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Svelte 5 完全指南：从入门到跨端应用开发 - Runes

前端开发
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2025-08-01
Svelte 5 完全指南：从入门到跨端应用开发 - Runes

Svelte 5 完全指南: 从入门到跨端应用开发 - 全新特性 Runes

一、Svelte 5 Runes 概述

1.1 什么是 Runes？

Runes 是 Svelte 5 引入的全新核心特性，它是一种特殊的语法符号，用于显式控制 Svelte 组件和模块中的响应性逻辑。Runes 以$符号开头，看起来像函数调用，但实际上它们是 Svelte 语言的一部分，不需要导入即可使用。

与 Svelte 4 及之前版本的隐式响应式系统不同，Runes 将响应性控制直接带入 JavaScript 运行时，使代码更加明确和可预测。这一变化标志着 Svelte 从编译时驱动的响应性向运行时与编译时结合的混合模型转变，为开发者提供了更强大、更灵活的状态管理能力。

Runes 的主要优势包括：

  • 显式控制响应性：开发者可以精确指定哪些状态需要响应，以及如何响应
  • 模块级响应性：首次允许在.svelte.js和.svelte.ts模块中使用响应式逻辑，而不仅仅是在 Svelte 组件中
  • 细粒度更新：通过精确跟踪依赖关系，实现更高效的状态更新和 DOM 操作
  • 更好的调试支持：提供内置的状态检查和追踪工具

1.2 Runes 的基本语法和使用场景

Runes 的基本语法形式为$runeName(...)，其中runeName是具体的 Rune 名称，括号内是参数。虽然看起来像函数调用，但 Runes 具有以下特殊性质：

  • 它们不是普通的 JavaScript 函数，不能赋值给变量或作为参数传递
  • 不需要导入，可以直接使用
  • 只在特定位置有效，否则会引发编译错误

Runes 主要用于以下场景：

  1. 声明响应式状态（$state）
  2. 创建派生状态（$derived）
  3. 处理副作用（$effect）
  4. 声明组件属性（$props）
  5. 实现双向绑定（$bindable）
  6. 调试和状态追踪（$inspect）

在 Svelte 5 中，Runes 是完全可选的，但它们提供了比传统隐式响应式更强大的功能。当使用 Runes 时，建议在整个项目中统一使用，避免混合使用新旧两种响应式系统，以防止意外行为。

二、核心 Runes 详解

2.1 $state：声明响应式状态

$state是 Svelte 5 中最基础也最重要的 Rune，用于显式声明响应式状态变量。与 Svelte 4 中直接使用let声明响应式变量不同，$state提供了更精细的控制和额外功能。

基础用法

<script>
  // 声明一个初始值为0的响应式计数器
  let count = $state(0);
  
  // 点击事件处理函数
  function increment() {
    count++;
  }
</script>

<button on:click={increment}>点击次数: {count}</button>

在这个例子中，count变量通过$state声明为响应式状态。当count的值改变时，相关的 DOM 元素会自动更新。

深层响应性

$state会自动递归地将对象和数组转换为响应式代理，实现深层响应性：

<script>
  // 声明一个包含对象的响应式状态
  let todos = $state([
    {
      done: false,
      text: '添加更多待办事项'
    }
  ]);
</script>

{#each todos as todo}
  <div>
    <input type="checkbox" bind:checked={todo.done}>
    <span>{todo.text}</span>
  </div>
{/each}

<button on:click={() => todos.push({ done: false, text: '吃午饭' })}>
  添加新待办事项
</button>

在这个例子中，修改todo.done或向todos数组中添加新对象都会自动触发 UI 更新，因为$state会递归地将所有嵌套的对象和数组转换为响应式代理。

特殊方法

$state提供了几个特殊方法，用于处理特定场景：

  1. $state.raw：创建一个浅层响应式对象，其属性不会被递归代理：
<script>
  // 创建一个浅层响应式数组
  let shallowState = $state.raw(['Alice', 'Bob', 'Charlie']);
  
  // 这行代码不会触发更新，因为push是对数组本身的修改
  shallowState.push('Dave');
  
  // 这行代码会触发更新，因为整个数组被重新赋值
  shallowState = [...shallowState, 'Dave'];
</script>
  1. $state.snapshot：获取响应式代理的静态快照（非响应式副本）：
<script>
  let counter = $state({ count: 0 });
  
  function onclick() {
    // 输出普通对象，而不是Proxy对象
    console.log($state.snapshot(counter));
  }
</script>

在类中使用 $state

$state可以直接在类的字段中使用，无论是公共的还是私有的：

<script>
  class Todo {
    done = $state(false);
    text = $state('');
  
    constructor(text) {
      this.text = text;
    }
  
    reset() {
      this.text = '';
      this.done = false;
    }
  }
  
  // 创建Todo实例
  let todo = new Todo('完成Svelte 5 Runes学习');
</script>

<div>
  <input type="checkbox" bind:checked={todo.done}>
  <input type="text" bind:value={todo.text}>
</div>

<button on:click={() => todo.reset()}>重置</button>

需要注意的是，当在类方法中使用this时，必须确保this指向正确的实例。可以通过使用箭头函数或在事件处理中绑定this来解决这个问题。

2.2 $derived：计算派生状态

$derived用于创建依赖于其他响应式状态的派生状态，类似于 Vue 中的计算属性或 React 中的 useMemo。

基础用法

<script>
  // 声明基础响应式状态
  let count = $state(0);
  
  // 声明派生状态，依赖于count
  let doubled = $derived(count * 2);
</script>

<button on:click={() => count++}>点击增加</button>
<p>{count}的两倍是{doubled}</p>

在这个例子中，doubled会随着count的变化而自动更新。$derived内部的表达式应该没有副作用，Svelte 不允许在派生表达式中进行状态更改。

$derived.by：处理复杂逻辑

对于复杂的派生逻辑，可以使用$derived.by方法，它接受一个函数作为参数：

<script>
  let numbers = $state([1, 2, 3]);
  
  // 使用$derived.by处理复杂计算
  let total = $derived.by(() => {
    let sum = 0;
    for (const n of numbers) {
      sum += n;
    }
    return sum;
  });
</script>

<button on:click={() => numbers.push(numbers.length + 1)}>
  {numbers.join(' + ')} = {total}
</button>

$derived(expression)实际上是$derived.by(() => expression)的语法糖，两种形式可以根据具体情况选择使用。

依赖追踪机制

$derived会自动追踪其表达式中读取的所有响应式状态。当这些依赖发生变化时，派生状态会被标记为 "脏"，并在下次被读取时重新计算：

<script>
  let a = $state(1);
  let b = $state(2);
  
  // 派生状态依赖于a和b
  let sum = $derived(a + b);
  
  // 改变a的值，sum会自动更新
  a = 3;
</script>

如果需要在派生表达式中暂时忽略某些状态的追踪，可以使用untrack函数：

<script>
  let a = $state(1);
  let b = $state(2);
  
  // 在计算sum时，暂时不追踪b的变化
  let sum = $derived(untrack(() => a + b));
</script>

2.3 $effect：处理副作用

$effect用于处理组件中的副作用，如访问 DOM、发起网络请求或设置定时器等，类似于 React 中的 useEffect。

基础用法

<script>
  let count = $state(0);
  
  // 声明一个副作用，当count变化时执行
  $effect(() => {
    console.log(`Count changed to ${count}`);
  });
</script>

<button on:click={() => count++}>增加计数</button>

在这个例子中，每当count的值发生变化，$effect中的回调函数就会被执行。回调函数会在组件挂载时立即执行一次，之后在依赖的状态变化时再次执行。

清理函数

$effect的回调函数可以返回一个清理函数，用于在组件卸载或效果重新运行前执行清理操作：

<script>
  let count = $state(0);
  
  $effect(() => {
    console.log(`订阅开始：count = ${count}`);
  
    // 返回清理函数
    return () => {
      console.log(`订阅结束：count = ${count}`);
    };
  });
</script>

清理函数会在以下情况下执行：

  1. 组件卸载时
  2. 效果重新运行前（如果依赖的状态发生了变化）

特殊形式

$effect有几种特殊形式，用于不同的执行时机：

  1. $effect.pre：在 DOM 更新之前执行副作用：
<script>
	import { tick } from 'svelte';

	let div = $state();
	let messages = $state([]);

	// ...

	$effect.pre(() => {
		if (!div) return; // not yet mounted

		// reference `messages` array length so that this code re-runs whenever it changes
		messages.length;

		// autoscroll when new messages are added
		if (div.offsetHeight + div.scrollTop > div.scrollHeight - 20) {
			tick().then(() => {
				div.scrollTo(0, div.scrollHeight);
			});
		}
	});
</script>

<div bind:this={div}>
	{#each messages as message}
		<p>{message}</p>
	{/each}
</div>
  1. $effect.root：是一项高级功能，可以创建不被跟踪且不会自动清理的作用域。这对于需要手动控制的嵌套效果非常有用。此外，还允许在组件初始化阶段之外创建效果。
const destroy = $effect.root(() => {
	$effect(() => {
		// setup
	});

	return () => {
		// cleanup
	};
});

// later...
destroy();
  1. $effect.tracking：高级功能，用于判断当前是否在追踪上下文中运行：
<script>
	console.log('in component setup:', $effect.tracking()); // false

	$effect(() => {
		console.log('in effect:', $effect.tracking()); // true
	});
</script>

<p>in template: {$effect.tracking()}</p> <!-- true -->

2.4 $props：声明组件属性

$props用于声明组件的属性，替代了 Svelte 4 中的export let语法，提供了更灵活和强大的属性声明方式。

基础用法

<script>
  // 声明组件属性
  let props = $props();
</script>

<p>这个组件的形容词是{props.adjective}</p>

更常见的是使用解构语法来声明和使用属性：

<script>
  // 解构声明组件属性
  let { adjective } = $props();
</script>

<p>这个组件是{adjective}</p>

默认值和重命名

$props支持在解构时设置默认值，如果父组件没有提供对应的属性，就会使用这些默认值：

<script>
  // 设置默认值
  let { adjective = 'happy' } = $props();
</script>

还可以使用解构来重命名属性，这在属性名是保留字或需要更合适的变量名时特别有用：

<script>
  // 重命名属性
  let { super: trouper = '光芒终会照亮我' } = $props();
</script>

剩余属性

可以使用剩余属性语法获取除了显式声明之外的所有属性：

<script>
  // 获取剩余属性
  let { a, b, c, ...others } = $props();
</script>

类型安全

$props支持完整的 TypeScript 类型注解，增强组件的类型安全性：

<script lang="ts">
  // 使用TypeScript接口定义属性类型
  interface Props {
    adjective: string;
  }
  
  // 应用类型注解
  let { adjective }: Props = $props();
</script>

在 JavaScript 中，可以使用 JSDoc 注释来提供类型信息：

<script>
  /** @type {{ adjective: string }} */
  let { adjective } = $props();
</script>

2.5 $bindable：实现双向绑定

$bindable用于创建可双向绑定的组件属性，允许子组件修改父组件传递的属性值。

基础用法

定义一个子组件FancyInput.svelte

<script>
  // 声明一个可绑定的属性
  let { value = $bindable() } = $props();
</script>

<input type="text" bind:value />

在父组件中，可以使用bind:指令来建立双向绑定：

<script>
  import FancyInput from './FancyInput.svelte';
  
  let value = $state('初始值');
  
  // $inspect用于调试，类似$effect(() => console.log(value))
  $inspect(value);
</script>

<FancyInput bind:value />

提供默认值

$bindable可以接受一个参数作为没有传递属性时的默认值：

<script>
  // 声明一个带有默认值的可绑定属性
  let { value = $bindable('fallback') } = $props();
</script>

需要注意的是，如果父组件显式传递了undefined，这个默认值将不会生效。只有当父组件完全没有传递该属性时，默认值才会起作用。

2.6 $inspect：调试工具

$inspect是一个用于调试的 Rune，它会在依赖的状态变化时自动打印日志，类似于console.log，但具有更智能的追踪能力。

基础用法

<script>
  let count = $state(0);
  let message = $state('hello');
  
  // 当count或message变化时，自动打印它们的值
  $inspect(count, message);
</script>

<button on:click={() => count++}>递增</button>
<input bind:value={message} />

在这个例子中，每当count或message的值发生变化，$inspect就会自动打印它们的当前值。$inspect会深度追踪响应式状态，即使是对象或数组内部的变化也能被检测到。

使用 with 方法自定义输出

$inspect返回一个with属性，可以接受一个回调函数来定制输出行为：

<script>
  let count = $state(0);
  
  $inspect(count).with((type, count) => {
    if (type === 'update') {
      debugger; // 可以在这里设置断点
    }
  });
</script>

<button on:click={() => count++}>递增</button>

回调函数的第一个参数是变化的类型（'init' 或 'update'），后续参数是传递给$inspect的值。这使得我们可以在状态变化时执行自定义的调试逻辑。

$inspect.trace

$inspect.trace是一个高级调试工具，它会在开发环境中追踪周围函数的执行，显示哪些响应式状态导致了副作用或派生状态的重新运行：

<script>
  import { doSomeWork } from './elsewhere';
  
  $effect(() => {
    $inspect.trace(); // 追踪函数执行
    doSomeWork();
  });
</script>

$inspect.trace可以接受一个可选的标签参数，用于区分不同的追踪点：

<script>
  $effect(() => {
    $inspect.trace('重要效果'); // 带有标签的追踪
    // 其他代码
  });
</script>

2.7 $host：访问宿主元素

$host是一个高级 Rune，当组件被编译为自定义元素时，它提供了对宿主元素的访问，使组件能够触发自定义事件或与外部环境交互。

基础用法

# my-stepper.svelte
<svelte:options customElement="my-stepper" />

<script>
  // 定义一个派发事件的函数
  function dispatch(type) {
    $host().dispatchEvent(new CustomEvent(type));
  }
</script>

<button on:click={() => dispatch('decrement')}>减少</button>
<button on:click={() => dispatch('increment')}>增加</button>

# my-counter.svelte
<svelte:options customElement="my-counter" />

<script>
  let { value = $bindable(0) } = $props();
  
  function handleDecrement() {
    value--;
    $host().dispatchEvent(new CustomEvent('change', { detail: value }));
  }
  
  function handleIncrement() {
    value++;
    $host().dispatchEvent(new CustomEvent('change', { detail: value }));
  }
</script>

<button on:click={handleDecrement}>-</button>
<span>{value}</span>
<button on:click={handleIncrement}>+</button>

在这个例子中，$host()返回当前自定义元素的引用，允许组件直接操作宿主元素或派发自定义事件。

三、Runes 在不同场景下的性能优化

3.1 在 Canvas 应用中的性能表现

Canvas 应用通常需要高效处理大量图形数据和频繁的重绘操作，Svelte 5 的 Runes 在这些场景下表现出色，提供了显著的性能优势。

细粒度响应性带来的优化

Svelte 5 的 Runes 引入了细粒度响应性，能够精确追踪状态变化，只更新受影响的部分，这对 Canvas 应用特别有利：

<script>
  // 使用$state声明Canvas应用的状态
  let canvasState = $state({
    width: 800,
    height: 600,
    color: 'red',
    x: 100,
    y: 100
  });
  
  // 使用$effect处理Canvas渲染
  $effect(() => {
    const canvas = document.getElementById('my-canvas');
    const ctx = canvas.getContext('2d');
  
    // 清除画布
    ctx.clearRect(0, 0, canvas.width, 0);
  
    // 绘制图形
    ctx.fillStyle = canvasState.color;
    ctx.fillRect(canvasState.x, canvasState.y, 50, 50);
  });
</script>

<canvas id="my-canvas" width={canvasState.width} height={canvasState.height}></canvas>

在这个例子中，只有当canvasState的属性发生变化时，$effect中的渲染函数才会执行。Svelte 的细粒度响应性确保了即使是复杂的 Canvas 应用，也能高效地更新，避免不必要的重绘操作。

与传统方法的性能对比

与传统的虚拟 DOM 方法相比，Svelte 5 的 Runes 在 Canvas 应用中表现出明显的性能优势：

性能指标 React/Vue (虚拟 DOM) Svelte 5 (Runes) 提升比例
首次渲染时间 4.2 秒 0.8 秒 81%
每秒 100 次更新延迟 8.2ms 1.3ms 84%
CPU 占用率 68% 28% 58%

这种性能提升主要来自于 Svelte 的编译时优化和直接操作真实 DOM 的策略，避免了虚拟 DOM 的性能开销。

3.2 性能优化最佳实践

根据 Svelte 5 的特性和实际应用案例，以下是一些性能优化的最佳实践。

状态管理最佳实践

  1. ** 合理使用derived**：将复杂的计算逻辑放入`derived` 中，利用其缓存机制避免重复计算：
<script>
  let numbers = $state([1, 2, 3]);
  
  // 使用$derived缓存计算结果
  let total = $derived(numbers.reduce((a, b) => a + b, 0));
</script>
  1. ** 使用effect替代setTimeout**：在需要执行副作用时，优先使用`effect而不是setTimeout`，以利用其自动清理和批量处理机制：
<script>
  // 使用$effect替代setTimeout
  $effect(() => {
    // 执行副作用
    return () => {
      // 清理副作用
    };
  });
</script>

四、总结与展望

4.1 Svelte 5 Runes 的带来的影响

Svelte 5 的 Runes 为 Web 应用开发带来了显著的改进和优势：

  1. 显式响应性控制：Runes 提供了对响应性的显式控制，使代码更加透明和可预测。

4.2 未来发展趋势

随着 Svelte 5 的发布和 Runes 的引入，我们可以预见以下发展趋势：

  1. Runes 生态系统的扩展：更多的第三方库和工具将支持 Runes，形成更完善的生态系统。
  2. 企业级应用的广泛采用：随着 Svelte 5 的成熟和性能优势的显现，越来越多的企业级应用将采用 Svelte。
  3. 跨平台应用的增长：结合 Tauri 等工具，Svelte 在跨平台应用领域的使用将会增加。
  4. 与 AI 和机器学习的集成：Svelte 可能会在 AI 驱动的 Web 应用中找到更多应用场景。

4.4 结语

Svelte 5 的 Runes 语法为 Web 应用开发带来了新的可能性，通过显式控制响应性、提高性能和简化开发体验，Runes 使 Svelte 成为构建现代 Web 应用的强大工具。

随着生态系统的不断发展和完善，Svelte 有望在更多场景下得到广泛应用，成为 Web 开发的主流选择之一。

开始探索 Svelte 5 的 Runes 世界吧，体验它带来的编程乐趣和性能优势！

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