响应式编程是一种巧妙的方法，允许您创建动态反映数据更改的应用程序。它是 react 和 vue 等许多现代 javascript 框架背后的核心技术 - 它会根据用户操作或其他状态变化进行更新。理解反应性背后的内容可能感觉工作量太大，感觉就像框架所针对的“神奇”抽象之一。但是，如果您可以自己构建一个小型反应式系统来看看它是如何工作的呢？
本文将通过使用 javascript 从头开始构建一个简单的反应式存储来介绍反应式编程的基础知识。我们将以最小的实现方式介绍关键概念，包括依赖性跟踪和自动更新。最后，您应该能够了解如何创建反应式数据结构，以便在状态发生变化时自动跟踪依赖关系并触发更新。这种方法将帮助您理解反应性，并为您提供自行实验的工具，并可能将其应用到您的项目中。
让我们开始看看我们将要使用的反应式系统的核心组件：
- 效果：自动运行以响应反应数据变化的函数。它们是使用效果函数注册的，该函数跟踪对任何访问信号的依赖关系。
- 信号：反应性数据属性，每当其值发生变化时通知依赖效应。
- 依赖性：信号和依赖于它们的效果之间的关系。跟踪依赖关系，以便信号的变化触发相关效果的更新。
现在我们已经了解了响应式编程定义，让我们也提一下我们将要使用的 javascript api：
proxy：proxy 对象允许您为另一个对象创建代理，使您能够为基本操作（如属性访问和分配）定义自定义行为。在此代码中，它用于使反应式存储（状态对象）响应更改。
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reflect：reflect api 提供可拦截 javascript 操作的方法。它用于在响应式函数中执行诸如 reflect.get 和 reflect.set 之类的操作，从而允许代理处理属性访问和赋值，同时保持对象的原始行为。
map：map 对象是一个保存键值对的集合，其中键可以是任何数据类型。在此实现中使用它来创建 dependencymap，该依赖关系跟踪与每个信号关联的依赖关系。
现在，让我们开始定义我们的初始状态：
// let's define a map object to track our dependencies
const dependencytrackermap = new map();
// the activeeffect variable will hold the currently executing
// effect function.
// it will be set when an effect is run and will be used
// to track which effects depend on specific reactive properties.
let activeeffect = null
// this function will make an object reactive
function reactive(target) {
return new proxy(target, {
get(obj, prop) {
trackdependency(prop); // track dependency
return reflect.get(obj, prop);
},
set(obj, prop, value) {
const result = reflect.set(obj, prop, value);
triggerdependency(prop); // trigger reactions
return result;
}
});
}
// the effect function will register reactive functions
function effect(fn) {
activeeffect = fn;
fn(); // run the function once to register dependencies
activeeffect = null;
}
// this function will track dependencies
function trackdependency(key) {
if (activeeffect) {
if (!dependencytrackermap.has(key)) {
dependencytrackermap.set(key, new set());
}
dependencytrackermap.get(key).add(activeeffect);
}
}
// this function will trigger dependencies
function triggerdependency(key) {
const deps = dependencytrackermap.get(key);
if (deps) {
deps.foreach(effect => effect());
}
}
// this will create a reactive object with an initial state
// count and message here are signals
const state = reactive({ count: 0, message: "hello" });
所以，这就是我们所做的：
- 我们创建了一个响应式函数，它接受一个对象并返回一个代理，该代理将跟踪将来对该对象进行的更改
- 我们创建了一个效果函数，它注册依赖于状态的反应函数。定义效果后，它会立即运行以注册任何依赖项并相应地设置 activeeffect。
- 我们创建了一个依赖跟踪器，它由三部分组成：trackdependency 函数检查当访问响应式属性时是否有主动效果。如果是，它会将该效果添加到 dependencytrackermap 中相应属性的一组依赖项中。反过来，triggerdependency 函数从 dependencytrackermap 中检索与属性关联的依赖效果集，并在属性值更改时执行每个效果。
现在，让我们创建一个带有回调的效果并尝试触发它：
//we are using state from the previous snippet:
effect(() => {
console.log(count has changed: ${state.count});
});
effect(() => {
console.log("message has changed");
console.log(the new message is: ${state.message});
});
当我们尝试更新我们创建的状态时，控制台日志将触发：
// Modifying state (or updating a signal) triggers the dependent effects: state.count++; // "Count has changed: 1" state.message = "Hello!!!"; // "Message has changed" // "The new message is: Hello!!!"
以下是触发依赖项时发生的情况的一些可视化：
在本文中，我们探讨了如何在 javascript 中创建基本的反应式系统，从而实现自动更新（或副作用）以响应数据的变化。此实现作为反应式编程概念的介绍，它是框架“魔法”的一部分。此外，我们还了解了 proxy 和 reflect api 的作用并使用了它们，以及 map 对象。
总之，这个反应式系统管理依赖关系并在状态变化时自动更新效果。通过注册依赖于特定反应属性的函数，系统可以跟踪哪些函数依赖于哪些属性，并在需要时重新运行它们。这种方法允许创建响应式应用程序，其中状态更改会自动反映在 ui 中，无需额外代码，从而改善开发人员体验并使数据处理更轻松、更高效。
