Immutable模式：Vue 3与Immer的状态不可变实践
引言
嗨，大家好！欢迎来到今天的讲座。今天我们要聊的是一个非常有趣的话题——Immutable模式，以及如何在 Vue 3 和 Immer 中实现状态的不可变性。如果你曾经在开发过程中遇到过“为什么我的数据变了，但界面没更新？”或者“我明明改了数据，怎么又变回去了？”这样的问题，那么今天的讲座可能会帮到你！
什么是Immutable模式？
首先，我们来聊聊什么是 Immutable模式。简单来说，Immutable模式就是指数据一旦创建后就不能被修改。每次你想改变数据时，实际上是创建了一个新的数据副本，而不是直接修改原来的对象或数组。这样做的好处是：
- 避免副作用：因为数据不会被意外修改，所以代码的行为更加可预测。
- 简化调试：你可以轻松地追踪到每一次数据的变化，因为每次变化都会生成一个新的对象。
- 提高性能：通过引用比较（如
===），可以快速判断数据是否发生变化，从而优化渲染。
听起来是不是很酷？不过，实现Immutable模式并不是一件容易的事，尤其是在复杂的前端应用中。幸运的是，Vue 3 和 Immer 这两个工具可以帮助我们更好地管理不可变状态。
Vue 3 的响应式系统
Vue 3 的响应式原理
Vue 3 的核心特性之一是它的 响应式系统。Vue 3 使用了 Proxy 对象来拦截对数据的访问和修改。相比 Vue 2 的 Object.defineProperty，Proxy 提供了更强大的功能，能够拦截更多的操作，比如数组的变更、嵌套对象的访问等。
const state = reactive({
count: 0,
user: {
name: 'Alice',
age: 25
}
});
// 修改 state.count 会触发视图更新
state.count++;然而，Vue 3 的响应式系统虽然强大，但它并没有强制要求你使用不可变模式。你可以直接修改 state 中的属性，Vue 会自动检测到这些变化并更新视图。但这也会带来一些问题，比如：
- 难以追踪变化：当你直接修改对象时，很难知道哪些地方改变了数据。
- 潜在的副作用：如果你不小心在多个地方修改了同一个对象，可能会导致意想不到的行为。
为了解决这些问题，我们可以结合 Immutable模式 来使用 Vue 3。
Vue 3 中的不可变状态管理
为了让 Vue 3 的状态管理更加安全和可预测，我们可以遵循 Immutable 模式。具体来说，我们应该避免直接修改 state，而是每次都返回一个新的对象或数组。
function incrementCount(state) {
return {
...state,
count: state.count + 1
};
}
// 使用 immutable 方式更新 state
const newState = incrementCount(state);这样做虽然可以确保状态的不可变性，但每次都要手动创建新对象，代码会变得冗长且容易出错。为了简化这个过程，我们可以借助 Immer 这个库。
Immer：让不可变状态变得简单
什么是 Immer？
Immer 是一个非常流行的 JavaScript 库，它允许你以可变的方式编写代码，但实际上它会在背后为你创建不可变的状态。换句话说，Immer 让你可以像平时一样直接修改对象或数组，但它会自动为你生成一个新的副本，而不会影响原始数据。
import { produce } from 'immer';
const baseState = {
count: 0,
user: {
name: 'Alice',
age: 25
}
};
const nextState = produce(baseState, draft => {
draft.count++; // 直接修改 draft 对象
draft.user.age++; // 也可以修改嵌套对象
});
console.log(baseState); // { count: 0, user: { name: 'Alice', age: 25 } }
console.log(nextState); // { count: 1, user: { name: 'Alice', age: 26 } }可以看到，虽然我们在 draft 中直接修改了 count 和 user.age，但 baseState 并没有受到影响，nextState 是一个新的对象。
Immer 与 Vue 3 的结合
现在，让我们看看如何将 Immer 与 Vue 3 结合起来，实现更优雅的状态管理。我们可以通过 produce 函数来封装状态的更新逻辑，确保每次修改都返回一个新的状态。
import { reactive, computed } from 'vue';
import { produce } from 'immer';
const state = reactive({
count: 0,
user: {
name: 'Alice',
age: 25
}
});
function updateState(updater) {
return produce(state, draft => {
updater(draft);
});
}
// 使用 Immer 更新 state
const incrementCount = () => {
state = updateState(draft => {
draft.count++;
});
};
const incrementAge = () => {
state = updateState(draft => {
draft.user.age++;
});
};通过这种方式，我们可以在 Vue 3 中使用 Immer 来管理不可变状态，既保持了代码的简洁性，又确保了状态的安全性和可预测性。
性能优化：只在必要时创建新对象
Immer 的一个巧妙之处在于，它只会创建必要的新对象。如果你在 produce 函数中没有实际修改任何东西，Immer 会返回原始对象，而不是创建一个新的副本。这有助于减少不必要的内存分配和垃圾回收，提升应用的性能。
const nextState = produce(baseState, draft => {
// 没有修改任何东西
});
console.log(baseState === nextState); // true实战案例：Todo 应用中的 Immutable 状态管理
为了让大家更好地理解如何在实际项目中应用 Immutable 模式，我们来看一个简单的 Todo 应用示例。假设我们有一个包含多个任务的列表，并且用户可以添加、删除和标记任务为完成。
import { reactive, computed } from 'vue';
import { produce } from 'immer';
const initialState = {
todos: [
{ id: 1, text: 'Learn Vue 3', completed: false },
{ id: 2, text: 'Learn Immer', completed: false }
]
};
const state = reactive(initialState);
function addTodo(text) {
state.todos = produce(state.todos, draft => {
draft.push({ id: Date.now(), text, completed: false });
});
}
function toggleTodo(id) {
state.todos = produce(state.todos, draft => {
const todo = draft.find(todo => todo.id === id);
if (todo) {
todo.completed = !todo.completed;
}
});
}
function deleteTodo(id) {
state.todos = produce(state.todos, draft => {
const index = draft.findIndex(todo => todo.id === id);
if (index !== -1) {
draft.splice(index, 1);
}
});
}在这个例子中，我们使用 Immer 来管理 todos 列表的状态。每次添加、删除或标记任务时，我们都会返回一个新的 todos 数组，而不会直接修改原始数据。这样可以确保我们的状态始终是不可变的，同时代码也更加简洁易读。
总结
好了，今天的讲座就到这里啦！我们讨论了 Immutable模式 的概念，以及如何在 Vue 3 和 Immer 中实现不可变状态管理。通过 Immer，我们可以以可变的方式编写代码，但依然保持状态的不可变性，从而避免了许多常见的 bug 和副作用。
希望今天的分享对你有所帮助！如果你有任何问题或想法，欢迎在评论区留言，咱们一起交流探讨！
参考文献
- Vue 3 文档：介绍了 Vue 3 的响应式系统和 Proxy 的工作原理。
- Immer 文档：详细说明了 Immer 的 API 和使用方法。
- React 文档（React 也广泛使用 Immutable 模式）：提供了关于不可变数据结构的更多背景知识。
感谢大家的聆听，下次见！
