2019-6-6 seo達(dá)人
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1. 如何實(shí)現(xiàn)一個(gè)響應(yīng)式對(duì)象
最近在看 Vue 的源碼，其中最核心基礎(chǔ)的一塊就是 Observer/Watcher/Dep, 簡(jiǎn)而言之就是，Vue 是如何攔截?cái)?shù)據(jù)的讀寫， 如果實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的監(jiān)聽，并且特定的監(jiān)聽執(zhí)行特定的回調(diào)或者渲染邏輯的?？偟目梢圆鸪扇髩K來(lái)說(shuō)。這一塊，主要說(shuō)的是 Vue 是如何將一個(gè) plain object 給處理成 reactive object 的，也就是，Vue 是如何攔截?cái)r截對(duì)象的 get/set 的
我們知道，用 Object.defineProperty 攔截?cái)?shù)據(jù)的 get/set 是 vue 的核心邏輯之一。這里我們先考慮一個(gè)最簡(jiǎn)單的情況 一個(gè) plain obj 的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)你的程序之后，使得這個(gè) obj 變成 Reactive Obj (不考慮數(shù)組等因素，只考慮最簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型，和對(duì)象):
如果這個(gè) obj 的某個(gè) key 被 get, 則打印出 get ${key} - ${val} 的信息
如果這個(gè) obj 的某個(gè) key 被 set, 如果監(jiān)測(cè)到這個(gè) key 對(duì)應(yīng)的 value 發(fā)生了變化，則打印出 set ${key} - ${val} - ${newVal} 的信息。
對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)要代碼如下:
Observer.js
export class Observer {
constructor(obj) {
this.obj = obj;
this.transform(obj);
}
// 將 obj 里的所有層級(jí)的 key 都用 defineProperty 重新定義一遍, 使之 reactive
transform(obj) {
const _this = this;
for (let key in obj) {
const value = obj[key];
makeItReactive(obj, key, value);
}
}
}
function makeItReactive(obj, key, val) {
// 如果某個(gè) key 對(duì)應(yīng)的 val 是 object, 則重新迭代該 val, 使之 reactive
if (isObject(val)) {
const childObj = val;
new Observer(childObj);
}
// 如果某個(gè) key 對(duì)應(yīng)的 val 不是 Object, 而是基礎(chǔ)類型，我們則對(duì)這個(gè) key 進(jìn)行 defineProperty 定義
Object.defineProperty(obj, key, {
enumerable: true,
configurable: true,
get: () => {
console.info(`get ${key}-${val}`)
return val;
},
set: (newVal) => {
// 如果 newVal 和 val 相等，則不做任何操作(不執(zhí)行渲染邏輯)
if (newVal === val) {
return;
}
// 如果 newVal 和 val 不相等，且因?yàn)?newVal 為 Object, 所以先用 Observer迭代 newVal, 使之 reactive, 再用 newVal 替換掉 val, 再執(zhí)行對(duì)應(yīng)操作(渲染邏輯)
else if (isObject(newVal)) {
console.info(`set ${key} - ${val} - ${newVal} - newVal is Object`);
new Observer(newVal);
val = newVal;
}
// 如果 newVal 和 val 不相等，且因?yàn)?newVal 為基礎(chǔ)類型, 所以用 newVal 替換掉 val, 再執(zhí)行對(duì)應(yīng)操作(渲染邏輯)
else if (!isObject(newVal)) {
console.info(`set ${key} - ${val} - ${newVal} - newVal is Basic Value`);
val = newVal;
}
}
})
}
function isObject(data) {
if (typeof data === 'object' && data != 'null') {
return true;
}
return false;
}
index.js
import { Observer } from './source/Observer.js';
// 聲明一個(gè) obj,為 plain Object
const obj = {
a: {
aa: 1
},
b: 2,
}
// 將 obj 整體 reactive 化
new Observer(obj);
// 無(wú)輸出
obj.b = 2;
// set b - 2 - 3 - newVal is Basic Value
obj.b = 3;
// set b - 3 - [object Object] - newVal is Object
obj.b = {
bb: 4
}
// get b-[object Object]
obj.b;
// get a-[object Object]
obj.a;
// get aa-1
obj.a.aa
// set aa - 1 - 3 - newVal is Basic Value
obj.a.aa = 3
這樣，我們就完成了 Vue 的第一個(gè)核心邏輯， 成功把一個(gè)任意層級(jí)的 plain object 轉(zhuǎn)化成 reactive object
2. 如何實(shí)現(xiàn)一個(gè) watcher
前面講的是如何將 plain object 轉(zhuǎn)換成 reactive object. 接下來(lái)講一下，如何實(shí)現(xiàn)一個(gè)watcher.
實(shí)現(xiàn)的偽代碼應(yīng)如下:
偽代碼
// 傳入 data 參數(shù)新建新建一個(gè) vue 對(duì)象
const v = new Vue({
data: {
a:1,
b:2,
}
});
// watch data 里面某個(gè) a 節(jié)點(diǎn)的變動(dòng)了，如果變動(dòng)，則執(zhí)行 cb
v.$watch('a',function(){
console.info('the value of a has been changed !');
});
// watch data 里面某個(gè) b 節(jié)點(diǎn)的變動(dòng)了，如果變動(dòng)，則執(zhí)行 cb
v.$watch('b',function(){
console.info('the value of b has been changed !');
})
Vue.js
// 引入將上面中實(shí)現(xiàn)的 Observer
import { Observer } from './Observer.js';
import { Watcher } from './Watcher.js';
export default class Vue {
constructor(options) {
// 在 this 上掛載一個(gè)公有變量 $options ,用來(lái)暫存所有參數(shù)
this.$options = options
// 聲明一個(gè)私有變量 _data ,用來(lái)暫存 data
let data = this._data = this.$options.data
// 在 this 上掛載所有 data 里的 key 值， 這些 key 值對(duì)應(yīng)的 get/set 都被代理到 this._data 上對(duì)應(yīng)的同名 key 值
Object.keys(data).forEach(key => this._proxy(key));
// 將 this._data 進(jìn)行 reactive 化
new Observer(data, this)
}
// 對(duì)外暴露 $watch 的公有方法，可以對(duì)某個(gè) this._data 里的 key 值創(chuàng)建一個(gè) watcher 實(shí)例
$watch(expOrFn, cb) {
// 注意，每一個(gè) watcher 的實(shí)例化都依賴于 Vue 的實(shí)例化對(duì)象, 即 this
new Watcher(this, expOrFn, cb)
}
// 將 this.keyName 的某個(gè) key 值的 get/set 代理到 this._data.keyName 的具體實(shí)現(xiàn)
_proxy(key) {
var self = this
Object.defineProperty(self, key, {
configurable: true,
enumerable: true,
get: function proxyGetter() {
return self._data[key]
},
set: function proxySetter(val) {
self._data[key] = val
}
})
}
}
Watch.js
// 引入Dep.js, 是什么我們待會(huì)再說(shuō)
import { Dep } from './Dep.js';
export class Watcher {
constructor(vm, expOrFn, cb) {
this.cb = cb;
this.vm = vm;
this.expOrFn = expOrFn;
// 初始化 watcher 時(shí), vm._data[this.expOrFn] 對(duì)應(yīng)的 val
this.value = this.get();
}
// 用于獲取當(dāng)前 vm._data 對(duì)應(yīng)的 key = expOrFn 對(duì)應(yīng)的 val 值
get() {
Dep.target = this;
const value = this.vm._data[this.expOrFn];
Dep.target = null;
return value;
}
// 每次 vm._data 里對(duì)應(yīng)的 expOrFn, 即 key 的 setter 被觸發(fā)，都會(huì)調(diào)用 watcher 里對(duì)應(yīng)的 update方法
update() {
this.run();
}
run() {
// 這個(gè) value 是 key 被 setter 調(diào)用之后的 newVal, 然后比較 this.value 和 newVal, 如果不相等，則替換 this.value 為 newVal, 并執(zhí)行傳入的cb.
const value = this.get();
if (value !== this.value) {
this.value = value;
this.cb.call(this.vm);
}
}
}
對(duì)于什么是 Dep, 和 Watcher 里的 update() 方法到底是在哪個(gè)時(shí)候被誰(shuí)調(diào)用的，后面會(huì)說(shuō)
3. 如何收集 watcher 的依賴
前面我們講了 watcher 的大致實(shí)現(xiàn)，以及 Vue 代理 data 到 this 上的原理?，F(xiàn)在我們就來(lái)梳理一下，Observer/Watcher 之間的關(guān)系，來(lái)說(shuō)明它們是如何調(diào)用的.
首先, 我們要來(lái)理解一下 watcher 實(shí)例的概念。實(shí)際上 Vue 的 v-model, v-bind , {{ mustache }}, computed, watcher 等等本質(zhì)上是分別對(duì) data 里的某個(gè) key 節(jié)點(diǎn)聲明了一個(gè) watcher 實(shí)例.
<input v-model="abc">
<span>{{ abc }}</span>
<p :data-key="abc"></p>
...
const v = new Vue({
data:{
abc: 111,
}
computed:{
cbd:function(){
return `${this.abc} after computed`;
}
watch:{
abc:function(val){
console.info(`${val} after watch`)
}
}
}
})
這里，Vue 一共聲明了 4 個(gè) watcher 實(shí)例來(lái)監(jiān)聽abc, 1個(gè) watcher 實(shí)例來(lái)監(jiān)聽 cbd. 如果 abc 的值被更改，那么 4 個(gè) abc - watcher 的實(shí)例會(huì)執(zhí)行自身對(duì)應(yīng)的特定回調(diào)(比如重新渲染dom,或者是打印信息等等)
不過(guò)，Vue 是如何知道，某個(gè) key 對(duì)應(yīng)了多少個(gè) watcher, 而 key 對(duì)應(yīng)的 value 發(fā)生變化后，又是如何通知到這些 watcher 來(lái)執(zhí)行對(duì)應(yīng)的不同的回調(diào)的呢？
實(shí)際上更深層次的邏輯是:
在 Observer階段，會(huì)為每個(gè) key 都創(chuàng)建一個(gè) dep 實(shí)例。并且，如果該 key 被某個(gè) watcher 實(shí)例 get, 把該 watcher 實(shí)例加入 dep 實(shí)例的隊(duì)列里。如果該 key 被 set, 則通知該 key 對(duì)應(yīng)的 dep 實(shí)例， 然后 dep 實(shí)例會(huì)將依次通知隊(duì)列里的 watcher 實(shí)例, 讓它們?nèi)?zhí)行自身的回調(diào)方法
dep 實(shí)例是收集該 key 所有 watcher 實(shí)例的地方.
watcher 實(shí)例用來(lái)監(jiān)聽某個(gè) key ，如果該 key 產(chǎn)生變化，便會(huì)執(zhí)行 watcher 實(shí)例自身的回調(diào)
相關(guān)代碼如下:
Dep.js
export class Dep {
constructor() {
this.subs = [];
}
// 將 watcher 實(shí)例置入隊(duì)列
addSub(sub) {
this.subs.push(sub);
}
// 通知隊(duì)列里的所有 watcher 實(shí)例，告知該 key 的 對(duì)應(yīng)的 val 被改變
notify() {
this.subs.forEach((sub, index, arr) => sub.update());
}
}
// Dep 類的的某個(gè)靜態(tài)屬性，用于指向某個(gè)特定的 watcher 實(shí)例.
Dep.target = null
observer.js
import {Dep} from './dep'
function makeItReactive(obj, key, val) {
var dep = new Dep()
Object.defineProperty(obj, key, {
enumerable: true,
configurable: true,
get: () => {
// 收集依賴！ 如果該 key 被某個(gè) watcher 實(shí)例依賴，則將該 watcher 實(shí)例置入該 key 對(duì)應(yīng)的 dep 實(shí)例里
if(Dep.target){
dep.addSub(Dep.target)
}
return val
},
set: (newVal) => {
if (newVal === val) {
return;
}
else if (isObject(newVal)) {
new Observer(newVal);
val = newVal;
// 通知 dep 實(shí)例, 該 key 被 set，讓 dep 實(shí)例向所有收集到的該 key 的 watcher 實(shí)例發(fā)送通知
dep.notify()
}
else if (!isObject(newVal)) {
val = newVal;
// 通知 dep 實(shí)例, 該 key 被 set，讓 dep 實(shí)例向所有收集到的該 key 的 watcher 發(fā)送通知
dep.notify()
}
}
})
}
watcher.js
import { Dep } from './Dep.js';
export class Watcher {
constructor(vm, expOrFn, cb) {
this.cb = cb;
this.vm = vm;
this.expOrFn = expOrFn;
this.value = this.get();
}
get() {
// 在實(shí)例化某個(gè) watcher 的時(shí)候，會(huì)將Dep類的靜態(tài)屬性 Dep.target 指向這個(gè) watcher 實(shí)例
Dep.target = this;
// 在這一步 this.vm._data[this.expOrFn] 調(diào)用了 data 里某個(gè) key 的 getter, 然后 getter 判斷類的靜態(tài)屬性 Dep.target 不為null, 而為 watcher 的實(shí)例， 從而把這個(gè) watcher 實(shí)例添加到 這個(gè) key 對(duì)應(yīng)的 dep 實(shí)例里。 巧妙！
const value = this.vm._data[this.expOrFn];
// 重置類屬性 Dep.target
Dep.target = null;
return value;
}
// 如果 data 里的某個(gè) key 的 setter 被調(diào)用，則 key 會(huì)通知到 該 key 對(duì)應(yīng)的 dep 實(shí)例, 該Dep實(shí)例， 該 dep 實(shí)例會(huì)調(diào)用所有 依賴于該 key 的 watcher 實(shí)例的 update 方法。
update() {
this.run();
}
run() {
const value = this.get();
if (value !== this.value) {
this.value = value;
// 執(zhí)行 cb 回調(diào)
this.cb.call(this.vm);
}
}
}
總結(jié)：
至此， Watcher, Observer , Dep 的關(guān)系全都梳理完成。而這些也是 Vue 實(shí)現(xiàn)的核心邏輯之一。再來(lái)簡(jiǎn)單總結(jié)一下三者的關(guān)系，其實(shí)是一個(gè)簡(jiǎn)單的 觀察-訂閱 的設(shè)計(jì)模式, 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是， 觀察者觀察數(shù)據(jù)狀態(tài)變化, 一旦數(shù)據(jù)發(fā)生變化，則會(huì)通知對(duì)應(yīng)的訂閱者，讓訂閱者執(zhí)行對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯 。我們熟知的事件機(jī)制，就是一種典型的觀察-訂閱的模式
Observer, 觀察者，用來(lái)觀察數(shù)據(jù)源變化.
Dep, 觀察者和訂閱者是典型的 一對(duì)多 的關(guān)系,所以這里設(shè)計(jì)了一個(gè)依賴中心,來(lái)管理某個(gè)觀察者和所有這個(gè)觀察者對(duì)應(yīng)的訂閱者的關(guān)系, 消息調(diào)度和依賴管理都靠它。
Watcher, 訂閱者，當(dāng)某個(gè)觀察者觀察到數(shù)據(jù)發(fā)生變化的時(shí)候，這個(gè)變化經(jīng)過(guò)消息調(diào)度中心，最終會(huì)傳遞到所有該觀察者對(duì)應(yīng)的訂閱者身上，然后這些訂閱者分別執(zhí)行自身的業(yè)務(wù)回調(diào)即可
參考
Vue源碼解讀-滴滴FED
代碼參考
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