【Vuejs】1732- 详细聊一聊 Vue3 依赖注入

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在 Vue.js 中，依赖注入^[1]（DI）是一种非常常见的跨组件传递数据的方法，它可以帮助我们更好地管理组件之间的依赖关系。本文将介绍 Vue3 中的依赖注入机制，包括 provide() 和 inject() 函数的使用方法、使用注意以及优缺点和适用场景等方面的内容。

如果你对“依赖注入”的概念不熟悉，可以通过《Wiki - 依赖注入^[2]》链接进行了解。

✨ 快速上手

Vue3 中的依赖注入机制提供 provide() 和 inject() 函数，用于实现「组件之间的依赖关系传递和共享」。

介绍

在没有依赖注入机制之前，开发者经常会遇到「组件属性逐级透传」的问题，也就是「组件的属性需要逐层往深层子组件进行传递」，导致链路很长，非常麻烦。

（图片来源：Vue.js^[3]）

为了解决这个问题，Vue3 提供的依赖注入机制，只需要在父组件提供（provide）依赖，任何层级的后代组件注入该依赖即可。（图片来源：Vue.js^[4]）

下面先介绍 provide() 和 inject() 这两个函数的接口定义：

provide(name, value)

通常在父组件使用，提供一个值，可以被任意层级子组件注入。

function provide<T>(key: InjectionKey<T> | string, value: T): void;

该函数接收 2 个参数，参数name为「注入的 key」，可以是「字符串」或者 Symbol，子组件通过该值来注入，参数value为需要注入的依赖值，可以是任何类型的值。

inject

常在子组件使用，注入一个由父组件或整个应用 (通过 app.provide()) 提供的值。

// 没有默认值
function inject<T>(key: InjectionKey<T> | string): T | undefined;

// 带有默认值
function inject<T>(key: InjectionKey<T> | string, defaultValue: T): T;

// 使用工厂函数
function inject<T>(
  key: InjectionKey<T> | string,
  defaultValue: () => T,
  treatDefaultAsFactory: true
): T;

该函数接收 2 个参数，参数 key 为父组件提供值的** key**，参数defaultValue为可选参数，作为依赖的默认值，可以是具体的值，也可以是函数，来创建复杂的值，参数treatDefaultAsFactory也是可选值，当 defaultValue为函数时，需要设置treatDefaultAsFactory为 false，表明这个函数是默认值，而不是工厂函数。

使用示例

下面是 provide() 和 inject() 函数的使用示例：

<!-- 父组件 -->
<template>
  <child-component></child-component>
</template>
<script setup lang="ts">
import { provide } from "vue";
provide("name", "Chris");
</script>

<!-- 子组件 -->
<template>
  <div>name: {{ name }}</div>
</template>
<script setup lang="ts">
import { inject } from "vue";
const name = inject("name", "defaultName");
</script>

在上面的示例中，我们在父组件中使用 provide('name', 'Chris') 提供了一个注入名为 name 的值，值为 'Chris'。在子组件中使用 inject('name', 'defaultName')注入这个值，并赋值给变量 name，添加到模版中。

🚀 使用场景

通常有以下使用常见：

「大型项目」：在大型项目中，组件之间的依赖关系比较复杂，使用依赖注入可以更好地管理这些依赖关系。
「可重用性要求高的项目」：在需要重用代码的项目中，使用依赖注入可以提高代码的可重用性。
「需要进行单元测试的项目」：在需要进行单元测试的项目中，使用依赖注入可以使测试更容易进行。

❓ 常见问题

使用 provide() 和 inject() 时需要注意以下问题：

`inject()` 只能使用在 setup() 或函数组件中

如果没有使用 <script setup>，inject() 需要在 setup() 内同步调用：比如：

<script setup lang="ts">
import { provide } from "vue";
provide("name", "Chris");
</script>

或者：

import { inject } from 'vue' export default { setup() { const message =
inject('message') return { message } } }

`provide()` 注入名可以为 Symbol 类型

使用provide(name, value)，name参数可以支持不同类型的值，包括：

字符串：如 provide('name', 'Chris')；
Symbol：如 provide(Symbol(), 'Chris')，当我们在开发大型且依赖多的应用时，可以使用 Symbol类型作为注入名，「避免冲突」；

接下来是使用 Symbol+ TypeScript 的一个示例代码：

// key.ts
import type { InjectionKey } from "vue";
export const symbolStringKey = Symbol() as InjectionKey<string>;

// 父组件
import { provide } from "vue";
import { symbolStringKey } from "./key";
provide(symbolStringKey, "Chris");

// 子组件
import { inject } from "vue";
import { symbolNumberKey } from "./key";
const symbolNumber = inject(symbolNumberKey);

在使用 TypeScript 时，可以使用 InjectionKey泛型类型，并使用注入值的类型作为泛型参数。

`provide()` 注入值为响应式数据

使用provide(name, value)， value 参数可以支持不同类型的值，包括：

普通类型：如字符串，数字，普通对象等；
响应式类型：如 Vue3 的 ref，reactive，readonly 等，如果是响应式数据，则该值发生变化后，有注入该值的任何层级的子组件，都会更新这个值；

接下来演示一下响应式类型的示例：

父组件

<script setup lang="ts">
import { provide, ref, reactive, readonly } from "vue";
import Child1 from "./Child1.vue";

const user = { name: "Chris", age: 18 };
const userRef = ref({ name: "Chris", age: 18 });
const userReactive = reactive({ name: "Chris", age: 18 });
const userReadonly = readonly({ name: "Chris", age: 18 });

provide("name", "Chris");
provide("age", 18);
provide("user", user);
provide("userRef", userRef);
provide("userReactive", userReactive);
provide("userReadonly", userReadonly);

const changeUser = () => {
  user.name = "New Chris";
  user.age = 30;
};
const changeUserRef = () => {
  userRef.value.name = "Ref Chris";
  userRef.value.age = 30;
};
const changeUserReactive = () => {
  userReactive.name = "Reactive Chris";
  userReactive.age = 30;
};
const changeUserReadonly = () => {
  // @ts-ignore
  userReadonly.name = "Readonly Chris";
  // @ts-ignore
  userReadonly.age = 30;
};
</script>

<template>
  <div class="ProvideInject">
    <div>Root Component</div>
    <button @click="changeUser">Update user</button>
    <button @click="changeUserRef">Update userRef</button>
    <button @click="changeUserReactive">Update userReactive</button>
    <button @click="changeUserReadonly">Update userReadonly</button>
    <div>user： {{ user.name }} / {{ user.age }}</div>
    <div>userRef： {{ userRef.name }} / {{ userRef.age }}</div>
    <div>userReactive： {{ userReactive.name }} / {{ userReactive.age }}</div>
    <div>userReadonly： {{ userReadonly.name }} / {{ userReadonly.age }}</div>
    <Child1></Child1>
  </div>
</template>

子组件

<script setup lang="ts">
import { inject, ref, reactive, readonly } from "vue";

const name = inject("name", "defaultName");
const age = inject("age", 20);
const user = inject("user", { name: "", age: 22 });
const userRef = inject("userRef", ref({ name: "", age: 22 }));
const userReactive = inject("userReactive", reactive({ name: "", age: 22 }));
const userReadonly = inject("userReadonly", readonly({ name: "", age: 22 }));

const changeUserRef = () => {
  userRef.value.name = "Child1 Ref Chris";
  userRef.value.age = 30;
};
const changeUserReactive = () => {
  userReactive.name = "Child1 Reactive Chris";
  userReactive.age = 30;
};
const changeUserReadonly = () => {
  // @ts-ignore
  userReadonly.name = "Child1 Readonly Chris";
  // @ts-ignore
  userReadonly.age = 30;
};
</script>

<template>
  <div class="Child1">
    <div>Child Component 1</div>
    <button @click="changeUserRef">Update userRef</button>
    <button @click="changeUserReactive">Update userReactive</button>
    <button @click="changeUserReadonly">Update userReadonly</button>
    <div>name： {{ name }}</div>
    <div>age： {{ age }}</div>
    <div>user： {{ user.name }} / {{ user.age }}</div>
    <div>userRef： {{ userRef.name }} / {{ userRef.age }}</div>
    <div>userReactive： {{ userReactive.name }} / {{ userReactive.age }}</div>
    <div>userReadonly： {{ userReadonly.name }} / {{ userReadonly.age }}</div>
  </div>
</template>

在这个示例中，父组件使用 provide() 函数提供普通对象、ref响应式对象、reactive响应式对象、readonly响应式对象，然后子组件分别注入这些依赖并将值展示在视图中。最后在父子组件分别提供按钮修改这些值，观察父子组件视图上数据的变化。可以观察到，普通对象变化后，子组件视图并不会更新，而如果是「响应式对象」发生变化，则「子组件视图更新」。

示例代码地址：https://github.com/pingan8787/Leo-JavaScript/tree/master/Cute-Vue/Demo/ProvideInject^[5]

尽量在提供方组件更新响应式数据

由于响应式数据作为 provide()提供的值，可以在任意层级的子组件注入，并且修改后会响应式变化，这就导致很多时候，「我们无法知道是在哪个子组件修改了这个响应式数据」。因此建议开发者尽量在父组件，也就是响应式数据提供方的组件进行更新数据，确保提供状态声明和变更操作都在同一个组件，方便维护。

<script setup lang="ts">
import { provide, ref, reactive, readonly } from "vue";
import Child1 from "./Child1.vue";
const userRef = ref({ name: "Chris", age: 18 });
provide("userRef", userRef);
const changeUserRef = () => {
  userRef.value.name = "Ref Chris";
  userRef.value.age = 30;
};
</script>

<template>
  <div class="ProvideInject">
    <div>Root Component</div>
    <button @click="changeUserRef">Update userRef</button>
    <div>userRef： {{ userRef.name }} / {{ userRef.age }}</div>
    <Child1></Child1>
  </div>
</template>

在这个示例代码中，父组件通过 provide()提供了 userRef响应式数据，并且通过 changeUserRef方法修改 userRef的值。当子组件需要修改响应式数据时，可以在父组件也提供一个修改值的方法：

父组件

<script setup lang="ts">
import { provide, ref, reactive, readonly } from "vue";
import Child1 from "./Child1.vue";
const userRef = ref({ name: "Chris", age: 18 });
provide("userRef", { userRef, changeUserRef });
const changeUserRef = () => {
  userRef.value.name = "Ref Chris";
  userRef.value.age = 30;
};
</script>

<template>
  <div class="ProvideInject">
    <div>Root Component</div>
    <button @click="changeUserRef">Update userRef</button>
    <div>userRef： {{ userRef.name }} / {{ userRef.age }}</div>
    <Child1></Child1>
  </div>
</template>

子组件

<script setup lang="ts">
import { inject } from "vue";
const { userRef, changeUserRef } = inject("userRef");
</script>

<template>
  <div class="Child1">
    <div>Child Component 1</div>
    <button @click="changeUserRef">Update userRef</button>
    <div>userRef： {{ userRef.name }} / {{ userRef.age }}</div>
  </div>
</template>

上面示例代码中，父组件通过 provide('userRef', {userRef, changeUserRef})将修改响应式数据的方法也提供出去，子组件注入依赖后，通过解构获取到 changeUserRef 方法，即可修改该响应式数据。

使用 readonly() 让注入方无法修改提供的数据

如果开发者想让父组件提供的值数据，不能被子组件，也就是注入方修改，可以通过 Vue3 提供的 readonly()方法来包装该值，接下来看个示例代码。

父组件

<script setup lang="ts">
import { provide, readonly } from "vue";
import Child1 from "./Child1.vue";
const userReadonly = readonly({ name: "Chris", age: 18 });
provide("userReadonly", userReadonly);
const changeUserReadonly = () => {
  // @ts-ignore
  userReadonly.name = "Readonly Chris";
  // @ts-ignore
  userReadonly.age = 30;
};
</script>

<template>
  <div class="ProvideInject">
    <div>Root Component</div>
    <button @click="changeUserReadonly">Update userReadonly</button>
    <div>userReadonly： {{ userReadonly.name }} / {{ userReadonly.age }}</div>
    <Child1></Child1>
  </div>
</template>

子组件

<script setup lang="ts">
import { inject, readonly } from "vue";
const userReadonly = inject("userReadonly", readonly({ name: "", age: 22 }));
const changeUserReadonly = () => {
  // @ts-ignore
  userReadonly.name = "Child1 Readonly Chris";
  // @ts-ignore
  userReadonly.age = 30;
};
</script>

<template>
  <div class="Child1">
    <div>Child Component 1</div>
    <button @click="changeUserReadonly">Update userReadonly</button>
    <div>userReadonly： {{ userReadonly.name }} / {{ userReadonly.age }}</div>
  </div>
</template>

这个示例代码中，父组件使用 provide()提供的值是个 readonly()包装的值，子组件在注入之后，无法修改。

在嵌套 provide 时，存在同名的 key 会如何？

由于 provide可以无限层级的使用，经常就会出现 provide的 key 名称重复的情况，那么这时候 inject注入的值会变成什么？我们看看下面这个示例代码：

父组件

<script setup lang="ts">
provide("name", "Chris");
// 省略其他
</script>

<template>
  <Child1></Child1>
</template>

子组件

<script setup lang="ts">
provide('name', 'Child Provide')
  // 省略其他
</script>

<template>
  <Child2></Child1>
</template>

孙组件

<script setup lang="ts">
const name = inject("name", "defaultName");
// 省略其他
</script>

<template>
  <div>name： {{ name }}</div>
</template>

最后可以看到视图显示的是 "name：Child Provide"。所以当出现嵌套 provide 时，存在同名的 key 时，会优先使用最近的父组件的 provide 值。

🤔 优缺点

优点

「减少组件之间的耦合度」：依赖注入可以帮助我们更好地管理组件之间的依赖关系，减少组件之间的耦合度，使代码更容易维护和扩展。
「提高代码的可重用性」：依赖注入可以使代码更加模块化，提高代码的可重用性。
「更容易进行单元测试」：依赖注入可以使代码更容易进行单元测试，因为我们可以用 mock 对象替代实际对象，更方便地进行测试。

缺点

「增加代码的复杂度」：依赖注入需要增加一些额外的代码来实现，这会增加代码的复杂度。
「可能会导致性能问题」：依赖注入可能会导致性能问题，因为它需要在运行时动态获取依赖关系。

🔍 总结

本文主要介绍了 Vue3 中的依赖注入机制，包括 provide() 和 inject() 函数的使用方法、使用注意以及优缺点和适用场景等方面的内容。通过本文的介绍，相信读者可以更好地理解 Vue3 中的依赖注入机制，并在实际项目中进行应用。

📚 拓展资料

如果你想深入了解 Vue3 中的依赖注入机制，可以参考以下资料：

Vue.js - Provide / Inject^[6]
Vue.js Internals: Understanding the Dependency Injection System^[7]
The new Provide and Inject in Vue 3^[8]

希望这些资料能够对你有所帮助！

参考资料

[1]

依赖注入: https://vuejs.org/guide/components/provide-inject.html

[2]

Wiki - 依赖注入: https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BE%9D%E8%B5%96%E6%B3%A8%E5%85%A5

[3]

Vue.js: https://vuejs.org/guide/components/provide-inject.html#prop-drilling

[4]

Vue.js: https://vuejs.org/guide/components/provide-inject.html#prop-drilling

[5]

https://github.com/pingan8787/Leo-JavaScript/tree/master/Cute-Vue/Demo/ProvideInject: https://github.com/pingan8787/Leo-JavaScript/tree/master/Cute-Vue/Demo/ProvideInject

[6]

Vue.js - Provide / Inject: https://vuejs.org/guide/components/provide-inject.html

[7]

Vue.js Internals: Understanding the Dependency Injection System: https://codedamn.com/news/vuejs/vuejs-internals-dependency-injection-system

[8]

The new Provide and Inject in Vue 3: https://vuedose.tips/the-new-provide-inject-in-vue-3

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