Vue 3中何时用watch，何时用watchEffect？核心区别及性能优化策略是什么？

一、watch 基本概念与用法

1.1 核心概念

watch 是 Vue 3 中用于特定数据源变化并执行副作用的 API。它默认是惰性的，只有当的源发生变化时才会触发回调函数。这使得 watch 非常适合处理那些需要在特定状态变化时执行的异步操作或复杂逻辑。

1.2 基本用法示例

Options API 方式

export default {
  data() {
    return {
      question: '',
      answer: 'Questions usually contain a question mark. ;-)',
      loading: false
    }
  },
  watch: {
    // 当 question 变化时，执行此函数
    question(newQuestion, oldQuestion) {
      if (newQuestion.includes('?')) {
        this.getAnswer()
      }
    }
  },
  methods: {
    async getAnswer() {
      this.loading = true
      this.answer = 'Thinking...'
      try {
        const res = await fetch('https://yesno.wtf/api')
        this.answer = (await res.json()).answer
      } catch (error) {
        this.answer = 'Error! Could not reach the API. ' + error
      } finally {
        this.loading = false
      }
    }
  }
}

Composition API 方式

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

const question = ref('')
const answer = ref('Questions usually contain a question mark. ;-)')
const loading = ref(false)

// 直接 ref
watch(question, async (newQuestion, oldQuestion) => {
  if (newQuestion.includes('?')) {
    loading.value = true
    answer.value = 'Thinking...'
    try {
      const res = await fetch('https://yesno.wtf/api')
      answer.value = (await res.json()).answer
    } catch (error) {
      answer.value = 'Error! Could not reach the API. ' + error
    } finally {
      loading.value = false
    }
  }
})
</script>

<template>
  <p>
    Ask a yes/no question:
    <input v-model="question" :disabled="loading" />
  </p>
  <p>{{ answer }}</p>
</template>

1.3 高级用法

嵌套属性

// Options API
export default {
  watch: {
    'some.nested.key'(newValue) {
      // 当嵌套属性变化时触发
    }
  }
}

// Composition API
const obj = reactive({ some: { nested: { key: 0 } } })
watch(
  () => obj.some.nested.key,
  (newValue) => {
    // 当嵌套属性变化时触发
  }
)

深度

// Options API
export default {
  watch: {
    someObject: {
      handler(newValue, oldValue) {
        // 对象的所有嵌套属性变化
      },
      deep: true
    }
  }
}

// Composition API
const obj = reactive({ count: 0 })
// 直接 reactive 对象会自动创建深度
watch(obj, (newValue, oldValue) => {
  // 当对象的任何嵌套属性变化时触发
})

立即执行

// Options API
export default {
  watch: {
    question: {
      handler(newQuestion) {
        // 组件创建时立即执行一次
      },
      immediate: true
    }
  }
}

// Composition API
watch(
  question,
  (newQuestion) => {
    // 组件创建时立即执行一次
  },
  { immediate: true }
)

二、watchEffect 基本概念与用法

2.1 核心概念

watchEffect 是 Vue 3 中另一个强大的侦听器 API，它会自动收集回调函数中的依赖，并在依赖发生变化时重新执行回调。与 watch 不同，watchEffect 会在组件创建时立即执行一次，然后在依赖变化时再次执行。

2.2 基本用法示例

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

const todoId = ref(1)
const data = ref(null)

// 自动收集 todoId.value 作为依赖
watchEffect(async () => {
  const response = await fetch(
    `${todoId.value}`
  )
  data.value = await response.json()
})
</script>

2.3 高级用法

副作用清理

watchEffect((onCleanup) => {
  const controller = new AbortController()
  
  fetch(`/api/${id.value}`, { signal: controller.signal })
    .then(response => response.json())
    .then(data => {
      // 处理数据
    })
  
  // 当依赖变化时，先执行清理函数
  onCleanup(() => {
    controller.abort()
  })
})

调整执行时机

// 默认：在组件更新前执行
watchEffect(() => {})

// 在组件更新后执行
watchEffect(() => {}, { flush: 'post' })
// 或使用别名
watchPostEffect(() => {})

// 同步执行，不进行批处理
watchEffect(() => {}, { flush: 'sync' })
// 或使用别名
watchSyncEffect(() => {})

三、watch 与 watchEffect 对比选型

3.1 核心区别对比

3.2 工作流程对比

flowchart TD
    A[组件创建] --> B{使用 watch?}
    B -->|是| C[指定源]
    C --> D{源变化?}
    D -->|是| E[执行回调，获取新旧值]
    D -->|否| F[等待源变化]
    
    A --> G{使用 watchEffect?}
    G -->|是| H[执行回调，自动收集依赖]
    H --> I{依赖变化?}
    I -->|是| J[先执行清理函数]
    J --> H
    I -->|否| K[等待依赖变化]

3.3 选型建议

1. 使用 watch 的场景：

   • 需要特定的数据源变化
   • 需要获取变化前后的具体值
   • 需要执行惰性操作（仅在源变化时执行）
   • 需要深度或立即执行等高级配置

2. 使用 watchEffect 的场景：

   • 需要多个依赖，且不关心具体哪个依赖变化
   • 需要在组件创建时立即执行一次
   • 需要自动管理依赖，减少代码维护成本
   • 处理异步操作时需要自动清理副作用

四、性能优化技巧

4.1 避免不必要的

• 只实际需要的数据源，避免整个大对象
• 使用 getter 函数嵌套属性，而不是使用 deep 选项
• 对于不需要深度的对象，避免使用 deep: true

4.2 合理使用清理函数

• 在处理异步操作时，务必使用清理函数取消未完成的请求
• 避免内存泄漏，及时清理定时器、事件器等资源

4.3 优化执行时机

• 根据实际需求选择合适的 flush 选项
• 对于不需要立即执行的操作，使用默认的 pre 时机
• 对于需要访问更新后 DOM 的操作，使用 post 时机

4.4 避免在侦听器中执行昂贵操作

• 将复杂计算逻辑提取到计算属性中
• 对于需要频繁执行的操作，考虑使用防抖或节流

五、课后 Quiz

问题 1：

在 Vue 3 中，watch 和 watchEffect 的主要区别是什么？请至少列举 3 点。

答案解析：

1. 依赖追踪方式：watch 需要手动指定源，而 watchEffect 会自动收集回调中的依赖。
2. 执行时机：watch 默认是惰性的，只有当源变化时才会触发；而 watchEffect 会在组件创建时立即执行一次，然后在依赖变化时再次执行。

3. 参数获取：watch 的回调函数可以获取变化前后的新旧值，而 watchEffect 无法直接获取这些值。
4. 使用复杂度：watch 需要手动维护源列表，而 watchEffect 自动管理依赖，代码更简洁。

问题 2：

如何在 watchEffect 中处理异步操作的副作用清理？请给出代码示例。

答案解析： 可以使用 watchEffect 回调函数的第一个参数 onCleanup 来注册清理函数：

watchEffect((onCleanup) => {
  const controller = new AbortController()
  
  fetch(`/api/data`, { signal: controller.signal })
    .then(response => response.json())
    .then(data => {
      // 处理数据
    })
  
  // 当依赖变化时，先执行此清理函数
  onCleanup(() => {
    controller.abort() // 取消未完成的请求
  })
})

这个清理函数会在 watchEffect 重新执行前被调用，确保之前的异步操作被正确取消，避免不必要的资源消耗和潜在的错误。

六、常见报错解决方案

错误 1：watch reactive 对象属性时无反应

错误表现：

const obj = reactive({ count: 0 })
// 此代码不会生效
watch(obj.count, (newValue) => {
  console.log('count changed:', newValue)
})

原因分析： watch 无法直接 reactive 对象的属性，需要使用 getter 函数。

解决办法：

watch(
  () => obj.count,
  (newValue) => {
    console.log('count changed:', newValue)
  }
)

错误 2：watchEffect 无法正确追踪异步操作中的依赖

错误表现：

watchEffect(async () => {
  const data = await fetchData()
  // 此处的依赖不会被正确追踪
  console.log(user.value.name)
})

原因分析： watchEffect 只在同步执行阶段收集依赖，异步操作中的依赖不会被追踪。

解决办法：

watchEffect(() => {
  // 在同步阶段访问依赖
  const userId = user.value.id
  async function fetchData() {
    const data = await fetch(`/api/user/${userId}`)
    // 处理数据
  }
  fetchData()
})

错误 3：内存泄漏问题

错误表现： 在组件卸载后，watch 或 watchEffect 仍然在执行，导致内存泄漏。

原因分析： 异步创建的侦听器不会自动与组件绑定，需要手动停止。

解决办法：

// 手动停止侦听器
const unwatch = watchEffect(() => {
  // 侦听逻辑
})

// 在组件卸载时停止
onUnmounted(() => {
  unwatch()
})

七、参考链接

• Vue 3 官方文档 - 侦听器：vuejs.org/guide/essen…
• Vue 3 官方文档 - Composition API：vuejs.org/guide/extra…