面试题：Vue 3.0的响应式原理相较于Vue 2.0的重大改进及对性能优化的影响

Question

Vue 3.0采用了Proxy来替换Object.defineProperty实现响应式原理。请深入分析Vue 3.0的这种改变相较于Vue 2.0带来了哪些重大改进，以及这些改进是如何对性能优化产生积极影响的。同时，从源码角度简要分析Proxy是如何在Vue 3.0中实现高效的响应式追踪的。

Answer 1

相较于Vue 2.0的重大改进

1. 深度监听：
   • 在Vue 2.0中，使用Object.defineProperty对对象属性进行监听，对于对象嵌套多层的情况，需要递归遍历进行深度监听，性能开销较大。例如，对于obj.a.b.c这样的嵌套结构，需要对a、b、c逐层设置监听。
   • Vue 3.0的Proxy是对整个对象进行代理，无需递归遍历，天然支持深度监听，大大简化了监听逻辑，提高了初始化性能。
2. 动态响应：
   • Vue 2.0中，新增或删除对象属性时，需要使用Vue.set和Vue.delete方法才能触发响应式更新，因为Object.defineProperty无法监听到属性的动态添加和删除。
   • 而Proxy可以监听到对象属性的动态添加和删除操作，使得数据的响应式处理更加灵活和自然，无需额外的特殊方法。
3. 数组监听：
   • Vue 2.0对数组的监听是通过重写数组的原型方法（如push、pop等）来实现响应式。这种方式虽然能满足基本需求，但在一些特殊场景下不够灵活，比如直接通过索引修改数组元素（arr[0] = 'new value'），需要使用Vue.set才能触发更新。
   • Vue 3.0的Proxy可以直接监听数组的变化，包括通过索引修改元素等操作，使数组的响应式处理更统一和高效。

对性能优化的积极影响

1. 初始化性能提升：由于Proxy无需递归深度监听，在初始化包含大量嵌套数据的对象时，性能显著提高。例如在一个具有复杂树形结构数据的应用中，Vue 3.0初始化数据的速度会比Vue 2.0快很多，减少了页面加载时间。
2. 更新性能优化：动态响应的改进使得数据更新时，能更精准地触发视图更新。例如在频繁添加或删除对象属性的场景下，Vue 3.0能更高效地处理响应式，避免了Vue 2.0中因无法自动监听属性增减而导致的不必要的性能损耗。同时，对于数组操作的统一监听，也使得数组相关的更新操作性能更好。

从源码角度分析Proxy实现高效响应式追踪

1. 创建Proxy实例：
   • 在Vue 3.0的reactive函数中，会创建一个Proxy实例。例如：

   function reactive(target) {
       return new Proxy(target, {
           get(target, key) {
               // 依赖收集
               track(target, key);
               return Reflect.get(target, key);
           },
           set(target, key, value) {
               const result = Reflect.set(target, key, value);
               // 触发更新
               trigger(target, key);
               return result;
           }
       });
   }
   

2. 依赖收集（track函数）：
   • 在get拦截器中，通过track函数进行依赖收集。它会将当前正在执行的副作用函数（如组件的渲染函数、计算属性的求值函数等）收集到与target和key相关的依赖集合中。
   • 例如，通过一个全局的activeEffect变量来记录当前正在执行的副作用函数，然后将其添加到对应的依赖桶（WeakMap结构）中。
3. 触发更新（trigger函数）：
   • 在set拦截器中，当数据发生变化时，通过trigger函数触发更新。它会从依赖桶中取出与target和key相关的所有副作用函数，并依次执行，从而更新视图或重新计算计算属性的值。
   • 这样，通过Proxy的拦截机制，结合依赖收集和触发更新的逻辑，实现了高效的响应式追踪。