Vue3 的响应式系统源码级 readonly 的深层只读处理与性能优化原理

描述：
Vue3 的 readonly API 用于创建一个只读的响应式对象，任何对它的修改都会在开发环境下发出警告，且不会生效。深层只读意味着嵌套的所有属性也都是只读的。其实现涉及代理拦截、递归转换、以及性能优化策略（如懒代理、缓存等）。理解其原理有助于掌握响应式系统的设计思想与性能取舍。

解题过程循序渐进讲解：

1. 基本只读代理的创建
readonly 函数接收一个对象，返回一个代理对象。核心是使用 Proxy 的 get、set、deleteProperty 拦截器：

• get：返回目标属性的值，如果值是对象，则递归调用 readonly 进行深层转换。
• set / deleteProperty：在开发环境下触发警告，并直接返回 false（严格模式下会抛出错误）。

示例代码骨架：

function readonly(target) {
  return new Proxy(target, {
    get(target, key, receiver) {
      const res = Reflect.get(target, key, receiver);
      // 如果是对象，则递归转换
      if (isObject(res)) {
        return readonly(res);
      }
      return res;
    },
    set() {
      warn('Set operation on readonly object');
      return false;
    },
    deleteProperty() {
      warn('Delete operation on readonly object');
      return false;
    }
  });
}

2. 深层只读的递归转换
深层只读需要在 get 拦截时对嵌套对象进行懒处理：

• 只有当访问到嵌套属性时，才将其转换为只读代理，避免一次性递归整个对象（性能优化）。
• 如果嵌套属性已经是只读代理，则直接返回，避免重复代理。

实现时，Vue3 会通过一个全局 WeakMap 缓存已创建的只读代理：

const readonlyMap = new WeakMap(); // 缓存表

function readonly(target) {
  // 如果已经是只读代理，直接返回缓存
  if (readonlyMap.has(target)) {
    return readonlyMap.get(target);
  }
  const proxy = new Proxy(target, { /* 拦截器 */ });
  readonlyMap.set(target, proxy);
  return proxy;
}

3. 拦截器的优化策略
Vue3 的只读代理会重用部分响应式代理的拦截逻辑，但移除了依赖收集（track）和触发更新（trigger）相关的代码：

• get 拦截器中不需要调用 track，因为只读对象不会触发更新。
• 对 set、deleteProperty 等写操作拦截，直接警告并返回。
• 特殊属性如 __v_isReadonly 会在 get 中返回 true，用于内部判断。

4. 性能优化：浅层只读与深层只读分离
Vue3 提供了 shallowReadonly，只对根级别属性进行只读代理，嵌套对象保持原样。这通过控制递归条件实现：

function createReadonly(target, shallow = false) {
  return new Proxy(target, {
    get(target, key, receiver) {
      if (key === '__v_isReadonly') return true;
      const res = Reflect.get(target, key, receiver);
      // 浅层模式下不递归
      if (shallow) return res;
      return isObject(res) ? readonly(res) : res;
    }
    // ... 其他拦截器
  });
}

5. 与响应式系统的集成
readonly 代理对象会被标记为 ReactiveFlags.READONLY，在响应式工具函数（如 isReadonly、toRaw）中被识别：

• isReadonly：检查 __v_isReadonly 属性。
• toRaw：通过代理对象上存储的原始对象引用（__v_raw）返回原始值。

6. 应用场景与设计意义

• 不可变数据传递：在组件间传递 props 时，Vue3 内部会自动将 props 转换为只读代理，防止子组件意外修改父组件数据。
• 性能提升：只读对象省去了依赖收集和更新触发，减少了内存与计算开销。
• 开发体验：在开发模式下提供警告，帮助开发者提前发现错误。

总结：
Vue3 的 readonly 通过 Proxy 拦截写操作、懒递归转换嵌套对象、结合缓存机制，实现了高效且安全的只读代理。其设计在保证功能的同时，兼顾了性能与开发体验，是响应式系统中一个精密的补充功能。