Vue3 的 shallowRef 和 shallowReactive：优化性能

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。