摘要:总结最后我们依照下图参考深入浅出,再来回顾下整个过程在后,会调用函数进行初始化,也就是过程,在这个过程通过转换成了的形式,来对数据追踪变化,当被设置的对象被读取的时候会执行函数,而在当被赋值的时候会执行函数。
前言
Vue 最独特的特性之一,是其非侵入性的响应式系统。数据模型仅仅是普通的 JavaScript 对象。而当你修改它们时,视图会进行更新。这使得状态管理非常简单直接,不过理解其工作原理同样重要,这样你可以避开一些常见的问题。----官方文档
本文将针对响应式原理做一个详细介绍,并且带你实现一个基础版的响应式系统。本文的代码请猛戳Github博客
我们先来看个例子:
Price :¥{{ price }}Total:¥{{ price * quantity }}Taxes: ¥{{ totalPriceWithTax }}
var app = new Vue({ el: "#app", data() { return { price: 5.0, quantity: 2 }; }, computed: { totalPriceWithTax() { return this.price * this.quantity * 1.03; } }, methods: { changePrice() { this.price = 10; } } })
上例中当price 发生变化的时候,Vue就知道自己需要做三件事情:
更新页面上price的值
计算表达式 price*quantity 的值,更新页面
调用totalPriceWithTax 函数,更新页面
数据发生变化后,会重新对页面渲染,这就是Vue响应式,那么这一切是怎么做到的呢?
想完成这个过程,我们需要:
侦测数据的变化
收集视图依赖了哪些数据
数据变化时,自动“通知”需要更新的视图部分,并进行更新
对应专业俗语分别是:
数据劫持 / 数据代理
依赖收集
发布订阅模式
如何侦测数据的变化首先有个问题,在Javascript中,如何侦测一个对象的变化?
其实有两种办法可以侦测到变化:使用Object.defineProperty和ES6的Proxy,这就是进行数据劫持或数据代理。这部分代码主要参考珠峰架构课。
Vue通过设定对象属性的 setter/getter 方法来监听数据的变化,通过getter进行依赖收集,而每个setter方法就是一个观察者,在数据变更的时候通知订阅者更新视图。
function render () { console.log("模拟视图渲染") } let data = { name: "浪里行舟", location: { x: 100, y: 100 } } observe(data) function observe (obj) { // 我们来用它使对象变成可观察的 // 判断类型 if (!obj || typeof obj !== "object") { return } Object.keys(obj).forEach(key => { defineReactive(obj, key, obj[key]) }) function defineReactive (obj, key, value) { // 递归子属性 observe(value) Object.defineProperty(obj, key, { enumerable: true, //可枚举(可以遍历) configurable: true, //可配置(比如可以删除) get: function reactiveGetter () { console.log("get", value) // 监听 return value }, set: function reactiveSetter (newVal) { observe(newVal) //如果赋值是一个对象,也要递归子属性 if (newVal !== value) { console.log("set", newVal) // 监听 render() value = newVal } } }) } } data.location = { x: 1000, y: 1000 } //set {x: 1000,y: 1000} 模拟视图渲染 data.name // get 浪里行舟
上面这段代码的主要作用在于:observe这个函数传入一个 obj(需要被追踪变化的对象),通过遍历所有属性的方式对该对象的每一个属性都通过 defineReactive 处理,以此来达到实现侦测对象变化。值得注意的是,observe 会进行递归调用。
那我们如何侦测Vue中data 中的数据,其实也很简单:
class Vue { /* Vue构造类 */ constructor(options) { this._data = options.data; observer(this._data); } }
这样我们只要 new 一个 Vue 对象,就会将 data 中的数据进行追踪变化。
不过这种方式有几个注意点需补充说明:
无法检测到对象属性的添加或删除(如data.location.a=1)。
这是因为 Vue 通过Object.defineProperty来将对象的key转换成getter/setter的形式来追踪变化,但getter/setter只能追踪一个数据是否被修改,无法追踪新增属性和删除属性。如果是删除属性,我们可以用vm.$delete实现,那如果是新增属性,该怎么办呢?
1)可以使用 Vue.set(location, a, 1) 方法向嵌套对象添加响应式属性;
2)也可以给这个对象重新赋值,比如data.location = {...data.location,a:1}
Object.defineProperty 不能监听数组的变化,需要进行数组方法的重写,具体代码如下:
function render() { console.log("模拟视图渲染") } let obj = [1, 2, 3] let methods = ["pop", "shift", "unshift", "sort", "reverse", "splice", "push"] // 先获取到原来的原型上的方法 let arrayProto = Array.prototype // 创建一个自己的原型 并且重写methods这些方法 let proto = Object.create(arrayProto) methods.forEach(method => { proto[method] = function() { // AOP arrayProto[method].call(this, ...arguments) render() } }) function observer(obj) { // 把所有的属性定义成set/get的方式 if (Array.isArray(obj)) { obj.__proto__ = proto return } if (typeof obj == "object") { for (let key in obj) { defineReactive(obj, key, obj[key]) } } } function defineReactive(data, key, value) { observer(value) Object.defineProperty(data, key, { get() { return value }, set(newValue) { observer(newValue) if (newValue !== value) { render() value = newValue } } }) } observer(obj) function $set(data, key, value) { defineReactive(data, key, value) } obj.push(123, 55) console.log(obj) //[1, 2, 3, 123, 55]
这种方法将数组的常用方法进行重写,进而覆盖掉原生的数组方法,重写之后的数组方法需要能够被拦截。但有些数组操作Vue时拦截不到的,当然也就没办法响应,比如:
obj.length-- // 不支持数组的长度变化 obj[0]=1 // 修改数组中第一个元素,也无法侦测数组的变化
ES6提供了元编程的能力,所以有能力拦截,Vue3.0可能会用ES6中Proxy 作为实现数据代理的主要方式。
方法2.Proxy实现Proxy 是 JavaScript 2015 的一个新特性。Proxy 的代理是针对整个对象的,而不是对象的某个属性,因此不同于 Object.defineProperty 的必须遍历对象每个属性,Proxy 只需要做一层代理就可以监听同级结构下的所有属性变化,当然对于深层结构,递归还是需要进行的。此外Proxy支持代理数组的变化。
function render() { console.log("模拟视图的更新") } let obj = { name: "前端工匠", age: { age: 100 }, arr: [1, 2, 3] } let handler = { get(target, key) { // 如果取的值是对象就在对这个对象进行数据劫持 if (typeof target[key] == "object" && target[key] !== null) { return new Proxy(target[key], handler) } return Reflect.get(target, key) }, set(target, key, value) { if (key === "length") return true render() return Reflect.set(target, key, value) } } let proxy = new Proxy(obj, handler) proxy.age.name = "浪里行舟" // 支持新增属性 console.log(proxy.age.name) // 模拟视图的更新 浪里行舟 proxy.arr[0] = "浪里行舟" //支持数组的内容发生变化 console.log(proxy.arr) // 模拟视图的更新 ["浪里行舟", 2, 3 ] proxy.arr.length-- // 无效
以上代码不仅精简,而且还是实现一套代码对对象和数组的侦测都适用。不过Proxy兼容性不太好!
为什么要收集依赖我们之所以要观察数据,其目的在于当数据的属性发生变化时,可以通知那些曾经使用了该数据的地方。比如第一例子中,模板中使用了price 数据,当它发生变化时,要向使用了它的地方发送通知。那如果多个Vue实例中共用一个变量,如下面这个例子:
let globalData = { text: "浪里行舟" }; let test1 = new Vue({ template: `{{text}}`, data: globalData }); let test2 = new Vue({ template: `{{text}}`, data: globalData });如果我们执行下面这条语句:
globalData.text = "前端工匠";此时我们需要通知 test1 以及 test2 这两个Vue实例进行视图的更新,我们只有通过收集依赖才能知道哪些地方依赖我的数据,以及数据更新时派发更新。那依赖收集是如何实现的?其中的核心思想就是“事件发布订阅模式”。接下来我们先介绍两个重要角色-- 订阅者 Dep和观察者 Watcher ,然后阐述收集依赖的如何实现的。
订阅者 Dep 1.为什么引入 Dep收集依赖需要为依赖找一个存储依赖的地方,为此我们创建了Dep,它用来收集依赖、删除依赖和向依赖发送消息等。
于是我们先来实现一个订阅者 Dep 类,用于解耦属性的依赖收集和派发更新操作,说得具体点,它的主要作用是用来存放 Watcher 观察者对象。我们可以把Watcher理解成一个中介的角色,数据发生变化时通知它,然后它再通知其他地方。
2. Dep的简单实现class Dep { constructor () { /* 用来存放Watcher对象的数组 */ this.subs = []; } /* 在subs中添加一个Watcher对象 */ addSub (sub) { this.subs.push(sub); } /* 通知所有Watcher对象更新视图 */ notify () { this.subs.forEach((sub) => { sub.update(); }) } }以上代码主要做两件事情:
用 addSub 方法可以在目前的 Dep 对象中增加一个 Watcher 的订阅操作;
用 notify 方法通知目前 Dep 对象的 subs 中的所有 Watcher 对象触发更新操作。
所以当需要依赖收集的时候调用 addSub,当需要派发更新的时候调用 notify。调用也很简单:
let dp = new Dep() dp.addSub(() => { console.log("emit here") }) dp.notify()观察者 Watcher 1.为什么引入WatcherVue 中定义一个 Watcher 类来表示观察订阅依赖。至于为啥引入Watcher,《深入浅出vue.js》给出了很好的解释:
当属性发生变化后,我们要通知用到数据的地方,而使用这个数据的地方有很多,而且类型还不一样,既有可能是模板,也有可能是用户写的一个watch,这时需要抽象出一个能集中处理这些情况的类。然后,我们在依赖收集阶段只收集这个封装好的类的实例进来,通知也只通知它一个,再由它负责通知其他地方。
依赖收集的目的是将观察者 Watcher 对象存放到当前闭包中的订阅者 Dep 的 subs 中。形成如下所示的这样一个关系(图参考《剖析 Vue.js 内部运行机制》)。
2.Watcher的简单实现class Watcher { constructor(obj, key, cb) { // 将 Dep.target 指向自己 // 然后触发属性的 getter 添加监听 // 最后将 Dep.target 置空 Dep.target = this this.cb = cb this.obj = obj this.key = key this.value = obj[key] Dep.target = null } update() { // 获得新值 this.value = this.obj[this.key] // 我们定义一个 cb 函数,这个函数用来模拟视图更新,调用它即代表更新视图 this.cb(this.value) } }以上就是 Watcher 的简单实现,在执行构造函数的时候将 Dep.target 指向自身,从而使得收集到了对应的 Watcher,在派发更新的时候取出对应的 Watcher ,然后执行 update 函数。
收集依赖所谓的依赖,其实就是Watcher。至于如何收集依赖,总结起来就一句话,在getter中收集依赖,在setter中触发依赖。先收集依赖,即把用到该数据的地方收集起来,然后等属性发生变化时,把之前收集好的依赖循环触发一遍就行了。
具体来说,当外界通过Watcher读取数据时,便会触发getter从而将Watcher添加到依赖中,哪个Watcher触发了getter,就把哪个Watcher收集到Dep中。当数据发生变化时,会循环依赖列表,把所有的Watcher都通知一遍。
最后我们对 defineReactive 函数进行改造,在自定义函数中添加依赖收集和派发更新相关的代码,实现了一个简易的数据响应式。
function observe (obj) { // 判断类型 if (!obj || typeof obj !== "object") { return } Object.keys(obj).forEach(key => { defineReactive(obj, key, obj[key]) }) function defineReactive (obj, key, value) { observe(value) // 递归子属性 let dp = new Dep() //新增 Object.defineProperty(obj, key, { enumerable: true, //可枚举(可以遍历) configurable: true, //可配置(比如可以删除) get: function reactiveGetter () { console.log("get", value) // 监听 // 将 Watcher 添加到订阅 if (Dep.target) { dp.addSub(Dep.target) // 新增 } return value }, set: function reactiveSetter (newVal) { observe(newVal) //如果赋值是一个对象,也要递归子属性 if (newVal !== value) { console.log("set", newVal) // 监听 render() value = newVal // 执行 watcher 的 update 方法 dp.notify() //新增 } } }) } } class Vue { constructor(options) { this._data = options.data; observer(this._data); /* 新建一个Watcher观察者对象,这时候Dep.target会指向这个Watcher对象 */ new Watcher(); console.log("模拟视图渲染"); } }当 render function 被渲染的时候,读取所需对象的值,会触发 reactiveGetter 函数把当前的 Watcher 对象(存放在 Dep.target 中)收集到 Dep 类中去。之后如果修改对象的值,则会触发 reactiveSetter 方法,通知 Dep 类调用 notify 来触发所有 Watcher 对象的 update 方法更新对应视图。
总结最后我们依照下图(参考《深入浅出vue.js》),再来回顾下整个过程:
在 new Vue() 后, Vue 会调用 _init 函数进行初始化,也就是init 过程,在 这个过程Data通过Observer转换成了getter/setter的形式,来对数据追踪变化,当被设置的对象被读取的时候会执行getter 函数,而在当被赋值的时候会执行 setter函数。
当render function 执行的时候,因为会读取所需对象的值,所以会触发getter函数从而将Watcher添加到依赖中进行依赖收集。
在修改对象的值的时候,会触发对应的setter, setter通知之前依赖收集得到的 Dep 中的每一个 Watcher,告诉它们自己的值改变了,需要重新渲染视图。这时候这些 Watcher就会开始调用 update 来更新视图。
vue系列文章抄送门从头开始学习Vuex
从头开始学习vue-router
vue组件三大核心概念
vue组件间通信六种方式(完整版)
vue计算属性和watch的区别
揭秘Vue中的Virtual Dom
给大家推荐一个好用的BUG监控工具Fundebug,欢迎免费试用!
欢迎关注公众号:前端工匠,你的成长我们一起见证!
参考文章和书籍珠峰架构课(强烈推荐)
剖析 Vue.js 内部运行机制
深入浅出Vue.js
Vue官方文档
前端面试之道
前端开发核心知识进阶
Javascript响应式的最通俗易懂的解释(译)
文章版权归作者所有,未经允许请勿转载,若此文章存在违规行为,您可以联系管理员删除。
转载请注明本文地址:https://www.ucloud.cn/yun/105453.html
相关文章
浅究Vue响应式原理
摘要:在读取访问器属性时,就会调用函数,该函数负责返回有效的值在写入访问器属性时,会调用函数并传入新值,该函数负责决定如何处理数据,但是这两个函数不一定非要同时存在。 前言 Vue最明显的特性之一便是它的响应式系统,其数据模型即是普通的 JavaScript 对象。而当你读取或写入它们时,视图便会进行响应操作。文章简要阐述下其实现原理,如有错误,还请不吝指正。个人博客链接:hiybm.cn ...
Vue 数据响应式原理
摘要:接下来,我们就一起深入了解的数据响应式原理,搞清楚响应式的实现机制。回调函数只是打印出新的得到的新的值,由执行后生成。及异步更新相信读过前文,你应该对响应式原理有基本的认识。 前言 Vue.js 的核心包括一套响应式系统。 响应式,是指当数据改变后,Vue 会通知到使用该数据的代码。例如,视图渲染中使用了数据,数据改变后,视图也会自动更新。 举个简单的例子,对于模板: {{ name ...
[Vue.js进阶]从源码角度剖析计算属性的原理
摘要:前言最近在学习计算属性的源码,发现和普通的响应式变量内部的实现还有一些不同,特地写了这篇博客,记录下自己学习的成果文中的源码截图只保留核心逻辑完整源码地址可能需要了解一些响应式的原理版本计算属性的概念一般的计算属性值是一个函数,这个函数showImg(https://user-gold-cdn.xitu.io/2019/5/6/16a8b98f1361f6f6); 前言 最近在学习Vue计...
【Vue原理】响应式原理 - 白话版
摘要:所以我今后打算把每一个内容分成白话版和源码版。有什么错误的地方,感谢大家能够指出响应式系统我们都知道,只要在实例中声明过的数据,那么这个数据就是响应式的。什么是响应式,也即是说,数据发生改变的时候,视图会重新渲染,匹配更新为最新的值。 写文章不容易,点个赞呗兄弟专注 Vue 源码分享,文章分为白话版和 源码版,白话版助于理解工作原理,源码版助于了解内部详情,让我们一起学习吧研究基于 V...
发表评论
0条评论
yiliang
男|高级讲师
TA的文章
阅读更多
『学了就忘』Linux软件包管理 — 45、yum源文件详细说明
阅读 2568·2021-11-17 17:00
Vue devtools工具安装 Chrome安装Vue devtools 教程步骤
阅读 1751·2021-10-11 10:57
ReliableSite:美国服务器租用(纽约/迈阿密/洛杉矶);E5-1650v3/128GB/2
阅读 3640·2021-09-09 11:33
一篇文章带你了解如何用Planting 为测试工程师开发的部署框架
阅读 880·2021-09-09 09:33
BFC深入理解
阅读 3492·2019-08-30 14:20
好用的sublime text 插件(有空的时候持续更新)
阅读 3287·2019-08-29 11:25
nginx 常用命令
阅读 2769·2019-08-26 13:48
javascript高级程序设计(第三版)学习摘录下
阅读 694·2019-08-26 11:52