利用 shallowRef 优化 Vue.js 性能：深入解析

在现代的 Vue.js 应用中，性能和高效的状态管理至关重要。Vue 3 提供了一个强大的 API —— shallowRef，它允许开发者在处理大型数据结构或集成外部库时，精细地调整响应式系统。在本文中，我们将探讨 shallowRef 的概念，如何实现“跳过”深层响应式，.value 访问如何被跟踪，以及一些实际使用场景和代码示例。

什么是 `shallowRef`？

Vue 的响应式系统默认会深度跟踪对象的变化。这意味着当我们使用 ref() 创建响应式引用时，对象的每个嵌套属性都会变得响应式。无论修改对象的哪个层级，都将触发视图的更新。然而，在某些情况下，深度响应式可能会导致不必要的性能开销，甚至产生意料之外的副作用。

此时，shallowRef 就成为了一个理想的选择。shallowRef 创建一个响应式引用，但只有顶层属性是响应式的。换句话说，当你修改 .value 的引用时，它会被 Vue 跟踪，但对于嵌套属性的修改，Vue 并不会触发更新。

示例：`ref` 与 `shallowRef` 的区别

<script setup>
import { ref, shallowRef } from 'vue';

// 深度响应式引用
const deepRef = ref({ count: 0 });
deepRef.value.count++;  // 会触发视图更新

// 浅响应式引用
const shallow = shallowRef({ count: 0 });
shallow.value.count++;  // 不会触发视图更新
</script>

在这个例子中，ref() 会跟踪对象 count 的变化，任何嵌套属性的变化都会触发更新。而 shallowRef() 仅在顶层对象发生替换时才会触发更新，嵌套属性的改变不会影响响应式系统。

什么是“跳过深层响应式”？

在 Vue 的响应式系统中，“跳过”深层响应式意味着我们有意避免或禁用默认的深度跟踪行为。使用 shallowRef()，我们显式选择跳过对嵌套属性的自动追踪。这对于以下几种情况尤为有用：

减少性能开销：对于大型或复杂对象，避免深度跟踪可以显著减少性能负担。
与外部库集成：有些外部库（如 ECharts、D3.js 等）内部状态不应被 Vue 的响应式系统干扰，此时 shallowRef() 可以帮助我们保持与这些库的正常互动。

通过使用 shallowRef()，你可以更好地控制哪些部分的状态应该响应式，从而确保 Vue 的响应式系统仅跟踪必要的内容。

`shallowRef` 的 `.value` 访问跟踪

使用 shallowRef() 时，只有 .value 的访问会被 Vue 跟踪。这意味着：

如果你修改嵌套属性（例如 shallowRef.value.count++），Vue 不会检测到这个变化。
只有当你完全替换 .value 指向的对象时，Vue 才会触发响应式更新。

示例：`shallowRef` 的行为

<script setup>
import { shallowRef, watchEffect } from 'vue';

const obj = shallowRef({ count: 0 });

watchEffect(() => {
  console.log("Shallow Data Updated:", obj.value.count);
});

obj.value.count++;  // 这个修改不会触发更新
obj.value = { count: 1 };  // 这个修改会触发更新
</script>

在这个示例中，更新 obj.value.count 不会触发任何响应式更新，只有当我们完全替换 obj.value 时，watchEffect 才会重新执行。

`shallowRef` 的实际应用场景

1. 处理大型数据结构

在处理大型数据集时，深层响应式可能会成为性能瓶颈。通过使用 shallowRef()，你可以确保 Vue 只跟踪顶层对象的变化，从而减少对每个嵌套属性变更的响应式开销。

<script setup>
import { ref, shallowRef, watchEffect } from 'vue';

// 深层响应式数据（可能导致性能问题）
const deepData = ref({ items: new Array(10000).fill({ value: 0 }) });

// 浅响应式数据优化性能
const shallowData = shallowRef({ items: new Array(10000).fill({ value: 0 }) });

// 深层响应式监听：触发嵌套变化时
watchEffect(() => {
  console.log("Deep Data Updated:", deepData.value.items[0].value);
});
deepData.value.items[0].value = 100; // 会触发 watchEffect

// 浅响应式监听：仅触发顶层变化时
watchEffect(() => {
  console.log("Shallow Data Updated:", shallowData.value.items);
});
shallowData.value.items[0].value = 100; // 不会触发 watchEffect
shallowData.value = { items: new Array(10000).fill({ value: 1 }) }; // 会触发 watchEffect
</script>

2. 管理外部库实例

当你与外部库（如 ECharts、D3.js 等）集成时，可能希望避免 Vue 的响应式系统干扰库的内部状态。使用 shallowRef() 可以防止 Vue 重新渲染和更新外部库的内部状态。

<script setup>
import { shallowRef, onMounted } from 'vue';
import * as echarts from 'echarts';

const chart = shallowRef(null);

onMounted(() => {
  // 初始化 ECharts 实例
  chart.value = echarts.init(document.getElementById('chart-container'));

  // 设置图表选项
  chart.value.setOption({
    title: { text: 'ECharts 示例' },
    xAxis: { type: 'category', data: ['A', 'B', 'C'] },
    yAxis: { type: 'value' },
    series: [{ type: 'bar', data: [10, 20, 30] }],
  });
});

function updateChart() {
  chart.value.setOption({
    series: [{ type: 'bar', data: [15, 25, 35] }],
  });
}
</script>

<template>
  <div>
    <button @click="updateChart">更新图表</button>
    <div id="chart-container" style="width: 400px; height: 300px;"></div>
  </div>
</template>

通过使用 shallowRef()，我们可以确保 Vue 不会干扰 ECharts 实例的内部工作流。

3. 管理子组件状态

当父组件需要处理来自子组件的状态时，深层响应式可能会导致不必要的更新。使用 shallowRef()，父组件只会在子组件的状态对象被完全替换时触发更新，而不是在内部属性发生变化时。

父组件（Parent.vue）：

<script setup>
import { shallowRef } from 'vue';
import ChildComponent from './ChildComponent.vue';

const childState = shallowRef(null);

function handleChildReady(state) {
  childState.value = state;
}

function updateChildState() {
  // 替换整个对象来触发响应式更新
  childState.value = { count: 99 };
}
</script>

<template>
  <div>
    <h1>父组件</h1>
    <button @click="updateChildState">更新子组件状态</button>
    <p>父组件中的子组件状态: {{ childState?.count }}</p>
    <ChildComponent @ready="handleChildReady" />
  </div>
</template>

子组件（ChildComponent.vue）：

<script setup>
import { ref, onMounted, defineEmits } from 'vue';

const emit = defineEmits(['ready']);
const state = ref({ count: 0 });

onMounted(() => {
  emit('ready', state.value);
});
</script>

<template>
  <div>
    <h2>子组件</h2>
    <p>计数: {{ state.count }}</p>
    <button @click="state.count++">递增</button>
  </div>
</template>

在这个例子中，父组件只会在子组件的状态对象被完全替换时才会触发更新，而不会因为内部属性（如 count）的变化而重新渲染。

结论

shallowRef 是 Vue.js 中一个非常有用的 API，它为开发者提供了更加精细化的响应式管理方式。通过跳过深层响应式，shallowRef 可以有效地减少性能开销，特别是在处理大型数据结构或集成外部库时。

无论是在处理庞大的数据集、集成外部库，还是管理子组件的

什么是 shallowRef？

示例：ref 与 shallowRef 的区别

什么是“跳过深层响应式”？

shallowRef 的 .value 访问跟踪

示例：shallowRef 的行为

shallowRef 的实际应用场景