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# 2.1 概述

# 2.1.1 数据、视图、vue之间的关系

vue最大的特点之一就是用数据驱动视图,相信大家用的都很爽,只需更改数据,我们的页面就会随之改变,由此我们可以得出以下公式:

UI = render(state)

state代表数据,UI代表页面,vue将扮演着render,一旦数据变化就会把数据反应到ui上。

# 2.2 Object的响应

# 2.2.1 利用Object.defineProperty是数据变得可观测

相信大家都知道Object.defineProperty这个方法,vue就是用这个方法对数据进行观测的,会对所有的数据设置getter和setter,这样我们就知道了数据何时发生变化了,从而去更新相应的视图

首先我们先看这个案例

   let mayun={
       money:"1000亿"
   }

   Object.defineProperty(mayun,'money',{
       get(){
           console.log('mayun我被读取了')
       },
       set(newVal){
           console.log('mayun被设置了',newVal)
       }
   })
   mayun.money // mayun我被读取了
   mayun.money="10000亿" //mayun被设置了10000亿
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从上面的案例可以看出,我们读取数据时会进入get函数中;我们设置数据时会进入set函数中,这样数据就变得可观测了,用户读取和设置数据我们都会知道。

vue中的源码目录src/core/observer/index.js

// Observer观察者类,对每个对象设置getter和setter,进行依赖收集和发送更新

export class Observer {
   value: any;

   constructor (value: any) {
       this.value = value
 
   /**
    * 给value增加一个属性'__ob__',值为该value的Observer的实例
    * 这样是相当于在value上打一个补丁,避免重复操作
    * 方法在util/lang.js
    */
       def(value, '__ob__', this)
       if (Array.isArray(value)) {
        // 数组逻辑
       } else {
       // 操作对象的逻辑
       this.walk(value)
       }
   }

   /**
    * 遍历对象上的每个属性
    */
   walk (obj: Object) {
       const keys = Object.keys(obj)
       for (let i = 0; i < keys.length; i++) {
         defineReactive(obj, keys[i])
       }
   }

  //在对象上定义反应属性
 export function defineReactive (
   obj: Object, //要响应的对象
   key: string, // 响应对象的键
   val: any,    // 对象的值
   ) {

     const dep = new Dep() //创建一个依赖管理器
   // 递归,针对子对象设置geter和setter,并返回子对象的Observer实例
       let childOb = observe(val)

       Object.defineProperty(obj, key, {
           enumerable: true, //表示能否通过for in 循环属性
           configurable: true, //是否可以删除或重新定义属性

           // 在这里可以知道获取了值
           get: function reactiveGetter () {
           dep.depend()//收集依赖,往下面看会明白
           return val
           },

           // 在这里可以知道更改了值
           set: function reactiveSetter (newVal) {
            dep.notify() // 通知所有依赖这个对象观察者进行更新
            val=newVal
           }
       })
   }

   /*
   * 给值创建观察者实例
   * 如果观察成功就返回新的观察者实例
   * 如果已经观察过了,就返回现有的
   */
  function observe (value: any, asRootData: ?boolean): Observer | void {
   // 如果不是对象,就不必设置getter好和setter
   if (!isObject(value) {
       return
   }
   let ob: Observer | void
   //通过‘__ob__’,判断是否有Observer实例,如果已经打过标记了,就直接拿出Observer的实例对象
   if (hasOwn(value, '__ob__') && value.__ob__ instanceof Observer) {
       ob = value.__ob__
   } else if (
       /**
        * 确保value纯对象,且没有被是否Observer过
        */
       shouldObserve && //是否Observer过,通过toggleObserving来修改
       !isServerRendering() && // 是否是服务端渲染
       (Array.isArray(value) || isPlainObject(value)) && //isPlainObject判断类型是否是object
       Object.isExtensible(value) && //isExtensible判断对象是否可以扩展
       !value._isVue  // 避免vue实例被观察
   ) {
       ob = new Observer(value)
   }
    return ob
   }

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从上面的源码可以看到,通过new Observer(obj)我们可以使对象变得可观测,那么下一步我们就要知道既然知道了数据什么时候变化,那该怎么去更新视图呢?该更新哪些视图呢,这就要先提到依赖收集。

# 2.2.2 依赖收集

数据发生了变化,我们不可能把整个视图都更新一遍,所以视图中谁用了这个数据,就去更新这部分视图。所以我们会把谁依赖这个数据全部都放到一个数组里,这样当数据发生变化时,我们直接遍历数组的依赖去更新视图就行了。

何时收集依赖? 在getter中调用dep.depend()

何时通知依赖去更新视图? 在setter中调用dep.notify()

# 🍅 我们用dep类去存放依赖

 // 源代码 `src/core/observer/dep.js`
 // Dep用来管理watcher实例,watcher实例就是数据的依赖
  class Dep {
      constructor(){
      // 存放watcher实例
          this.deps=[]
      }
      // 添加依赖
      addDep(dep){
          this.deps.push(dep)
      }

     // 移除一个依赖
      removeSub (sub: Watcher) {
          remove(this.subs, sub)
      }

      // 当Dep上有静态属性target时,就调用Dep.target的adddDep方法,进行添加依赖到deps数组中
      depend () {
          if (Dep.target) {
            Dep.target.addDep(this)
          }
      }

      // 通知所有订阅者进行更新
      notify(){
          const subs = this.subs.slice()
          for (let i = 0, l = subs.length; i < l; i++) {
              // update的方法更新视图
              subs[i].update()
          }
      }
  }

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从上面可知,我们用Dep类去存放依赖,现在我们使数据变的可观测,又知道了何时去存放依赖,何时又去通知依赖更新视图,在哪存放依赖,现在我们不知道的是依赖是谁?

# 2.2.3 谁是依赖?

这就引出了我们的Watcher类,它算是每个数据的依赖,每个数据可能有很多依赖,所以我们才会把这些依赖放到一个Dep类的数组里;从而如果要只要更新这个数组里的 watch实例就行了,其实watch实例中有个回调函数,就是更新视图的函数

在编译阶段会对不同的数据进行new Watcher(vm,expOrFn,cb);在wtcher类中会进行以下操作

  1. 我们把wacher实例放到Dep的静态属性target上
  2. 然后调用数据的getter,把依赖(Wathcer实例)添加到Dep实例的数组中去
  3. 当用户数据设置数据时,会触发new Watcher()传入的回调函数cb
    /**
     * 使一个对象转化成可观测对象
     * @param { Component } vm vue实例
     * @param { string | Function } expOrFn 表达式,要watch 的属性名称
     * @param { Function } cb 更新视图的回调函数
     */
    class Watcher {
        constructor(vm,expOrFn,cb){
            this.vm=vm //vue实例
            this.getter = expOrFn //要观察的表达式
            this.cb=cb //回调函数

            // expOrFn可以是字符串或者函数
            // 什么时候会是字符串,例如我们正常使用的时候,watch: { x: fn }, Vue内部会将 `x` 这个key 转化为字符串
            // 什么时候会是函数,其实 Vue 初始化时,就是传入的渲染函数 new Watcher(vm, updateComponent, ...);

            if (typeof expOrFn === 'function') {
              this.getter = expOrFn
            } else {
              this.getter = parsePath(expOrFn)
            }
            this.value=this.get()
        }

        get (){
            let value
            const vm = this.vm
            // 我们把wacher实例放到Dep静态属性的target上
            //vue源码中将其封装成了一个方法pushTarget,在src/core/observer/dep.js
            Dep.target = this 
            value  = this.getter.call(vm, vm) //触发getter添加依赖
            Dep.target=null //释放
            return value
        }
        update(){
           //  触发回调,更新视图
           this.cb.call(this.vm, value, oldValue)
        } 
    }

/**
 * 源码地址 src/core/util/lang.js
 * Parse simple path.
 * 把一个形如'data.a.b.c'的字符串路径所表示的值,从真实的data对象中取出来
 * 例如:
 * data = {a:{b:{c:2}}}
 * parsePath('a.b.c')(data)  // 2
 */
const bailRE = new RegExp(`[^${unicodeRegExp.source}.$_\\d]`)
export function parsePath (path: string): any {
/**
 * Parse simple path.
 *  如果 path 参数,不包含 字母 或 数字 或 下划线,或者不包含 `.`、`$` ,直接返回
 * 也就是说 obj-a, obj/a, obj*a 等值,会直接返回
 */
  if (bailRE.test(path)) {
    return
  }
  const segments = path.split('.')
  return function (obj) {
    for (let i = 0; i < segments.length; i++) {
      if (!obj) return
      obj = obj[segments[i]]
    }
    return obj
  }
}
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# 2.2.4 梳理一下宏观的整个流程

  1. 我们通过Observer类使数据变得可观测
  2. Dep类去存放依赖
  3. Watcher实例去作为每个数据的依赖

举个例子:

    <div id="app">
        <p>{{msg}}<p>
        <div v-text="msg"><div>
    <div>
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我这个p标签和div标签都用了msg这个数据,所以这2个都是msg的依赖;那在我们编译的时候会 new Observer(data) 使数据变得可观测;然后new Watcher(vm,expOrFn,tempcb);new Watcher(vm,expOrFn,textcb);然后触发数据的getter把2个依赖添加dep实例的数组中,当用户进行更改值的时候;会触发数据的setter,然后遍历dep数组调用依赖的update方法更新视图。

宏观流程是这样,具体细节还要自己去看

# 2.2.5 响应式2.0和3.0的对比

2.0 Object.defineProperty

  1. 2.0需要对每个属性进行监听,对data的属性是遍历+递归为每个属性设置getter和setter
  2. 2.0数组添加元素和长度的变化无法监视到采用的是this.$set(obj,index,value)的方法
  3. 对象的添加值和删除值,Object.defineProperty无法观测,采用的是this.$set(obj,key,value)的方法

3.0 proxy

  1. 弥补了2.0上面的缺点
  2. 采用惰性监听,初始化的时候不创建Observer,而是会在用到的时候去监听,效率更高,速度加倍

# 2.2.6 简单实现vue响应式和编译的参考代码

目录 examples/vue2.0/2

# 2.3 Array的响应

# 2.3.1 Array的观测

由于Array没有defineProperty属性,所以不能像Object一样进行监听属性变化,然而vue实现了特有的方法去监听Array的变化,下面让我们看看一个例子。

    let arr=[]
    arr.__proto__.newPush=function mutator (val){
    console.log('访问到了') //访问到了
    this.push.call(this,val)
    }
    arr.newPush(8)
    console.log(arr) //[ 8 ]
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从上面的例子我们可以看出,我们只要修改Array原型上的方法,就能知道什么修改了数据;同样vue中就是这么实现的,然后看vue源码的实现

   // 源码目录 src/core/observer/array.js
    import { def } from '../util/index'

    const arrayProto = Array.prototype

    export const arrayMethods = Object.create(arrayProto)
    /**
     * copy一份数组的原型方法,防止污染Array的原型
     */

    // 改变数组的7个方法
    const methodsToPatch = [
    'push',
    'pop',
    'shift',
    'unshift',
    'splice',
    'sort',
    'reverse'
    ]

    /**
     * Intercept mutating methods and emit events
     */
    methodsToPatch.forEach(function (method) {

    // 缓存原生方法
    const original = arrayProto[method]
    /**
        *  通过def给对象赋值,并设置描述符
        *  Object.defineProperty(obj,key,{
        *   value:val
        *  })
    */
    def(arrayMethods, method, function mutator (...args) {

        const result = original.apply(this, args)
        // __ob__存的是Observer实例
        const ob = this.__ob__
        let inserted
        //对数组新增元素和删除元素进行转换成响应式
        switch (method) {
        case 'push':
        case 'unshift':
            inserted = args
            break
        case 'splice':
            inserted = args.slice(2) //args是个数组,splice(开始位置,个数,替换的元素),所以参数下标为2的是新加的元素
            break
        }
        if (inserted) ob.observeArray(inserted) //对新增元素转换为响应式
        // 通知更新
        ob.dep.notify()
        return result
    })
    })


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上面的源码可以看出,vue先拷贝了一份原型上的方法,避免污染Array的原型,然后创建一个对象并指定了原型;在arrayMethods上定义了7个方法并给7个方法指定了函数 如果有新增元素,转换成响应式并触发更新

vue通过创建一个数组拦截器,在拦截器里重写了操作数组的方法,放操作数组是,从拦截器就可以观测的到操作数组

# 2.3.2 把拦截器挂载到数组实例上

/*
 *vue中的源码目录`src/core/observer/index.js`
 */
 export class Observer {
    value: any;

    constructor (value: any) {
        this.value = value
  
    /**
     * 给value增加一个属性'__ob__',值为该value的Observer的实例
     * 这样是相当于在value上打一个补丁,避免重复操作
     * 方法在util/lang.js
     */
        def(value, '__ob__', this)
        
        if (Array.isArray(value)) {   // 数组逻辑
            if (hasProto) { //数组是否支持"__proto__"属性 const hasProto = '__proto__' in {}
                protoAugment(value, arrayMethods)  
            } else {
                copyAugment(value, arrayMethods, arrayKeys) 
            }   
            this.observeArray(value) //深度监测,给数组下面的子元素转换给响应式
        } else {
        // 操作对象的逻辑
         this.walk(value)
        }

 
    //直接替换原型
    function protoAugment (target, src: Object) {
        /* eslint-disable no-proto */
        target.__proto__ = src
        /* eslint-enable no-proto */
    }}

    // 直接添加到对象上
    function copyAugment (target: Object, src: Object, keys: Array<string>) {
        for (let i = 0, l = keys.length; i < l; i++) {
            const key = keys[i]
            def(target, key, src[key])
        }
    }
    //对数组的成员进行observe
    observeArray (items: Array<any>) {
    for (let i = 0, l = items.length; i < l; i++) {
      observe(items[i])
    }
  } 
}

    /*
    * 给值value创建观察者实例
    * 如果观察成功就返回新的观察者实例
    * 如果已经观察过了,就返回现有的
    */
   function observe (value: any, asRootData: ?boolean): Observer | void {
    // 如果不是对象,就不必设置getter好和setter
    if (!isObject(value) {
        return
    }
    let ob: Observer | void
    //通过‘__ob__’,判断是否有Observer实例,如果已经打过标记了,就直接拿出Observer的实例对象
    if (hasOwn(value, '__ob__') && value.__ob__ instanceof Observer) {
        ob = value.__ob__
    } else if (
        /**
         * 确保value纯对象,且没有被是否Observer过
         */
        shouldObserve && //是否Observer过,通过toggleObserving来修改
        (Array.isArray(value) || isPlainObject(value)) && //isPlainObject判断类型是否是object
        Object.isExtensible(value) && //isExtensible判断对象是否可以扩展
        !value._isVue  // 避免vue实例被观察
    ) {
        ob = new Observer(value)
    }
     return ob
    }
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上面代码中先判断浏览器是否支持__proto__属性,如果支持就把数据的__proto__属性设置为arrayMethods;如果不支持直接则循环把方法加到value上

# 2.3.3 何时收集依赖和触发依赖?

收集依赖:在getter中

触发依赖:在重写操作数组的方法中(arrayMethods)

为什么说收集依赖也在getter函数中,这不是操作的对象的吗?

 new vue({
     data(){
         return {
             test:[1,2,3,4]
         }
     }
 })
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我们对data return出来的这个对象转换成响应式进行观测;我们获取数组时,肯定是obj.test;这样的话肯定会走obj的getter中,所以我们收集依赖也是在 getter中

# 🍅 收集依赖

  export class Observer {
      constructor (value) {
          this.value = value
          // 创建一个依赖管理器,用来收集数组依赖
          this.dep = new Dep()    
          if (Array.isArray(value)) {
      
          } else {
          this.walk(value)
          }
      }
  }

   //在对象上定义反应属性
  export function defineReactive (
      obj: Object, //要响应的对象
      key: string, // 响应对象的键
      val: any,    // 对象的值
      ) {

  
      // 递归,针对子对象设置geter和setter,并返回子对象的Observer实例
          let childOb =  observe(val)

          Object.defineProperty(obj, key, {
              enumerable: true, //表示能否通过for in 循环属性
              configurable: true, //是否可以删除或重新定义属性

              // 在这里可以知道获取了值
              get: function reactiveGetter () {
              if (Dep.target) {
                  if (childOb) {
                  // 子对象进行依赖收集
                  childOb.dep.depend()
                  // 如果是数组,对每个成员都进行依赖收集,如果数组成员还是数组则递归;例如二维数组
                  if (Array.isArray(val)) {
                      dependArray(val)
                  }
              }
               return val
              },

              // 在这里可以知道更改了值
              set: function reactiveSetter (newVal) {
              dep.notify() // 通知所有依赖这个对象观察者进行更新
              val=newVal
              }
          })
      }
  // __ob__是否转换成响应式了
  function dependArray (value: Array<any>) {
      for (let e, i = 0, l = value.length; i < l; i++) {
          e = value[i]
          e && e.__ob__ && e.__ob__.dep.depend()
          if (Array.isArray(e)) {
          dependArray(e)
          }
      }
  }
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举个例子:

 new vue({
     data(){
         return {
             test:[1,2,3,4]
         }
     }
 })
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分析一下整个流程

  1. 我们 new Observer()时候,会进去defineReactive 这个函数中,执行了observe(val)获取到了Observer 实例;并给该对象设置了getter和setter(observe(val此时传入的是数组test)
  2. 当调用该对象的getter的时候,我们对数组进行依赖收集,如果子对象中还有数组则对递归收集

# 🍅 通知依赖

 methodsToPatch.forEach(function (method) {
 def(arrayMethods, method, function mutator (...args) {

     const result = original.apply(this, args)
     // __ob__存的是Observer实例
     const ob = this.__ob__
     // 通知更新
     ob.dep.notify()
     return result
 })
 })
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此时我们想通知依赖,首先要能访问到依赖,这里的关键就是this,此时的this指向的是被响应的数据value,数据value上会绑定一个__ob__属性; __ob__的值是Observer实例,我们在实例中就可以访问到依赖管理器,然后只需要调用dep.notify()就可以去通知依赖了

# 2.3.4 不足

    arr[0]=0
    arr.length=0
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不足的地方就是用下标去更改数据无法监测,无法用length置空数组,vue提供set方法和delete去更改数据

最新更新时间: 1/14/2024, 1:54:31 PM