通过图带你深入了解vue的响应式原理

前言

如果自己去实现数据驱动的模式，如何解决一下几个问题：

• 通过什么手段去知道我的数据变了？
• 通过什么东西去同步更新视图？

数据劫持——obvserver

我们需要知道数据的获取和改变，数据劫持是最基础的手段。在Obeserver中，我们可以看到代码如下：

Object.defineProperty(obj, key, {
enumerable: true,
configurable: true,
get: function reactiveGetter () {
// ...
},
set: function reactiveSetter (newVal) {
// ...
}
})

通过Object.defineProperty这个方法，我们可以在数据发生改变或者获取的时候，插入一些自定义操作。同理，vue也是在这个方法中做依赖收集和派发更新的。

绑定和更新视图——watcher

从初始化开始，我们渲染视图的时候，便会生成一个watcher，他是监视视图中参数变化以及更新视图的。代码如下：

// 在mount的生命钩子中
new Watcher(vm, updateComponent, noop, {
before () {
if (vm._isMounted && !vm._isDestroyed) {
callHook(vm, 'beforeUpdate')
}
}
}, true /* isRenderWatcher */)

当然，我们可以保留疑问：

• watcher是怎么去更新视图的
• 数据又是怎么和watcher联动起来的

具体的绑定和更新的流程，我们到后续的依赖收集中讲解。

我们先来讲讲响应式系统中涉及到的设计模式。

发布订阅模式

在发布订阅模式中，发布者和订阅者之间多了一个发布通道；一方面从发布者接收事件，另一方面向订阅者发布事件；订阅者需要从事件通道订阅事件

以此避免发布者和订阅者之间产生依赖关系

vue的响应式流程

vue的响应式系统借鉴了数据劫持和发布订阅模式。

Vue用Dep作为一个中间者，解藕了Observer和Watcher之间的关系，使得两者的职能更加明确。

那具体是如何来完成依赖收集和订阅更新的呢？

依赖收集过程

依赖收集的流程

举个例子

<div id="app">
{{ message }}
{{ message1 }}
<input type="text" v-model="message">
<div @click="changeMessage">改变message</div>
</div>

var app = new Vue({
el: '#app',
data: {
message: '1',
message1: '2',
},
methods: {
changeMessage() {
this.message = '2'
}
},
watch: {
message: function(val) {
this.message1 = val
}
}
})

依赖收集流程图：

如何看懂这个依赖收集流程？关键在watcher代码中：

get () {
pushTarget(this)
let value
const vm = this.vm
try {
value = this.getter.call(vm, vm)
} catch (e) {
// 省略
} finally {
if (this.deep) {
traverse(value)
}
popTarget()
this.cleanupDeps()
}
return value
}

调用的这个this.getter有两种，一种是key值的getter方法，还有一种是expOrFn，比如mounted中传入的updateComponent。

如何防止重复收集

我们不妨想想什么才算是重复收集了？
笔者想到一种情况：就是dep数组中，出现了多个一样的watcher。
比如renderWatch就容易被重复收集，因为我们在html模版中，会重复使用data中的某个变量。那他是如何去重的呢？
1、只有watch在执行get时，触发的取数操作，才会被收集

Object.defineProperty(obj, key, {
enumerable: true,
configurable: true,
get: function reactiveGetter () {
const value = getter ? getter.call(obj) : val
if (Dep.target) {
dep.depend()
// ...
}
return value
},
set: function reactiveSetter (newVal) {
// ...
dep.notify()
}
})

当只有Dep.target这个存在的时候才进行依赖收集。Dep.target这个值只有在watcher执行get方法的时候才会存在。

2、在dep.depend的时候会判断watch的id

depend () {
if (Dep.target) {
Dep.target.addDep(this)
}
}
addDep (dep: Dep) {
const id = dep.id
if (!this.newDepIds.has(id)) {
this.newDepIds.add(id)
this.newDeps.push(dep)
if (!this.depIds.has(id)) {
dep.addSub(this)
}
}
}

我们会发现，在depend过程中，会有一个newDepIds去记录已经存入的dep的id，当一个watcher已经被该dep存过时，便不再会进行依赖收集操作。

派发更新过程

收集流程讲完了，不妨在听听更新流程。

订阅更新的流程

老例子

<div id="app">
{{ message }}
{{ message1 }}
<input type="text" v-model="message">
<div @click="changeMessage">改变message</div>
</div>

var app = new Vue({
el: '#app',
data: {
message: '1',
message1: '2',
},
methods: {
changeMessage() {
this.message = '3'
}
},
watch: {
message: function(val) {
this.message1 = val
}
}
})

依赖收集的最终结果：

当触发click事件的时候，便会触发订阅更新流程。

订阅更新流程图：

当renderWatch执行更新的时候，回去调用beforeUpdate生命钩子，然后执行patch方法，进行视图的变更。

如何防止重复更新

如何去防止重复更新呢？renderWatch会被很多dep进行收集，如果视图多次渲染，会造成性能问题。
其实问题的关在在于——queueWatcher
在queueWatcher中有两个操作：去重和异步更新。

function queueWatcher (watcher) {
const id = watcher.id
if (has[id] == null) {
has[id] = true
queue.push(watcher)
// ...
if (!waiting) {
waiting = true
// ...
nextTick(flushSchedulerQueue)
}
}
}

其实queueWatcher很简单，将所有watch收集到一个数组当中，然后去重。

这样至少可以避免renderWatch频繁更新。

比如上述例子中的，message和message1都有一个renderWatch，但是只会执行一次。

异步更新也可以保证当一个事件结束之后，才会触发视图层的更新，也能防止renderWatch重复更新

结尾

文章讲述了响应式流程的原因，代码细节并未深入，

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持我们。