Vue3响应式系统：Proxy与依赖追踪的完整实现

Vue 3 的响应式系统是其核心特性，基于 ES6 的 Proxy 对象实现了更强大和高效的数据监听机制。本文将深入解析其实现原理、核心 API 以及源码实现细节。

一、响应式系统概述

什么是响应式？

响应式（Reactivity）是一种允许我们以声明式的方式去适应变化的编程范例。简单来说，就是当数据发生变化时，依赖该数据的视图或计算会自动更新。

Vue3 vs Vue2 的响应式实现

Vue2 的实现方式：

• 使用 Object.defineProperty() 劫持对象属性
• 需要深度遍历 data 中的每个属性
• 对数组的支持不友好，需要重写数组原型方法
• 新增属性不是响应式的（需使用 Vue.set())

Vue3 的实现方式：

• 使用 Proxy 代理整个对象
• 可以监听动态新增的属性
• 可以监听数组索引和 length 属性的变化
• 性能更好，但兼容性相对较弱（不支持 IE11）

二、核心实现原理

Proxy 与 Reflect

Vue3 响应式系统的基础是 ES6 的 Proxy 对象，它可以拦截对象的读取（get）、设置（set）、删除（deleteProperty）等操作。

为什么要配合 Reflect 使用？

• 保证正确的 this 指向
• 更好的错误处理（返回布尔值而非抛出异常）
• 与 Proxy 的 trap 方法一一对应

响应式核心流程

Vue3 响应式系统遵循以下核心流程：

三个关键步骤：

1. Track（依赖收集）：当数据被访问时，收集当前正在执行的副作用函数
2. Trigger（触发更新）：当数据被修改时，通知所有依赖该数据的副作用函数重新执行
3. Effect（副作用函数）：响应数据变化的函数，如组件渲染函数、computed、watch 等

三、核心 API 实现

reactive() 的实现

reactive() 用于将对象转换为响应式代理对象。

使用示例：

ref() 的实现

ref() 用于将基本类型值转换为响应式对象。

使用示例：

effect() 的实现

effect() 是响应式系统的核心，用于创建副作用函数。

track() - 依赖收集

依赖存储结构：

trigger() - 触发更新

computed() 的实现

computed() 基于 effect 实现，具有缓存特性。

使用示例：

四、完整示例

将以上实现组合起来：

五、源码项目结构

Vue3 响应式系统的源码位于 /packages/reactivity 目录下：

核心模块关系：

• reactive.ts：创建响应式代理对象
• ref.ts：创建响应式引用
• effect.ts：依赖收集和触发更新的核心逻辑
• computed.ts：基于 effect 实现的计算属性
• baseHandlers.ts：定义 Proxy 的各种 trap 处理函数

六、关键特性与优化

懒代理（Lazy Reactive）

Vue3 只在访问到嵌套对象时才将其转换为响应式，而不是在创建时递归转换所有属性，提升了初始化性能。

集合类型支持

Vue3 对 Set、Map、WeakSet、WeakMap 提供了专门的响应式实现。

性能优化

• 使用 WeakMap 存储依赖，自动垃圾回收
• 使用 Set 存储 effect，自动去重
• 脏值检查机制（computed）避免不必要的计算

七、最佳实践

八、总结

Vue3 的响应式系统通过 Proxy + Reflect + WeakMap 的组合，实现了：

• ✅ 更完整的数据拦截能力（数组、动态属性）
• ✅ 更好的性能表现（惰性代理、精确依赖收集）
• ✅ 更简洁的 API 设计（reactive、ref、computed）
• ✅ 更强的类型推导支持（TypeScript）

核心机制可以概括为：

1. Proxy 拦截数据的读写操作
2. track 收集访问数据时的依赖
3. trigger 通知数据变化时的所有依赖
4. effect 执行副作用函数完成视图更新

这套响应式系统不仅是 Vue3 的核心，也可以独立使用在任何需要响应式数据的场景中。