VUE响应式原理的实现详解

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• 总结

前言

相信vue学习者都会发现，vue使用起来上手非常方便，例如双向绑定机制，让我们实现视图、数据层的快速同步，但双向绑定机制实现的核心数据响应的原理是怎么样的呢，接下来让我们开始介绍：

function observer(value) {

	//给所有传入进来的data 设置一个__ob__对象 一旦value有__ob__ 说明该value已经做了响应式处理
	Object.defineProperty(value, '__ob__', {
		value: this, //当前实例 也就是new observer
		enumerable: false, //不可枚举  即不可for in
		writable: true, // 可用赋值运算符改写__ob__
		configurable: true //可改写可删除
	})

	//这里是判断是对象 数组的话需要改造数组原型上的方法
	if (Object.prototype.toString.call(value) === "[object Array]") {
		//数组的话需要改造数组原型上的方法 下面会讲解arrayMethods
		value.__proto__ = arrayMethods;
		//对数组进行响应式处理
		observeArray(value);
	} else {
		//如果是对象 遍历对象属性进行响应式处理
		iterate(value)
	}

}

// 遍历对象属性进行响应式处理
function iterate(data) {
	const keys = Object.keys(data);
	keys.forEach((key) => {
		defineReactive(data, key, data[key])
	})
}

//响应式处理 这里是核心
function defineReactive(data, key, value){
	//递归对象 这里是因为对象里面仍可能嵌套对象
	observe(value)

	//写道这里 Object.defineProperty 我们主角出场了
 	// 这里实现了读写都能捕捉到，响应式的底层原理
	Object.defineProperty(data, key, {
		get() {
			console.log('我被成功访问啦！');
			return value
		},
		set(newValue) {
			if (newValue === value) return
			console.log("我被变更啦")
			value = newValue
		}
	})
}

function  observeArray(data) {
	data.forEach(item => {
		observe(item)
	})
}

function observe(value) {
    // 如果传进来的是对象或者数组，则进行响应式处理
    if (Object.prototype.toString.call(value) === '[object Object]' || Object.prototype.toString.call(value) === "[object Array]") {
        return new Observer(value)
    }
}

上面代码简单的实现了vue2.0中响应式的原理，相信注释也非常的清晰，总结一下三个主要的方法：

从上面的大致实现方法中，我们不难看出几个问题：

1.使用defineProperty,我们无法实现对象删除的监听、以及新增对象属性的时候，set方法没有被调用,下图是实验结果

2.数组修改只能通过改写的方法，无法通过arr[index] = xxx 进行修改，也无法通过length属性进行修改,下图是输出结果：

解决方案

针对上面的问题，vue提出了自己的解决方案：

$set(obj, key, value)，原理相信大家不难猜出，通过hack的方式，对象的处理方法是重新为对象赋值，而数组是通过splice来转换为响应式

function set (target, key, val) {
  //isValidArrayIndex 用来检测是否合法索引
  if (Array.isArray(target) && isValidArrayIndex(key)) {
    target.length = Math.max(target.length, key);
    target.splice(key, 1, val);
    return val
  }
  if (key in target && !(key in Object.prototype)) {
    target[key] = val;
    return val
  }
  //...
  defineReactive$$1(ob.value, key, val);
  ob.dep.notify();
  return val
}

数组的特殊处理

相信大家还发现，数组做了特殊处理，上面的代码也写到没有使用遍历使用defineProperty去监听数据，修改数组原型上的部分方法，来实现修改数组触发响应式，也就是上面代码的arrayMethods，我们接着来看这个的具体实现思路：

const arrayProto = Array.prototype
export const arrayMethods = Object.create(arrayProto)

const methodsToPatch = [
	'push',
	'pop',
	'shift',
	'unshift',
	'splice',
	'sort',
	'reverse'
]

methodsToPatch.forEach(method =>{
	// 缓存原来的方法
	def(arrayMethods, method)
})

function def(obj, key) {
	Object.defineProperties(obj, key, {
		enumerable: true,
		configurable: true,
		value: function (...args) {

			//获取数组原生方法
			let original = arrayProto[key];

			//改变this指向
			const result = original.apply(this, args)

			console.log('我被更新了');

			//result就是上文的arrayMethods
			return result;
		}
	})
}

这里大概分为三个思路

1.获取数组原型上的方法

2.使用defineProperties对数组原型上的方法进行劫持

3.把需要被改造的 Array 原型方法指向改造后原型。

这样做的好处

没有直接修改 Array.prototype，而是直接把 arrayMenthods 赋值给 value 的 proto 。因为这样不会污染全局的Array， arrayMenthods 只对 data中的Array 生效。

题外话

关于数组为什么不使用defineProperties进行劫持，网上大部分说法都是觉得开销太大，因为在我们业务场景中一般的对象不会有太多属性，但列表中几千、上万条数据确是很正常，这一点也可以讲通。

总结

感谢你的阅读，在vue3.0中使用proxy进行数据劫持后，都说解决了2.0存在的问题以及提升了效率，后面我也会完善3.0响应式的实现原理。

本篇文章就到这里了，希望能够给你带来帮助，也希望您能够多多关注我们的更多内容!