一步一步实现Vue的响应式(对象观测)

平时开发中,Vue的响应式系统让我们不再去操作DOM,只需关心数据逻辑的处理,极大地降低了代码的复杂度。而响应式系统也是Vue的核心,作为开发者有必要了解其实现原理!

简易版

以watch为切入点

watch是平时开发中使用率非常高的功能,其目的是观测一个数据,当数据变化时执行我们预先定义的回调。使用方式如下:

{ watch: { obj(val, oldVal) { console.log(val, oldVal); } } }

上面观测了Vue实例的obj属性,当其值发生变化时,打印出新值与旧值。

因此,我们定义一个watch函数:

function watch (data, key, cb) { // do something }

watch函数接收3个属性,分别是

data: 被观测对象 key: 被观测的属性

cb: 数据变化后要执行的回调

Object.defineProperty

既然要在数据变化后再执行回调,所以需要知道数据是什么时候被修改的,这就是Object.defineProperty的作用,其为数据定义了访问器属性。在数据被读取时会触发get,在数据被修改时会触发set。

我们定义一个defineReactive函数,其用来将一个数据变成响应式的:

function defineReactive(data, key) { let val = data[key]; Object.defineProperty(data, key, { configurable: true, enumerable: true, get: function() { return val; }, set: function(newVal) { if (newVal === val) { return; } val = newVal; } }); }

defineReactive函数为data对象的key属性定义了get、set,get返回属性key的值val,set中修改key的值为新值newVal。到目前为止,key属性还是没有什么特殊之处。

数据被修改会触发set,那cb一定是在set中被执行。但set与cb之间好像并没有什么联系,所以我们来搭建一座桥梁,来构建两者的联系:

let target = null;

我们在全局定义了一个target变量,它用来保存cb的值,然后在set中调用。所以,cb什么时候被保存在target中?回到出发点,我们要调用watch函数来观测data的key属性,当值被修改时执行我们定义的回调cb,这就是cb被保存在target中的时机了:

function watch(data, key, cb) { target = cb; }

watch函数中target被修改了,但我要是再想调用watch函数一次,也就是说我想在data[key]被修改时,执行两个不同的回调,又或者说,我想再观测data的其它属性,那该怎么办?必须得在target被再次修改前,将其值保存到别处。因为,target是同个属性的不同回调或不同属性的回调所共有的。

我们有必要为key属性建立一个私有的仓库,来保存回调。其实defineReactive函数有一点特殊地方:函数内部定义了一个val变量,然后在get和set函数都使用了val变量,这形成一个闭包,defineReactive函数的作用域是key属性私有的,这就是天然的私有仓库了:

function defineReactive(data, key) { let val = data[key]; const dep = []; Object.defineProperty(data, key, { configurable: true, enumerable: true, get: function() { target && dep.push(target); return val; }, set: function(newVal) { if (newVal === val) { return; } dep.forEach(fn => fn(newVal, val)); val = newVal; } }); }

我们在defineReactive函数内定义了一个数组dep,其保存着每个属性key的回调集合,也称为依赖集合。在get函数中将依赖收集到dep中,在set函数中循环dep执行每一个依赖。总结起来就是:在get中收集依赖,set中触发依赖。

既然是在get中收集依赖,那就要想办法在tatget被修改时候触发get,所以我们在watch函数中读取一下属性key的值:

function watch(data, key, cb) { target = cb; data[key]; target = null; }

接下来我们测试下代码:

一步一步实现Vue的响应式(对象观测)

完全ok!

依赖

回想简易版中,我们一共提到3个角色:defineReactive、dep、watch,三者其实各司其职,但我们把三者代码耦合在了一起,不方便接下来扩展与理解,所以我们来做一下归类。

Watcher

观察者,也称为依赖,它的职责就是订阅一个数据,当数据发生变化时,做些什么:

class Watcher { constructor(data, key, cb) { this.vm = data; this.key = key; this.cb = cb; this.value = this.get(); } get() { Dep.target = this; const value = this.vm[this.key]; Dep.target = null; return value; } update() { const oldValue = this.value; this.value = this.vm[this.key]; this.cb.call(this.vm, this.value, oldVal); } }

首先在构造函数中读取了属性key的值,这会触发属性key的set,然后将自己作为依赖存入其dep数组中。当然,在读取属性值之前,需要将自己赋值给桥梁Dep.target,这是get方法所做的事。最后是update方法,这是当订阅的数据发生变化后,需要被执行的,其主要目的就是要执行cb,因为cd需要变化后的新值作为参数,所以要再一次读取属性值。

Dep

Dep的职责就是构建属性key与依赖Watcher之间的联系,其实例一定有一个独一无二的属于属性key的依赖收集框:

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