phase 5 part 1: typescript, vue, react, ssr(Next.js 16) topics with lessons, scenarios, interviews, verified examples
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id: frontend.vue.reactivity-composition
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title: Vue 3 响应式原理、组合式函数、Pinia 和性能优化
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type: lesson
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domain: frontend
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stack: [vue]
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tags: [Vue 3, 响应式, Proxy, ref, reactive, computed, watch, 组合式函数, Pinia, 性能]
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level: intermediate
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prerequisites: [frontend.typescript.type-system]
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est_hours: 3
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related: [frontend.vue.scenario.ai-chat-stream, frontend.react.index, frontend.vue.interview]
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week: [7]
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order: 1
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# Vue 3 响应式原理、组合式函数、Pinia 和性能优化
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> 基于 Vue 3.5 编写，以官方文档为准：https://cn.vuejs.org/
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## 解释说明
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### 响应式原理（面试必问）
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- `reactive()` 用 **Proxy** 拦截对象的读写：读取时**收集依赖**（当前正在运行的副作用：组件渲染、`computed`、`watch`），写入时**触发**依赖重新执行。
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- `ref()` 用对象的 `.value` getter / setter 实现，可以包装基本类型；模板中自动解包。
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- `computed` 是带缓存的副作用：依赖不变就不重新计算。
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- 更新是**异步批量**的：同一轮中多次修改只触发一次渲染，`await nextTick()` 之后才能拿到更新后的 DOM。
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- Vue 2 用 `Object.defineProperty`，无法检测新增属性和数组索引赋值；Vue 3 的 Proxy 解决了这个问题。
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| API | 用途 | 注意 |
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| `ref` / `reactive` | 响应式状态 | `reactive` 解构会丢失响应性，用 `toRefs`；整体替换 `reactive` 对象会断开引用 |
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| `shallowRef` | 只追踪 `.value` 的替换 | 大对象、第三方实例、只整体替换的数据，性能更好 |
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| `computed` | 派生状态 | 不要在里面做副作用 |
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| `watch` / `watchEffect` | 副作用（请求、存储） | 异步副作用要处理竞态（`onWatcherCleanup` / `onCleanup`） |
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| `effectScope` / `onScopeDispose` | 管理一组副作用的生命周期 | 组合式函数里清理定时器、请求、订阅 |
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### 组合式函数（Composables）
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把有状态的逻辑封装成 `useXxx()`：内部用 `ref`、`watch`、生命周期钩子，返回响应式状态和方法。和 React Hooks 的区别：`setup` 只执行一次，没有“依赖数组”和闭包陈旧值的问题，但要注意返回值的响应性和副作用清理。
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### Pinia
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官方状态管理：`defineStore`，支持组合式写法；store 解构要用 `storeToRefs`；服务端渲染时每个请求要有独立的 Pinia 实例，避免跨请求状态污染。
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### 性能
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`v-memo`、`v-once`；长列表虚拟滚动；大对象用 `shallowRef` / `markRaw`；组件懒加载 `defineAsyncComponent`；`computed` 代替模板中的复杂表达式；避免在模板中创建新对象 / 函数导致子组件重复渲染。
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## 案例
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AI 对话页面：流式输出时每秒几十次追加文本，最初用 `reactive` 存整个消息数组并且每次替换，导致长对话卡顿。改为：已完成的消息用 `shallowRef` 数组（完成后整体替换一次），正在生成的消息单独用一个 `ref` 追加文本；Markdown 渲染做节流。把请求、解析、状态机封装成 `useChatStream` 组合式函数，组件卸载时自动停止生成。
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## 代码示例
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组合式函数的核心（完整版本 [examples/ai-chat-stream/useChatStream.ts](examples/ai-chat-stream/useChatStream.ts)，带 vitest 测试）：
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```ts
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export function useChatStream(opts: ChatOptions) {
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const status = ref<ChatStatus>("idle");
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const text = ref("");
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const final = shallowRef<FinalPayload | null>(null); // 整体替换的对象用 shallowRef
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let controller: AbortController | null = null;
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async function send(question: string) {
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controller?.abort(); // 新问题：取消上一次
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controller = new AbortController();
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status.value = "connecting";
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const resp = await fetch(opts.url, { method: "POST", body: JSON.stringify({ question }), signal: controller.signal });
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status.value = "streaming";
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const feed = createSSEParser((e) => {
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if (e.event === "token") text.value += e.data;
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else if (e.event === "final") final.value = parseFinal(e.data);
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});
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const reader = resp.body!.pipeThrough(new TextDecoderStream()).getReader();
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for (;;) {
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const { value, done } = await reader.read();
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if (done) break;
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feed(value);
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}
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status.value = "done";
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}
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onScopeDispose(() => controller?.abort()); // 组件卸载时停止，避免泄漏
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return { status: readonly(status), text: readonly(text), final, send, stop: () => controller?.abort() };
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}
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```
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在组件中使用：
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```vue
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<script setup lang="ts">
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import { useChatStream } from "./useChatStream";
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const { status, text, final, send, stop } = useChatStream({ url: "/api/chat" });
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</script>
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<template>
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<p v-if="status === 'connecting'">连接中…</p>
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<article>{{ text }}</article>
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<ul v-if="final"><li v-for="c in final.citations" :key="c.id">{{ c.title }}</li></ul>
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<button v-if="status === 'streaming'" @click="stop">停止生成</button>
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</template>
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```
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## 易错点
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- 解构 `reactive` 对象或 Pinia store 后丢失响应性。
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- `watch` 一个 `reactive` 对象的属性时写成 `watch(obj.count, ...)`：应该传 getter `() => obj.count`。
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- 异步 `watch` 没有处理竞态：快速切换时旧请求的结果覆盖新结果。
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- 在组合式函数里注册了定时器 / 订阅，没有在作用域销毁时清理。
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- 用 `v-html` 渲染模型输出的 Markdown，没有做 XSS 清洗（见 [Web 安全专题](../../cs/web-security/index.md)）。
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- 把大量第三方对象（图表实例、编辑器）放进 `reactive`，造成深度代理的性能开销。
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## 面试常问
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- Vue 3 的响应式原理？和 Vue 2 有什么区别？
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- `ref` 和 `reactive` 的区别？
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- `computed` 和 `watch` 的区别？
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- 组合式函数和 React Hooks 有什么区别？
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