Vue2存在源码可维护性差、性能问题和API兼容性不足等缺点。Vue3通过monorepo管理、TypeScript开发、性能优化和引入Composition API等方式，显著提升了源码可维护性、编程体验、TypeScript支持和逻辑复用实践，从源码、性能和语法API三方面进行了优化。

不足与展望

Vue2的不足

<li>源码自身的可维护性较差；
1. 数据量大后带来渲染和更新的性能问题；
2. 存在一些为了兼容但是和鸡肋的API。

对Vue3的期望

1. 更好的编程体验；
2. 更好的<code>TypeScript支持；li>
3. 更好的逻辑复用实践。

从源码、性能、语法API三大方面优化框架。

Vue3的优化

源码优化

源码优化的目的是让代码更易于开发和维护。

主要体现在使用monorepo管理源码仓库，以及使用TypeScript进行开发。

monorepo

monorepo将模块拆分到不同的package中，每个package拥有各自的API、类型定义和测试。

这样使得模块拆分更细化，职责划分更明确，模块之间的依赖关系也更加明确。

开发人员也更容易阅读、理解和更改所有模块源码，提高了代码的可维护性。

使用<code>mororepo还有一个好处是：package可以独立于Vue.js使用，例如reactivity响应式库。

如果用户仅需要使用Vue.js 3.0的响应式功能，可以单独依赖这个package而不需要依赖整个Vue.js，减小了引用包的体积大小。

TypeScript

使用TypeScript的好处是：

<li>可以在编码阶段做类型检查；
• 定义接口类型，有利于IDE对变量类型的推导，开发更轻松。

Vue曾经用过flow作为类型工具，但后来转TypeScript了，原因在于：

• TypeScript的社区更活跃；
• TypeScript在IDE中的支持更好；
• TypeScript有明确的版本发布策略，使得维护和升级更加可控，Flow的团队后期烂尾。

一篇相关的文章：Flow vs Typescript: From Flow to Typescript. Why? - DEV Community

性能优化

减小包体积

1. 移除一些冷门的feature，比如inline-template；
2. 引入tree-shaking技术。

tree-shaking

tree-shaking依赖ES2015的模块语法，通过编译阶段的静态分析，找到没有引入的模块并打上标记。

在项目中没有引入的模块或组件，它们对应的代码就不会被打包，也就间接减小了项目引入Vue.js包体积的目的。

数据劫持优化

Vue最独特的特性之一，是其非侵入性的响应式系统。

实现非侵入式的响应式系统的关键在于拦截对数据的读写操作。

响应式数据需要配置<code>getter和setter。当渲染函数执行时，读取了数据，触发getter，在getter中将object[key]到依赖的映射记录到Watcher中。

依赖是一个函数，对于在template中使用的响应式数据来说，它的依赖就是渲染函数。

当响应式数据被更新时，即被赋值，会触发setter，在setter中根据object和key去Watcher中找到相对应的依赖函数，执行。即触发了视图更新。

总结：

<li>在getter中使用track函数收集依赖；
• 在setter中使用trigger函数触发更新。

Vue2的做法

在Vue2中使用Object.defineProperty这个方法拦截对对象指定属性的读写操作。

Object.defineProperty为对象的指定属性设置getter和setter。

对于一个嵌套层级较深的对象来说，为了遍历对象的每个属性，需要递归调用，为每个属性都设置getter&setter。

缺点：

• 递归调用会导致性能较差；

• 无法检测 property 的添加或移除，后来新增的属性无法实现响应式；

  需要使用全局的Vue.set方法或者组件内部局部的this.$set方法，让Vue有能力将依赖添加到Watcher中进行管理。

• 使用索引设置数组的某一项的值，无法被监测到；

• 修改数组的length属性，不会触发更新；

• 无法应对Map、Set这些集合类型的响应式，需要开发者自己想办法解决。

这些缺点都来自于Object.defineProperty这个API本身的局限性。

Vue3的做法

在Vue3中，数据拦截使用了ES6的Proxy API，这个API可以直接将目标对象作为整体，拦截对它的各种操作，包括：

• 对某个属性的读/写；
• 新增属性；
• 删除属性；
• Proxy可以Map/Set在getter拦截到对get/set/add等方法的调用。

因此，Vue3相比于Vue2：

• 解决了递归配置getter&setter的问题；
• 解决了新增/删除属性没有响应式的问题；
• 实现了响应式的Map/Set。

可以说Vue3在响应式这一部分的提升来自于ES6提供了更现代化更高效的API。

编译优化

在Vue2中，从new Vue()到生成DOM的过程大致如下：

graph TB

A[new Vue] --> B[init]

B --> C[$mount]

C --> D[compile]

D --> E[render]

E --> F[vnode]

F --> G[patch]

G --> H[DOM]

上述的响应式过程发生在init阶段，而template编译为render function的阶段可以在打包过程中完成。

而在运行时中，耗时较多的是patch阶段。

Vue3在编译阶段优化了编译的结果，实现了对patch过程的优化。

具体来说是通过flag标记、静态提升的手段来实现的。

在Vue2中，数据更新并触发重新渲染的粒度是组件级的。

在组件内部仍然需要遍历整颗VNode树，如果组件包含许多静态内容，那么diff算法会在静态内容上浪费许多时间。

也就是说diff算法的效率由组件的虚拟DOM树规模决定，而不是由动态节点的规模决定。

Vue3使用了Block Tree来优化diff过程。

Block Tree

Block Tree 是一个将模板基于动态节点指令切割的嵌套区块，每个区块内部的节点结构是固定的（STABLE_FLAGMENT）。

对于结构固定的区块，仅需要使用一个Array来追踪其包含的动态节点。

借助 Block Tree，Vue3将 vnode 的更新性能调整为与动态内容的数量相关。

其它

• Vue3在编译阶段实现了对Slot的编译优化、事件侦听函数的缓存优化；
• Vue3重写了diff算法。

语法API优化

Vue3在语法上的一个大的变动主要是提供了Composition API，即组合式API。

在Vue2中，编写组件本质是在编写一个“包含了描述组件选项的对象”，被称为Options API，即选项式API。

选项式API适合开发小型组件，选项内容一目了然。对于包含多个逻辑关注点的大型组件来说，使用选项式API会导致一个逻辑关注点的代码被分散到不同选项中。

组合式API的好处在于可以将逻辑关注点相关的代码封装到一个函数里。

逻辑复用优化

在Vue2中，存在mixins这种逻辑复用的方式。它的缺点在于当一个组件混入多个来源的mixins后，会出现命名冲突和数据来源不清晰的问题。

在Vue3中，通过组合式函数解决了这一问题，组合式函数将可复用逻辑封装成函数（按照规范通常以use作为函数名开头），通常是返回一个对象。这是一种更灵活且更稳定的做法，因为：

• 对于组合式函数来说，可以选择性地向外暴露API；
• 对于使用地组件来说，解构返回的对象时，可以重命名避免命名冲突。

组合式API的其它好处：

• 更好的类型支持：组合式API都是函数，类型更容易推导，不想选项式API所有的内容都要通过this联系；
• 组合式API对tree-shaking比较友好，代码也更容易压缩。