数来重新计算，因为我们加了 sheduler 来自己调度。这样就避免了数据变了以后马上执行 computed 函数，可以自己控制执行。

现在还有一个问题，每次访问 res.value 都要计算：

能不能加个缓存呢？只有数据变了才需要计算，否则直接拿之前计算的值。

当然是可以的，加个标记就行：

scheduler 被调用的时候就说明数据变了，这时候 dirty 设置为 true，然后取 value 的时候就重新计算，之后再改为 false，下次取 value 就直接拿计算好的值了。

我们测试下：

我们访问 computed 值的 value 属性时，第一次会重新计算，后面就直接拿计算好的值了。

修改它依赖的数据后，再次访问 value 属性会再次重新计算，然后后面再访问就又会直接拿计算好的值了。

至此，我们完成了 computed 的功能。

但现在的 computed 实现还有一个问题，比如这样一段代码：

let res = computed(() => {
    return obj.a + obj.b;
});
effect(() => {
    console.log(res.value);
});

我们在一个 effect 函数里用到了 computed 值，按理说 obj.a 变了，那 computed 的值也会变，应该触发所有的 effect 函数。

但实际上并没有：

这是为什么呢？

这是因为返回的 computed 值并不是一个响应式的对象，需要把它变为响应式的，也就是 get 的时候 track 收集依赖，set 的时候触发依赖的执行：

我们再试一下：

现在 computed 值变了就能触发依赖它的 effect 了。至此，我们的 computed 就很完善了。

完整代码如下：

const data = {
    a: 1,
    b: 2
}
let activeEffect
const effectStack = [];
function effect(fn, options = {}) {
  const effectFn = () => {
      cleanup(effectFn)
      activeEffect = effectFn
      effectStack.push(effectFn);
      const res = fn()
      effectStack.pop()
      activeEffect = effectStack[effectStack.length - 1]
      return res
  }
  effectFn.deps = []
  effectFn.options = options;
  if (!options.lazy) {
    effectFn()
  }
  return effectFn
}
function computed(fn) {
    let value
    let dirty = true
    const effectFn = effect(fn, {
        lazy: true,
        scheduler(fn) {
            if(!dirty) {
                dirty = true
                trigger(obj, 'value');
            }
        }
    });
    const obj = {
        get value() {
            if (dirty) {
                value = effectFn()
                dirty = false
            }
            track(obj, 'value');
            console.log(obj);
            return value
        }
    }
    return obj
}
function cleanup(effectFn) {
    for (let i = 0; i < effectFn.deps.length; i++) {
        const deps = effectFn.deps[i]
        deps.delete(effectFn)
    }
    effectFn.deps.length = 0
}
const reactiveMap = new WeakMap()
const obj = new Proxy(data, {
    get(targetObj, key) {
        track(targetObj, key);

        return targetObj[key]
   },
   set(targetObj, key, newVal) {
        targetObj[key] = newVal

        trigger(targetObj, key)
    }
})
function track(targetObj, key) {
    let depsMap = reactiveMap.get(targetObj)
    if (!depsMap) {
    reactiveMap.set(targetObj, (depsMap = new Map()))
    }
    let deps = depsMap.get(key)
    if (!deps) {
    depsMap.set(key, (deps = new Set()))
    }
    deps.add(activeEffect)
    activeEffect.deps.push(deps);
}
function trigger(targetObj, key) {
    const depsMap = reactiveMap.get(targetObj)
    if (!depsMap) return
    const effects = depsMap.get(key)
    const effectsToRun = new Set(effects)
    effectsToRun.forEach(effectFn => {
        if(effectFn.options.scheduler) {
            effectFn.options.scheduler(effectFn)
        } else {
            effectFn()
        }
    })
}

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