Vue如何实现响应式系统
前言
最近深入学习了Vue实现响应式的部分源码,将我的些许收获和思考记录下来,希望能对看到这篇文章的人有所帮助。有什么问题欢迎指出,大家共同进步。
什么是响应式系统
一句话概括:数据变更驱动视图更新。这样我们就可以以“数据驱动”的思维来编写我们的代码,更多的关注业务,而不是dom操作。其实Vue响应式的实现是一个变化追踪和变化应用的过程。
vue响应式原理
以数据劫持方式,拦截数据变化;以依赖收集方式,触发视图更新。利用es5 Object.defineProperty拦截数据的setter、getter;getter收集依赖,setter触发依赖更新,而组件render也会变为一个watcher callback被加入相应数据的依赖中。
发布订阅
利用发布订阅设计模式实现,Observer作为发布者,Watcher作为订阅者,两者无直接交互,通过Dep进行统一调度。
Observer负责拦截get, set;get时触发dep添加依赖,set时调度dep发布;添加Watcher时会触发订阅数据的get,并加入到dep调度中心的订阅者队列中。
以下的UML类图是Vue实现响应式功能的类,以及他们之间的引用关系。
只包含部分属性方法
上图中的类已经标识的蛮清楚了,但是还是需要一个调用关系图,让调用过程更加清晰,如下图所示。
响应式data对象中,每一项key的劫持get/set函数都闭包了Dep调度实例,这张图显示了一个key更改过程中的数据流转。
部分源码
数据变更过程中的订阅/发布模型上图已经清晰的展示了,从图中我们已经知道了可以通过增加watcher来订阅某一项数据的变更。那么,我们只需要把组件render作为一个watcher订阅的话,数据驱动视图的渲染岂不是水到渠成了。Vue正是这么做的!
以下代码片段来自Vue.prototype._mount函数
callHook(vm, 'beforeMount') vm._watcher = new Watcher(vm, () => { vm._update(vm._render(), hydrating) }, noop) hydrating = false // manually mounted instance, call mounted on self // mounted is called for render-created child components in its inserted hook if (vm.$vnode == null) { vm._isMounted = true callHook(vm, 'mounted') }
一些问题思考
#person赋值新的对象,新对象里的属性是否也是响应式的呢?
var vm = new Vue({ el: '#app', data: () => ({ person: null }) }) vm.person = {name: 'zs'} setTimeout(() => { // 更改name vm.person.name = 'finally zs' }, 3000)
答案:是响应式的。
原因:因为Vue劫持set时,会对value再次做observe,源码如下。
function reactiveSetter (newVal) { /* ...省略部分代码 */ // 这里会再次对新的value做拦截 childOb = observe(newVal) dep.notify() }
#当我们监听多层属性时,上层引用变更,是否会触发回调?
var vm = new Vue({ data: () => ({ person: {name: '令狐洋葱'} }), watch: { 'person.name'(val) { console.log('name updated', val) } } }) vm.person = {}
答案:会。
原因:person.name作为一个表达式传入Watcher时,会被解析成类似这样的函数
() => {this.vm.person.name}
这样就会先触发person get, 然后触发name get;所以我们配置的回调函数,不仅仅加入到了name依赖中,person也有。
#接着上个问题,person如果被赋值了新的对象,老对象和老对象上的依赖如何垃圾回收的?
- 老对象的回收:由于老对象的直接引用只有vue实例上的person,person切换到了新的引用,所以老对象没有引用了,就会被回收掉。
- 老对象上的依赖dep,watcher的依赖里还存在;但是在run执行时,会调用watcher的get() 获取当前值;get中会执行新的依赖收集,并在收集完毕后,清空老的依赖。
具体源码如下:
/** * Evaluate the getter, and re-collect dependencies. */ get () { pushTarget(this) const value = this.getter.call(this.vm, this.vm) // "touch" every property so they are all tracked as // dependencies for deep watching if (this.deep) { traverse(value) } popTarget() this.cleanupDeps() return value }
#当我们多次同步修改name时,回调函数是否会触发多次?
var vm = new Vue({ data: () => ({ person: {name: '令狐洋葱'} }), watch: { 'person.name': (val) { console.log('name updated: ' + val) } } }) vm.person = {name: 'zs'} vm.person.name = '无敌'
答案: 不会,因为watch回调函数执行是异步的,且会去重。可以通过sync强制配置成同步run,就会执行2次了。
自己实现一个响应式系统
只包含核心功能,具体源码可以看这里https://github.com/Zenser/z-vue,欢迎来star。
实现功能非常基础啦,重在理解,功能不全的。
Observer
class Observe { constructor(obj) { Object.keys(obj).forEach(prop => { reactive(obj, prop, obj[prop]) }) } } function reactive(obj, prop) { let value = obj[prop] // 闭包绑定依赖 let dep = new Dep() Object.defineProperty(obj, prop, { configurable: true, enumerable: true, get() { //利用js单线程,在get时绑定订阅者 if (Dep.target) { // 绑定订阅者 dep.addSub(Dep.target) } return value }, set(newVal) { value = newVal // 更新时,触发订阅者更新 dep.notify() } }) // 对象监听 if (typeof value === 'object' && value !== null) { Object.keys(value).forEach(valueProp => { reactive(value, valueProp) }) } }
Dep
class Dep { constructor() { this.subs = [] } addSub(sub) { if (this.subs.indexOf(sub) === -1) { this.subs.push(sub) } } notify() { this.subs.forEach(sub => { const oldVal = sub.value sub.cb && sub.cb(sub.get(), oldVal) }) } }
Watcher
class Watcher { constructor(data, exp, cb) { this.data = data this.exp = exp this.cb = cb this.get() } get() { Dep.target = this this.value = (function calcValue(data, prop) { for (let i = 0, len = prop.length; i < len; i++ ) { data = data[prop[i]] } return data })(this.data, this.exp.split('.')) Dep.target = null return this.value } }