为啥面试官总喜欢问computed是咋实现的？

也许你我素未谋面，但很可能相见恨晚，我是前端胖头鱼

前言

通过前面几篇文章，我们对Vue3中的响应式设计有了初步的了解。

1. 面试官：Vue3响应式系统都不会写，还敢说精通？
2. 面试官：你觉得Vue的响应式系统仅仅是一个Proxy？
3. Vue3：原来你是这样的“异步更新”

而对于每天都在用的计算属性(computed)，我猜你肯定也想窥探其奥妙与原理对吧！走起！！！

从computed的特性出发

computed最耀眼的几个特性是啥？

1. 依赖追踪

import { reactive, computed } from 'vue'

const state = reactive({
  a: 1,
  b: 2,
  c: 3,
})
const sum = computed(() => {
  return state.a + state.b
})

我们定义了一个响应式数据state和一个计算属性sum, Vue会自动追踪sum依赖的数据state.a和state.b，并建立相应的依赖关系。

也就是只有state.a和state.b发生变化的时候，sum才会重新计算而state.c任由它怎么变，sum都将丝毫不受影响。

2. 缓存

还是上面的例子，如果state.a和state.b打死都不再改变值了，那么我们读取sum的时候，它将会返回上一次计算的结果，而不是重新计算。

3. 懒计算

这个特性比较容易被忽略，简单地说只有计算属性真正被使用（读取）的时候才会进行计算，否则咱就仅仅是定义了一个变量而已。

import { reactive, computed } from 'vue'

const state = reactive({
  a: 1,
  b: 2,
  c: 3
})

const sum = computed(() => {
  console.log('执行计算')
  return state.a + state.b
})

setTimeout(() => {
  // 没有读取sum.value之前，sum不会进行计算
  console.log('1-sum', sum.value)
  // 我们改变了a的值，但是sum并不会立刻进行计算
  state.a = 4

  setTimeout(() => {
    // 而是要等到再次读取的时候才会触发重新计算
    console.log('2-sum', sum.value)
  }, 1000)
}, 1000)

挨个实现computed特性

1. 懒计算

我们依旧围绕effect函数来搞事情，到目前为止，effect注册的回调都是立刻执行。

const state = reactive({
  a: 1,
  b: 2,
  c: 3
})
// 有没有很像计算属性的感觉
const sum = effect(() => {
  console.log('执行计算') // 立刻被打印
  const value = state.a + state.b
  return value
})

console.log(sum) // undefined

想要实现computed的懒执行，咱们可以参考上篇文章Vue3：原来你是这样的“异步更新”的思路，添加一个额外的参数lazy。

它要实现的功能是：如果传递了lazy为true，副作用函数将不会立即执行，而是将执行的时机交还给用户，由用户决定啥时候执行。

当然啦！回调的结果我们也应该一并返回（例如上面的value值）

你能想象，我们仅仅需要改造几行代码就能离computed近了一大步。

const effect = function (fn, options = {}) {
  const effectFn = () => {
    // ... 省略
    // 新增res存储fn执行的结果
    const res = fn()
    // ... 省略
    // 新增返回结果
    return res
  }
  // ... 省略
  // 新增，只有lazy不为true时才会立即执行
  if (!options.lazy) {
    effectFn()
  }
  // 新增，返回副作用函数让用户执行
  return effectFn
}

测试一波

const state = reactive({
  a: 1,
  b: 2,
  c: 3,
});
// 有没有很像计算属性的感觉
const sum = effect(() => {
  console.log("执行计算"); // 调用sum函数后被打印
  const value = state.a + state.b;
  return value;
}, {
  lazy: true
});
// 不执行sum函数，effect注册的回调将不会执行
console.log(sum()); // 3

2. 依赖追踪

咱们初步实现了懒执行的特性，为了更像computed一点，我们需要封装一个函数。

function computed (getter) {
  const effectFn = effect(getter, {
    lazy: true,
  })

  const obj = {
    get value () {
      return effectFn()
    }
  }

  return obj
}

这就有点那么味道啦！

测试一波

可以看到computed只会依赖state.a和state.b，而不会依赖state.c，这得益于我们前面几篇文章实现的响应式系统，所以到了计算属性这里，我们不用改动任何代码，天然就支持。

不过还是有点小问题，我们读取了两次sum.value，sum却被执行了两次，这和computed缓存的特性就不符了。

别急，马上就要实现了这个最重要的特性了。

const state = reactive({
  a: 1,
  b: 2,
  c: 3
})

const sum = computed(() => {
  console.log('执行计算')
  return state.a + state.b
})

console.log(sum.value)
console.log(sum.value)

3. 缓存

回顾一下computed的缓存特性:

1. 只有当其依赖的东西发生变化了才需要重新计算
2. 否则就返回上一次执行的结果。

为了缓存上一次计算的结果，咱们需要定义一个value变量，现在的关键是怎么才能知道其依赖的数据发生变化了呢？

function computed (getter) {
  const effectFn = effect(getter, {
    lazy: true,
  })
  let value
  let dirty = true

  const obj = {
    get value () {
      // 2. 只有数据发生变化了才去重新计算
      if (dirty) {
        value = effectFn()
        dirty = false
      }

      return value
    }
  }

  return obj
}

测试一波

const state = reactive({
  a: 1,
  b: 2,
  c: 3
})

const sum = computed(() => {
  console.log('执行计算')
  return state.a + state.b
})

console.log(sum.value) // 3
console.log(sum.value) // 3

state.a = 4

console.log(sum.value) // 3 答案是错误的

寄上任务调度

不得不说，任务调度实在太强大了，不仅仅可以实现数组的异步批量更新、在computed和watch中也是必不可少的。

function computed (getter) {
  const effectFn = effect(getter, {
    lazy: true,
    // 数据发生变化后，不执行注册的回调，而是执行scheduler
    scheduler () {
      // 数据发生了变化后，则重新设置为dirty，那么下次就会重新计算
      dirty = true
    }
  })
  let value
  let dirty = true

  const obj = {
    get value () {
      // 2. 只有数据发生变化了才去重新计算
      if (dirty) {
        value = effectFn()
        dirty = false
      }

      return value
    }
  }

  return obj
}

测试一波

const state = reactive({
  a: 1,
  b: 2,
  c: 3
})

const sum = computed(() => {
  console.log('执行计算')
  return state.a + state.b
})

console.log(sum.value) // 3
console.log(sum.value) // 3

state.a = 4

console.log(sum.value) // 3 答案是错误的

完美！！！这下面试官再也难不倒我了！！！

结尾

最近在阅读霍春阳大佬的 《Vue.js技术设计与实现》，本文的内容主要来源于这本书，强烈推荐对Vue底层实现感兴趣的同学阅读。