Vue3中shallowRef和shallowReactive的性能优化

大家对 Vue3 的 ref 和 reactive 都很熟悉，那么对 shallowRef 和 shallowReactive 是否了解呢？

在编程和数据结构中，“shallow”（浅层）通常指对数据结构的最外层进行操作，而不递归地处理其内部或嵌套的数据。这种处理方式关注的是数据结构的第一层属性或元素，而忽略更深层次的嵌套内容。

1. 浅层与深层的对比

1.1 浅层（Shallow）

定义：只对数据结构的最外层进行操作或跟踪。对于嵌套的属性或对象，不会递归地追踪其内部的变化。

应用：在需要优化性能时，减少不必要的深层次数据追踪。比如：shallowRef 和 shallowReactive 提供了这种功能。

优点：提高性能，减少 Vue 内部的深度响应式追踪，特别是在数据结构复杂时效果显著。

缺点：无法自动跟踪嵌套对象或数组内部的变化，需要手动处理或选择其他方式。

1.2 深层（Deep）

定义：对数据结构的所有层级都进行操作或跟踪。递归地追踪嵌套的对象或数组中的所有属性。

应用：在需要全面跟踪数据变化时，例如使用 reactive 进行深层响应式追踪。

优点：能够自动跟踪嵌套的所有属性变化，确保数据的每一层都响应式。

缺点：性能开销较大，特别是在数据结构非常复杂或庞大时。

下面简单介绍一下它们吧。

shallowRef 和 shallowReactive 是 Vue3 提供的 API，它们与 ref 和 reactive 类似，不同点在于它们只会浅层地监听对象或数组的变化。也就是说，它们不会递归监听对象或数组的深层次属性，只会监听第一层属性的变化。

2. shallowRef 

2.1 用途

shallowRef 用于创建一个浅层响应式的引用。与 ref 不同，shallowRef 只会追踪引用值的第一层数据变化，而不会递归追踪嵌套对象的变化。

2.2 使用场景

当有一个复杂的数据结构，但只关心数据结构的顶层变化时，可以使用 shallowRef。这种方式可以避免不必要的深层次响应式追踪，提高性能。

举个 🌰

<template>
  <div>{{ obj }}</div>
</template>

<script>
import { shallowRef, watchEffect } from 'vue';
export default {
  setup() {
    const obj = shallowRef({
      nested: {
        a: 1,
        b: 2,
      },
    });
    obj.value = { nested: { a: 10, b: 20 } }; 
    obj.value.nested.a = 100; 
    watchEffect(() => {
      console.log('obj change：', obj.value.nested);
    });
    return {
      obj,
    };
  },
};
</script>

按照我们对 shallowRef 的理解，修改 nested 对象的 a 属性不会触发响应式更新，因为 shallowRef 只追踪 obj.value 的第一层。只有当整个 obj.value 被重新赋值时，Vue 才会进行视图更新。

- obj.value = { nested: { a: 10, b: 20 } }; 重新赋值整个对象时，触发更新；

- obj.value.nested.a = 100; 不会触发视图更新，因为这是嵌套对象的属性。

但实际如下：两次对 obj 的修改均起作用，这是怎么回事呢？

2.3 解释原因

注意注意📢：shallowRef 对嵌套对象的属性变化仍会触发视图更新。

shallowRef 创建的对象对于顶层属性和嵌套属性的变化都有响应式处理，只不过对于嵌套属性的响应式处理是依赖于顶层对象的变化。

- 顶层属性：shallowRef 只会追踪顶层引用的变化。这意味着我们可以用 shallowRef 来存储一个对象或数组，修改这个对象或数组的引用会触发视图更新。
- 嵌套属性：对于嵌套属性的修改，实际上 shallowRef 也会触发更新，因为 Vue 的响应式系统会处理嵌套对象的变化。

这是因为 Vue 的响应式系统会代理整个对象，包括嵌套对象。即使 shallowRef 只对顶层进行浅层响应，嵌套对象的属性依然会被处理，以确保更新的正确性。

因此：

- obj.value = { nested: { a: 10, b: 2 } }; 修改顶层属性，会触发视图更新；

- obj.value.nested.a = 100; 修改嵌套属性，也会触发视图更新。

对于这一点，大家在使用时需要特别注意！

3. shallowReactive

3.1 用途

shallowReactive 用于创建一个浅层响应式对象。与 reactive 类似，shallowReactive 只会追踪对象或数组的第一层属性变化，而不会追踪深层嵌套属性的变化。

3.2 使用场景

适用于复杂对象或数组，但只关心对象的第一层属性变化的场景。通过使用 shallowReactive 可以提高性能，减少 Vue 递归追踪数据的开销。

举个 🌰

<template>
  <div>{{ obj }}</div>
</template>

<script>
import { shallowRef, watchEffect, shallowReactive } from 'vue';
export default {
  setup() {
    const obj = shallowReactive({
      firstLayer: {
        nested: { a: 1, b: 2 },
      },
    });
    obj.firstLayer = { nested: { a: 10, b: 20 } };
    obj.firstLayer.nested.a = 20;
    watchEffect(() => {
      console.log('watchEffect obj.firstLayer: ', obj.firstLayer);
    });
    return {
      obj,
    };
  },
};
</script>

结果显然： 

在 shallowReactive 中，虽然 Vue 文档中提到 shallowReactive 只会追踪顶层属性的响应式更新，但实际上它的行为与 shallowRef 类似。即使使用 shallowReactive，嵌套对象的某些修改也可能触发响应式更新。这是因为 Vue 内部的响应式系统并没有完全忽略嵌套属性，尤其是在某些情况下，Vue 会使用 Proxy 机制对嵌套对象进行代理，因此仍然可能触发视图更新。

4. 为什么会触发响应式更新？

1、Proxy 代理机制

Vue 的响应式系统通过 Proxy 来代理对象，即使使用 shallowRef 和 shallowReactive 也意味着 Vue 可能会为某些嵌套属性创建代理。这使得嵌套属性的修改在某些场景下依然会被追踪。

2、浅层追踪但部分嵌套依然可见

虽然 shallowRef 和 shallowReactive 主要用于优化性能，避免深度嵌套数据的自动响应式追踪，但对于浅层的属性，Vue 仍然会在某些情况下处理这些嵌套的数据结构。

对于 更深层次 的理解：

二者的初衷是减少 Vue 内部对深度嵌套对象的递归代理操作，但并不代表 Vue 会完全忽略嵌套属性的变化。这种“半浅层”的响应式处理方式使它能够有效追踪浅层属性，同时在某些情况下允许嵌套属性的修改被捕获。

注意📢：

虽然 shallowRef 和 shallowReactive 的某些嵌套属性会被代理并追踪其变化，进而导致修改这些属性时触发视图更新，但如果项目中深层嵌套的数据非常复杂且变化频繁，二者依然可以减少 Vue 的深层追踪，优化性能。

5. 对比

5.1 shallowRef 和 shallowReactive

1、数据类型的适用性

- shallowRef：适用于简单类型、引用类型（如对象、数组等），它包装了一个引用数据。

- shallowReactive：适用于对象类型，它将整个对象的第一层做响应式处理。

2、深层次数据的处理

shallowRef 和 shallowReactive 都不会递归侦听深层次数据，但 Vue 本身在修改深层属性时触发更新。若需要监听深层次的数据变更，应该使用 ref 或 reactive，它们会递归地监听所有层级的属性。

3、性能优势

对于只需要监听顶层属性变化的场景，shallowRef 和 shallowReactive 可以减少 Vue 内部的追踪操作，从而提升性能，特别是当数据结构非常复杂或庞大时。

5.2 ref 和 reactive

ref

- 深层响应：对所有层级的属性进行响应式处理，包括嵌套对象或数组。

- 行为：修改引用值以及嵌套对象的任意属性，都会触发响应式更新。

- 适用场景：适用于需要对复杂数据结构进行全方位追踪，确保所有层级变化都被检测到的场景。

reactive

- 深层响应：对整个对象及其嵌套属性进行递归式的响应式代理。

- 行为：无论顶层属性还是嵌套属性的修改，都会触发视图更新。

- 适用场景：适合需要对深度嵌套对象进行全面追踪的场景，通常用于大部分 Vue 项目中。

5.3 注意事项

1、设计意图

Vue 3 提供 shallowRef 和 shallowReactive 是为了在不需要深度追踪数据的场景下优化性能。应根据具体的业务需求选择合适的响应式方式。

2、响应性丢失的风险

如果使用了 shallowRef 和 shallowReactive，嵌套对象的属性在直接修改时不会触发响应式更新，这可能导致一些视图更新的逻辑失效，使用时需要明确知道这一点。

最后，在使用时要根据具体需求进行权衡，合理选择使用 ref、reactive 或浅层响应式 API。

到此这篇关于Vue3中shallowRef和shallowReactive的性能优化的文章就介绍到这了,更多相关Vue3 shallowRef和shallowReactive内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！