在 Vue.js 中，依赖注入（DI）是一种非常常见的跨组件传递数据的方法，它可以帮助我们更好地管理组件之间的依赖关系。本文将介绍 Vue3 中的依赖注入机制，包括 provide() 和 inject() 函数的使用方法、使用注意以及优缺点和适用场景等方面的内容。

✨ 快速上手

Vue3 中的依赖注入机制提供 provide() 和 inject() 函数，用于实现 「组件之间的依赖关系传递和共享」。

介绍

在没有依赖注入机制之前，开发者经常会遇到 「组件属性逐级透传」 的问题，也就是 「组件的属性需要逐层往深层子组件进行传递」 ，导致链路很长，非常麻烦。

为了解决这个问题，Vue3 提供的依赖注入机制，只需要在父组件提供（provide）依赖，任何层级的后代组件注入该依赖即可。

下面先介绍 provide() 和 inject() 这两个函数的接口定义：

• provide(name, value)

  通常在父组件使用，提供一个值，可以被任意层级子组件注入。

  function provide<T>(key: InjectionKey<T> | string, value: T): void;
  

该函数接收 2 个参数，参数 name 为 「注入的 key」 ，可以是 「字符串」 或者 Symbol ，子组件通过该值来注入，参数value为需要注入的依赖值，可以是任何类型的值。

• inject
  常在子组件使用，注入一个由父组件或整个应用 (通过 app.provide()) 提供的值。

// 没有默认值
function inject<T>(key: InjectionKey<T> | string): T | undefined;

// 带有默认值
function inject<T>(key: InjectionKey<T> | string, defaultValue: T): T;

// 使用工厂函数
function inject<T>(
  key: InjectionKey<T> | string,
  defaultValue: () => T,
  treatDefaultAsFactory: true
): T;

该函数接收 2 个参数，参数 key 为父组件提供值的 key ，参数 defaultValue 为可选参数，作为依赖的默认值，可以是具体的值，也可以是函数，来创建复杂的值，参数 treatDefaultAsFactory 也是可选值，当 defaultValue 为函数时，需要设置treatDefaultAsFactory 为 false ，表明这个函数是默认值，而不是工厂函数。

使用示例

下面是 provide() 和 inject() 函数的使用示例：

<!-- 父组件 -->
<template>
  <child-component></child-component>
</template>
<script setup lang="ts">
import { provide } from "vue";
provide("name", "Chris");
</script>

<!-- 子组件 -->
<template>
  <div>name: {{ name }}</div>
</template>
<script setup lang="ts">
import { inject } from "vue";
const name = inject("name", "defaultName");
</script>

在上面的示例中，我们在父组件中使用 provide('name', 'Chris') 提供了一个注入名为 name 的值，值为 'Chris'。在子组件中使用 inject('name', 'defaultName') 注入这个值，并赋值给变量 name ，添加到模版中。

🚀 使用场景

通常有以下使用常见：

• 「大型项目」：在大型项目中，组件之间的依赖关系比较复杂，使用依赖注入可以更好地管理这些依赖关系。
• 「可重用性要求高的项目」：在需要重用代码的项目中，使用依赖注入可以提高代码的可重用性。
• 「需要进行单元测试的项目」：在需要进行单元测试的项目中，使用依赖注入可以使测试更容易进行。

❓ 常见问题

使用 provide() 和 inject() 时需要注意以下问题：

inject() 只能使用在 setup() 或函数组件中

如果没有使用 <script setup> ，inject() 需要在 setup() 内同步调用： 比如：

<script setup lang="ts">
import { provide } from "vue";
provide("name", "Chris");
</script>

或者：

import { inject } from 'vue' export default { setup() { const message =
inject('message') return { message } } }

provide() 注入名可以为 Symbol 类型

使用 provide(name, value)，name参数可以支持不同类型的值，包括：

• 字符串：如 provide('name', 'Chris')；
• Symbol：如 provide(Symbol(), 'Chris')，当我们在开发大型且依赖多的应用时，可以使用 Symbol 类型作为注入名，「避免冲突」；

接下来是使用 Symbol + TypeScript 的一个示例代码：

// key.ts
import type { InjectionKey } from "vue";
export const symbolStringKey = Symbol() as InjectionKey<string>;

// 父组件
import { provide } from "vue";
import { symbolStringKey } from "./key";
provide(symbolStringKey, "Chris");

// 子组件
import { inject } from "vue";
import { symbolNumberKey } from "./key";
const symbolNumber = inject(symbolNumberKey);

在使用 TypeScript 时，可以使用 InjectionKey 泛型类型，并使用注入值的类型作为泛型参数。

provide() 注入值为响应式数据

使用 provide(name, value) ， value 参数可以支持不同类型的值，包括：

• 普通类型：如字符串，数字，普通对象等；
• 响应式类型：如 Vue3 的 ref，reactive ，readonly 等，如果是响应式数据，则该值发生变化后，有注入该值的任何层级的子组件，都会更新这个值；

接下来演示一下响应式类型的示例：

• 父组件

<script setup lang="ts">
import { provide, ref, reactive, readonly } from "vue";
import Child1 from "./Child1.vue";

const user = { name: "Chris", age: 18 };
const userRef = ref({ name: "Chris", age: 18 });
const userReactive = reactive({ name: "Chris", age: 18 });
const userReadonly = readonly({ name: "Chris", age: 18 });

provide("name", "Chris");
provide("age", 18);
provide("user", user);
provide("userRef", userRef);
provide("userReactive", userReactive);
provide("userReadonly", userReadonly);

const changeUser = () => {
  user.name = "New Chris";
  user.age = 30;
};
const changeUserRef = () => {
  userRef.value.name = "Ref Chris";
  userRef.value.age = 30;
};
const changeUserReactive = () => {
  userReactive.name = "Reactive Chris";
  userReactive.age = 30;
};
const changeUserReadonly = () => {
  // @ts-ignore
  userReadonly.name = "Readonly Chris";
  // @ts-ignore
  userReadonly.age = 30;
};
</script>

<template>
  <div class="ProvideInject">
    <div>Root Component</div>
    <button @click="changeUser">Update user</button>
    <button @click="changeUserRef">Update userRef</button>
    <button @click="changeUserReactive">Update userReactive</button>
    <button @click="changeUserReadonly">Update userReadonly</button>
    <div>user： {{ user.name }} / {{ user.age }}</div>
    <div>userRef： {{ userRef.name }} / {{ userRef.age }}</div>
    <div>userReactive： {{ userReactive.name }} / {{ userReactive.age }}</div>
    <div>userReadonly： {{ userReadonly.name }} / {{ userReadonly.age }}</div>
    <Child1></Child1>
  </div>
</template>

• 子组件

<script setup lang="ts">
import { inject, ref, reactive, readonly } from "vue";

const name = inject("name", "defaultName");
const age = inject("age", 20);
const user = inject("user", { name: "", age: 22 });
const userRef = inject("userRef", ref({ name: "", age: 22 }));
const userReactive = inject("userReactive", reactive({ name: "", age: 22 }));
const userReadonly = inject("userReadonly", readonly({ name: "", age: 22 }));

const changeUserRef = () => {
  userRef.value.name = "Child1 Ref Chris";
  userRef.value.age = 30;
};
const changeUserReactive = () => {
  userReactive.name = "Child1 Reactive Chris";
  userReactive.age = 30;
};
const changeUserReadonly = () => {
  // @ts-ignore
  userReadonly.name = "Child1 Readonly Chris";
  // @ts-ignore
  userReadonly.age = 30;
};
</script>

<template>
  <div class="Child1">
    <div>Child Component 1</div>
    <button @click="changeUserRef">Update userRef</button>
    <button @click="changeUserReactive">Update userReactive</button>
    <button @click="changeUserReadonly">Update userReadonly</button>
    <div>name： {{ name }}</div>
    <div>age： {{ age }}</div>
    <div>user： {{ user.name }} / {{ user.age }}</div>
    <div>userRef： {{ userRef.name }} / {{ userRef.age }}</div>
    <div>userReactive： {{ userReactive.name }} / {{ userReactive.age }}</div>
    <div>userReadonly： {{ userReadonly.name }} / {{ userReadonly.age }}</div>
  </div>
</template>

在这个示例中，父组件使用 provide() 函数提供普通对象、ref 响应式对象、reactive 响应式对象、readonly 响应式对象，然后子组件分别注入这些依赖并将值展示在视图中。最后在父子组件分别提供按钮修改这些值，观察父子组件视图上数据的变化。 可以观察到，普通对象变化后，子组件视图并不会更新，而如果是 「响应式对象」 发生变化，则 「子组件视图更新」 。

尽量在提供方组件更新响应式数据

由于响应式数据作为 provide()提供的值，可以在任意层级的子组件注入，并且修改后会响应式变化，这就导致很多时候，「我们无法知道是在哪个子组件修改了这个响应式数据」。 因此建议开发者尽量在父组件，也就是响应式数据提供方的组件进行更新数据，确保提供状态声明和变更操作都在同一个组件，方便维护。

<script setup lang="ts">
import { provide, ref, reactive, readonly } from "vue";
import Child1 from "./Child1.vue";
const userRef = ref({ name: "Chris", age: 18 });
provide("userRef", userRef);
const changeUserRef = () => {
  userRef.value.name = "Ref Chris";
  userRef.value.age = 30;
};
</script>

<template>
  <div class="ProvideInject">
    <div>Root Component</div>
    <button @click="changeUserRef">Update userRef</button>
    <div>userRef： {{ userRef.name }} / {{ userRef.age }}</div>
    <Child1></Child1>
  </div>
</template>

在这个示例代码中，父组件通过 provide() 提供了 userRef 响应式数据，并且通过 changeUserRef 方法修改 userRef 的值。 当子组件需要修改响应式数据时，可以在父组件也提供一个修改值的方法：

• 父组件

<script setup lang="ts">
import { provide, ref, reactive, readonly } from "vue";
import Child1 from "./Child1.vue";
const userRef = ref({ name: "Chris", age: 18 });
provide("userRef", { userRef, changeUserRef });
const changeUserRef = () => {
  userRef.value.name = "Ref Chris";
  userRef.value.age = 30;
};
</script>

<template>
  <div class="ProvideInject">
    <div>Root Component</div>
    <button @click="changeUserRef">Update userRef</button>
    <div>userRef： {{ userRef.name }} / {{ userRef.age }}</div>
    <Child1></Child1>
  </div>
</template>

• 子组件

<script setup lang="ts">
import { inject } from "vue";
const { userRef, changeUserRef } = inject("userRef");
</script>

<template>
  <div class="Child1">
    <div>Child Component 1</div>
    <button @click="changeUserRef">Update userRef</button>
    <div>userRef： {{ userRef.name }} / {{ userRef.age }}</div>
  </div>
</template>

上面示例代码中，父组件通过 provide('userRef', {userRef, changeUserRef}) 将修改响应式数据的方法也提供出去，子组件注入依赖后，通过解构获取到 changeUserRef 方法，即可修改该响应式数据。

使用 readonly() 让注入方无法修改提供的数据

如果开发者想让父组件提供的值数据，不能被子组件，也就是注入方修改，可以通过 Vue3 提供的 readonly() 方法来包装该值，接下来看个示例代码。

• 父组件

<script setup lang="ts">
import { provide, readonly } from "vue";
import Child1 from "./Child1.vue";
const userReadonly = readonly({ name: "Chris", age: 18 });
provide("userReadonly", userReadonly);
const changeUserReadonly = () => {
  // @ts-ignore
  userReadonly.name = "Readonly Chris";
  // @ts-ignore
  userReadonly.age = 30;
};
</script>

<template>
  <div class="ProvideInject">
    <div>Root Component</div>
    <button @click="changeUserReadonly">Update userReadonly</button>
    <div>userReadonly： {{ userReadonly.name }} / {{ userReadonly.age }}</div>
    <Child1></Child1>
  </div>
</template>

• 子组件

<script setup lang="ts">
import { inject, readonly } from "vue";
const userReadonly = inject("userReadonly", readonly({ name: "", age: 22 }));
const changeUserReadonly = () => {
  // @ts-ignore
  userReadonly.name = "Child1 Readonly Chris";
  // @ts-ignore
  userReadonly.age = 30;
};
</script>

<template>
  <div class="Child1">
    <div>Child Component 1</div>
    <button @click="changeUserReadonly">Update userReadonly</button>
    <div>userReadonly： {{ userReadonly.name }} / {{ userReadonly.age }}</div>
  </div>
</template>

这个示例代码中，父组件使用 provide() 提供的值是个 readonly() 包装的值，子组件在注入之后，无法修改。

在嵌套 provide 时，存在同名的 key 会如何？

由于 provide 可以无限层级的使用，经常就会出现 provide 的 key 名称重复的情况，那么这时候 inject 注入的值会变成什么？我们看看下面这个示例代码：

• 父组件

<script setup lang="ts">
provide("name", "Chris");
// 省略其他
</script>

<template>
  <Child1></Child1>
</template>

• 子组件

<script setup lang="ts">
provide('name', 'Child Provide')
  // 省略其他
</script>

<template>
  <Child2></Child1>
</template>

• 孙组件

<script setup lang="ts">
const name = inject("name", "defaultName");
// 省略其他
</script>

<template>
  <div>name： {{ name }}</div>
</template>

最后可以看到视图显示的是 "name：Child Provide" 。 所以当出现嵌套 provide 时，存在同名的 key 时，会优先使用最近的父组件的 provide 值。

🤔 优缺点

优点

• 「减少组件之间的耦合度」：依赖注入可以帮助我们更好地管理组件之间的依赖关系，减少组件之间的耦合度，使代码更容易维护和扩展。
• 「提高代码的可重用性」：依赖注入可以使代码更加模块化，提高代码的可重用性。
• 「更容易进行单元测试」：依赖注入可以使代码更容易进行单元测试，因为我们可以用 mock 对象替代实际对象，更方便地进行测试。

缺点

• 「增加代码的复杂度」：依赖注入需要增加一些额外的代码来实现，这会增加代码的复杂度。
• 「可能会导致性能问题」：依赖注入可能会导致性能问题，因为它需要在运行时动态获取依赖关系。

🔍 总结

本文主要介绍了 Vue3 中的依赖注入机制，包括 provide() 和 inject() 函数的使用方法、使用注意以及优缺点和适用场景等方面的内容。通过本文的介绍，相信读者可以更好地理解 Vue3 中的依赖注入机制，并在实际项目中进行应用。