Vue数据绑定简析

栏目: JavaScript · 发布时间: 5年前

内容简介:作为MVVM框架的一种,Vue最为人津津乐道的当是数据与视图的绑定,将直接操作DOM节点变为修改在阅读源码时,因为文件繁多,引用复杂往往使我们不容易抓住重点,这里我们需要找到一个入口文件,从为了方便阅读,我们去除了

作为MVVM框架的一种,Vue最为人津津乐道的当是数据与视图的绑定,将直接操作DOM节点变为修改 data 数据,利用 Virtual DomDiff 对比新旧视图,从而实现更新。不仅如此,还可以通过 Vue.prototype.$watch 来监听 data 的变化并执行回调函数,实现自定义的逻辑。虽然日常的编码运用已经驾轻就熟,但未曾去深究技术背后的实现原理。作为一个好学的程序员,知其然更要知其所以然,本文将从源码的角度来对Vue响应式数据中的观察者模式进行简析。

初始化 Vue 实例

在阅读源码时,因为文件繁多,引用复杂往往使我们不容易抓住重点,这里我们需要找到一个入口文件,从 Vue 构造函数开始,抛开其他无关因素,一步步理解响应式数据的实现原理。首先我们找到 Vue 构造函数:

// src/core/instance/index.js
function Vue (options) {
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production' &&
    !(this instanceof Vue)
  ) {
    warn('Vue is a constructor and should be called with the `new` keyword')
  }
  this._init(options)
}
复制代码
// src/core/instance/init.js
Vue.prototype._init = function (options) {
    ...
    // a flag to avoid this being observed
    vm._isVue = true
    // merge options
    // 初始化vm实例的$options
    if (options && options._isComponent) {
        initInternalComponent(vm, options)
    } else {
        vm.$options = mergeOptions(
            resolveConstructorOptions(vm.constructor),
            options || {},
            vm
        )
    }
    ...
    initLifecycle(vm) // 梳理实例的parent、root、children和refs,并初始化一些与生命周期相关的实例属性
    initEvents(vm) // 初始化实例的listeners
    initRender(vm) // 初始化插槽,绑定createElement函数的vm实例
    callHook(vm, 'beforeCreate')
    initInjections(vm) // resolve injections before data/props
    initState(vm)
    initProvide(vm) // resolve provide after data/props
    callHook(vm, 'created')
    
    if (vm.$options.el) {
        vm.$mount(vm.$options.el)  // 挂载组件到节点
    }
}
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为了方便阅读,我们去除了 flow 类型检查和部分无关代码。可以看到,在实例化Vue组件时,会调用 Vue.prototype._init ,而在方法内部,数据的初始化操作主要在 initState (这里的 initInjectionsinitProvideinitProps 类似,在理解了 initState 原理后自然明白),因此我们重点来关注 initState

// src/core/instance/state.js
export function initState (vm) {
  vm._watchers = []
  const opts = vm.$options
  if (opts.props) initProps(vm, opts.props)
  if (opts.methods) initMethods(vm, opts.methods)
  if (opts.data) {
    initData(vm)
  } else {
    observe(vm._data = {}, true /* asRootData */)
  }
  if (opts.computed) initComputed(vm, opts.computed)
  if (opts.watch && opts.watch !== nativeWatch) {
    initWatch(vm, opts.watch)
  }
}
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首先初始化了一个 _watchers 数组,用来存放 watcher ,之后根据实例的 vm.$options ,相继调用 initPropsinitMethodsinitDatainitComputedinitWatch 方法。

initProps

function initProps (vm, propsOptions) {
  const propsData = vm.$options.propsData || {}
  const props = vm._props = {}
  // cache prop keys so that future props updates can iterate using Array
  // instead of dynamic object key enumeration.
  const keys = vm.$options._propKeys = []
  const isRoot = !vm.$parent
  // root instance props should be converted
  if (!isRoot) {
    toggleObserving(false)
  }
  for (const key in propsOptions) {
    keys.push(key)
    const value = validateProp(key, propsOptions, propsData, vm)
    ...
    defineReactive(props, key, value)
    if (!(key in vm)) {
      proxy(vm, '_props', key)
    }
  }
  toggleObserving(true)
}
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在这里, vm.$options.propsData 是通过父组件传给子组件实例的数据对象,如 <my-element :item="false"></my-element> 中的 {item: false} ,然后初始化 vm._propsvm.$options._propKeys 分别用来保存实例的 props 数据和 keys ,因为子组件中使用的是通过 proxy 引用的 _props 里的数据,而不是父组件传递的 propsData ,所以这里缓存了 _propKeys ,用来 updateChildComponent 时能更新 vm._props 。接着根据 isRoot 是否是根组件来判断是否需要调用 toggleObserving(false) ,这是一个全局的开关,来控制是否需要给对象添加 __ob__ 属性。这个相信大家都不陌生,一般的组件的 data 等数据都包含这个属性,这里先不深究,等之后和 defineReactive 时一起讲解。因为 props 是通过父传给子的数据,在父元素 initState 时已经把 __ob__ 添加上了,所以在不是实例化根组件时关闭了这个全局开关,待调用结束前在通过 toggleObserving(true) 开启。

之后是一个 for 循环,根据组件中定义的 propsOptions 对象来设置 vm._props ,这里的 propsOptions 就是我们常写的

export default {
    ...
    props: {
        item: {
            type: Object,
            default: () => ({})
        }
    }
}
复制代码

循环体内,首先

const value = validateProp(key, propsOptions, propsData, vm)
复制代码

validateProp 方法主要是校验数据是否符合我们定义的 type ,以及在 propsData 里未找到 key 时,获取默认值并在对象上定义 __ob__ ,最后返回相应的值,在这里不做展开。

这里我们先跳过 defineReactive ,看最后

if (!(key in vm)) {
  proxy(vm, '_props', key)
}
复制代码

其中 proxy 方法:

function proxy (target, sourceKey, key) {
  sharedPropertyDefinition.get = function proxyGetter () {
    return this[sourceKey][key]
  }
  sharedPropertyDefinition.set = function proxySetter (val) {
    this[sourceKey][key] = val
  }
  Object.defineProperty(target, key, sharedPropertyDefinition)
}
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vm 不存在 key 属性时,通过 Object.defineProperty 使得我们能通过 vm[key] 访问到 vm._props[key]

defineReactive

initProps 中,我们了解到其首先根据用户定义的 vm.$options.props 对象,通过对父组件设置的传值对象 vm.$options.propsData 进行数据校验,返回有效值并保存到 vm._props ,同时保存相应的 keyvm.$options._propKeys 以便进行子组件的 props 数据更新,最后利用 getter/setter 存取器属性,将 vm[key] 指向对 vm._props[key] 的操作。但其中跳过了最重要的 defineReactive ,现在我们将通过阅读 defineReactive 源码,了解响应式数据背后的实现原理。

// src/core/observer/index.js
export function defineReactive (
  obj,
  key,
  val,
  customSetter,
  shallow
) {
  const dep = new Dep()

  const property = Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, key)
  if (property && property.configurable === false) {
    return
  }

  // cater for pre-defined getter/setters
  const getter = property && property.get
  const setter = property && property.set
  if ((!getter || setter) && arguments.length === 2) {
    val = obj[key]
  }

  let childOb = !shallow && observe(val)
  ...
}
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首先 const dep = new Dep() 实例化了一个 dep ,在这里利用闭包来定义一个依赖项,用以与特定的 key 相对应。因为其通过 Object.defineProperty 重写 target[key]getter/setter 来实现数据的响应式,因此需要先判断对象 keyconfigurable 属性。接着

if ((!getter || setter) && arguments.length === 2) {
    val = obj[key]
}
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arguments.length === 2 意味着调用 defineReactive 时未传递 val 值,此时 valundefined ,而 !getter || setter 判断条件则表示如果在 property 存在 getter 且不存在 setter 的情况下,不会获取 key 的数据对象,此时 valundefined ,之后调用 observe 时将不对其进行深度观察。正如之后的 setter 访问器中的:

if (getter && !setter) return
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此时数据将是只读状态,既然是只读状态,则不存在数据修改问题,继而无须深度观察数据以便在数据变化时调用观察者注册的方法。

Observe

defineReactive 里,我们先获取了 target[key]descriptor ,并缓存了对应的 gettersetter ,之后根据判断选择是否获取 target[key] 对应的 val ,接着是

let childOb = !shallow && observe(val)
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根据 shallow 标志来确定是否调用 observe ,我们来看下 observe 函数:

// src/core/observer/index.js
export function observe (value, asRootData) {
  if (!isObject(value) || value instanceof VNode) {
    return
  }
  let ob
  if (hasOwn(value, '__ob__') && value.__ob__ instanceof Observer) {
    ob = value.__ob__
  } else if (
    shouldObserve &&
    !isServerRendering() &&
    (Array.isArray(value) || isPlainObject(value)) &&
    Object.isExtensible(value) &&
    !value._isVue
  ) {
    ob = new Observer(value)
  }
  if (asRootData && ob) {
    ob.vmCount++
  }
  return ob
}
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首先判断需要观察的数据是否为对象以便通过 Object.defineProperty 定义 __ob__ 属性,同时需要 value 不属于 VNode 的实例( VNode 实例通过 Diff 补丁算法来实现实例对比并更新)。接着判断 value 是否已有 __ob__ ,如果没有则进行后续判断:

  • shouldObserve :全局开关标志,通过 toggleObserving 来修改。
  • !isServerRendering() :判断是否服务端渲染。
  • (Array.isArray(value) || isPlainObject(value)) :数组和纯对象时才允许添加 __ob__ 进行观察。
  • Object.isExtensible(value) :判断 value 是否可扩展。
  • !value._isVue :避免 Vue 实例被观察。

满足以上五个条件时,才会调用 ob = new Observer(value) ,接下来我们要看下 Observer 类里做了哪些工作

// src/core/observer/index.js
export class Observer {
  constructor (value) {
    this.value = value
    this.dep = new Dep()
    this.vmCount = 0
    def(value, '__ob__', this)
    if (Array.isArray(value)) {
      if (hasProto) {
        protoAugment(value, arrayMethods)
      } else {
        copyAugment(value, arrayMethods, arrayKeys)
      }
      this.observeArray(value)
    } else {
      this.walk(value)
    }
  }

  /**
   * Walk through all properties and convert them into
   * getter/setters. This method should only be called when
   * value type is Object.
   */
  walk (obj) {
    const keys = Object.keys(obj)
    for (let i = 0; i < keys.length; i++) {
      defineReactive(obj, keys[i])
    }
  }

  /**
   * Observe a list of Array items.
   */
  observeArray (items) {
    for (let i = 0, l = items.length; i < l; i++) {
      observe(items[i])
    }
  }
}
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构造函数里初始化了 valuedepvmCount 三个属性,为 this.value 添加 __ob__ 对象并指向自己,即 value.__ob__.value === value ,这样就可以通过 value__ob__ 对象取到 depvaluevmCount 的作用主要是用来区分是否为 Vue 实例的根 datadep 的作用这里先不介绍,待与 getter/setter 里的 dep 一起解释。

接着根据 value 是数组还是纯对象来分别调用相应的方法,对 value 进行递归操作。当 value 为纯对象时,调用 walk 方法,递归调用 defineReactive 。当 value 是数组类型时,首先判断是否有 __proto__ ,有就使用 __proto__ 实现原型链继承,否则用 Object.defineProperty 实现拷贝继承。其中继承的基类 arrayMethods 来自 src/core/observer/array.js

// src/core/observer/array.js
const arrayProto = Array.prototype
export const arrayMethods = Object.create(arrayProto)

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

methodsToPatch.forEach(function (method) {
  // cache original method
  const original = arrayProto[method]
  def(arrayMethods, method, function mutator (...args) {
    const result = original.apply(this, args)
    const ob = this.__ob__
    let inserted
    switch (method) {
      case 'push':
      case 'unshift':
        inserted = args
        break
      case 'splice':
        inserted = args.slice(2)
        break
    }
    if (inserted) ob.observeArray(inserted)
    // notify change
    ob.dep.notify()
    return result
  })
})
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这里为什么要对数组的实例方法进行重写呢?代码里的 methodsToPatch 这些方法并不会返回新的数组,导致无法触发 setter ,因而不会调用观察者的方法。所以重写了这些变异方法,使得在调用的时候,利用 observeArray 对新插入的数组元素添加 __ob__ ,并能够通过 ob.dep.notify 手动通知对应的被观察者执行注册的方法,实现数组元素的响应式。

if (asRootData && ob) {
    ob.vmCount++
}
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最后添加这个 if 判断,在 Vue 实例的根 data 对象上,执行 ob.vmCount++ ,这里主要为了后面根据 ob.vmCount 来区分是否为根数据,从而在其上执行 Vue.setVue.delete

getter/setter

在对 val 进行递归操作后(假如需要的话),将 obj[key] 的数据对象封装成了一个被观察者,使得能够被观察者观察,并在需要的时候调用观察者的方法。这里通过 Object.defineProperty 重写了 obj[key] 的访问器属性,对 getter/setter 操作做了拦截处理, defineReactive 剩余的代码具体如下:

...
Object.defineProperty(obj, key, {
  enumerable: true,
  configurable: true,
  get: function reactiveGetter () {
    const value = getter ? getter.call(obj) : val
    if (Dep.target) {
      dep.depend()
      if (childOb) {
        childOb.dep.depend()
        if (Array.isArray(value)) {
          dependArray(value)
        }
      }
    }
    return value
  },
  set: function reactiveSetter (newVal) {
    ...
    childOb = !shallow && observe(newVal)
    dep.notify()
  }
})
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首先在 getter 调用时,判断 Dep.target 是否存在,若存在则调用 dep.depend 。我们先不深究 Dep.target ,只当它是一个观察者,比如我们常用的某个计算属性,调用 dep.depend 会将 dep 当做计算属性的依赖项存入其依赖列表,并把这个计算属性注册到这个 dep 。这里为什么需要互相引用呢?这是因为一个 target[key] 可以充当多个观察者的依赖项,同时一个观察者可以有多个依赖项,他们之间属于多对多的关系。这样当某个依赖项改变时,我们可以根据 dep 里维护的观察者,调用他们的注册方法。现在我们回过头来看 Dep

// src/core/observer/dep.js
export default class Dep {
  static target: ?Watcher;
  id: number;
  subs: Array<Watcher>;

  constructor () {
    this.id = uid++
    this.subs = []
  }

  addSub (sub: Watcher) {
    this.subs.push(sub)
  }

  removeSub (sub: Watcher) {
    remove(this.subs, sub)
  }

  depend () {
    if (Dep.target) {
      Dep.target.addDep(this)
    }
  }

  notify () {
    // stabilize the subscriber list first
    const subs = this.subs.slice()
    ...
    for (let i = 0, l = subs.length; i < l; i++) {
      subs[i].update()
    }
  }
}
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构造函数里,首先添加一个自增的 uid 用以做 dep 实例的唯一性标志,接着初始化一个观察者列表 subs ,并定义了添加观察者方法 addSub 和移除观察者方法 removeSub 。可以看到其在 getter 中调用的 depend 会将当前这个 dep 实例添加到观察者的依赖项,在 setter 里调用的 notify 会执行各个观察者注册的 update 方法, Dep.target.addDep 这个方法将在之后的 Watcher 里进行解释。简单来说就是会在 keygetter 触发时进行 dep 依赖收集到 watcher 并将 Dep.target 添加到当前 dep 的观察者列表,这样在 keysetter 触发时,能够通过观察者列表,执行观察者的 update 方法。

当然,在 getter 中还有如下几行代码:

if (childOb) {
    childOb.dep.depend()
    if (Array.isArray(value)) {
        dependArray(value)
    }
}
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这里可能会有疑惑,既然已经调用了 dep.depend ,为什么还要调用 childOb.dep.depend ?两个 dep 之间又有什么关系呢?

其实这两个 dep 的分工是不同的。对于数据的增、删,利用 childOb.dep.notify 来调用观察者方法,而对于数据的修改,则使用的 dep.notify ,这是因为 setter 访问器无法监听到对象数据的添加和删除。举个例子:

const data = {
    arr: [{
        value: 1
    }],
}

data.a = 1; // 无法触发setter
data.arr[1] = {value: 2}; // 无法触发setter
data.arr.push({value: 3}); // 无法触发setter
data.arr = [{value: 4}]; // 可以触发setter
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还记得 Observer 构造函数里针对数组类型 value 的响应式转换吗?通过重写 value 原型链,使得对于新插入的数据:

if (inserted) ob.observeArray(inserted)
// notify change
ob.dep.notify()
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将其转换为响应式数据,并通过 ob.dep.notify 来调用观察者的方法,而这里的观察者列表就是通过上述的 childOb.dep.depend 来收集的。同样的,为了实现对象新增数据的响应式,我们需要提供相应的 hack 方法,而这就是我们常用的 Vue.set/Vue.delete

// src/core/observer/index.js
export function set (target: Array<any> | Object, key: any, val: any): any {
  ...
  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
  }
  const ob = (target: any).__ob__
  if (target._isVue || (ob && ob.vmCount)) {
    process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
      'Avoid adding reactive properties to a Vue instance or its root $data ' +
      'at runtime - declare it upfront in the data option.'
    )
    return val
  }
  if (!ob) {
    target[key] = val
    return val
  }
  defineReactive(ob.value, key, val)
  ob.dep.notify()
  return val
}
复制代码
  • 判断 value 是否为数组,如果是,直接调用已经 hack 过的 splice 即可。
  • 是否已存在 key ,有的话说明已经是响应式了,直接修改即可。
  • 接着判断 target.__ob__ 是否存在,如果没有说明该对象无须深度观察,设置返回当前的值。
  • 最后,通过 defineReactive 来设置新增的 key ,并调用 ob.dep.notify 通知到观察者。

现在我们了解了 childOb.dep.depend() 是为了将当前 watcher 收集到 childOb.dep ,以便在增、删数据时能通知到 watcher 。而在 childOb.dep.depend() 之后还有:

if (Array.isArray(value)) {
    dependArray(value)
}
复制代码
/**
 * Collect dependencies on array elements when the array is touched, since
 * we cannot intercept array element access like property getters.
 */
function dependArray (value: Array<any>) {
  for (let e, i = 0, l = value.length; i < l; i++) {
    e = value[i]
    e && e.__ob__ && e.__ob__.dep.depend()
    if (Array.isArray(e)) {
      dependArray(e)
    }
  }
}
复制代码

在触发 target[key]getter 时,如果 value 的类型为数组,则递归将其每个元素都调用 __ob__.dep.depend ,这是因为无法拦截数组元素的 getter ,所以将当前 watcher 收集到数组下的所有 __ob__.dep ,这样当其中一个元素触发增、删操作时能通知到观察者。比如:

const data = {
    list: [[{value: 0}]],
};
data.list[0].push({value: 1});
复制代码

这样在 data.list[0].__ob__.notify 时,才能通知到 watcher

target[key]getter 主要作用:

  • Dep.target 收集到闭包中 dep 的观察者列表,以便在 target[key]setter 修改数据时通知观察者
  • 根据情况对数据进行遍历添加 __ob__ ,将 Dep.target 收集到 childOb.dep 的观察者列表,以便在增加/删除数据时能通知到观察者
  • 通过 dependArray 将数组型的 value 递归进行观察者收集,在数组元素发生增、删、改时能通知到观察者

target[key]setter 主要作用是对新数据进行观察,并通过闭包保存到 childOb 变量供 getter 使用,同时调用 dep.notify 通知观察者,在此就不再展开。

Watcher

在前面的篇幅中,我们主要介绍了 defineReactive 来定义响应式数据:通过闭包保存 depchildOb ,在 getter 时来进行观察者的收集,使得在数据修改时能触发 dep.notifychildOb.dep.notify 来调用观察者的方法进行更新。但具体是如何进行 watcher 收集的却未做过多解释,现在我们将通过阅读 Watcher 来了解观察者背后的逻辑。

function initComputed (vm: Component, computed: Object) {
  const watchers = vm._computedWatchers = Object.create(null)
  const isSSR = isServerRendering()

  for (const key in computed) {
    const userDef = computed[key]
    const getter = typeof userDef === 'function' ? userDef : userDef.get

    if (!isSSR) {
      // create internal watcher for the computed property.
      watchers[key] = new Watcher(
        vm,
        getter || noop,
        noop,
        computedWatcherOptions
      )
    }
    ...
  }
}
复制代码

这是 Vue 计算属性的初始化操作,去掉了一部分不影响的代码。首先初始化对象 vm._computedWatchers 用以存储所有的计算属性, isSSR 用以判断是否为服务端渲染。再根据我们编写的 computed 键值对循环遍历,如果不是服务端渲染,则为每个计算属性实例化一个 Watcher ,并以键值对的形式保存到 vm._computedWatchers 对象,接下来我们主要看下 Watcher 这个类。

Watcher 的构造函数

构造函数接受5个参数,其中当前 Vue 实例 vm 、求值表达式 expOrFn (支持 Function 或者 String ,计算属性中一般为 Function ),回调函数 cb 这三个为必传参数。设置 this.vm = vm 用以后续绑定 this.getter 的执行环境,并将 this 推入 vm._watchers ( vm._watchers 用以维护实例 vm 中所有的观察者),另外根据是否为渲染观察者来赋值 vm._watcher = this (常用的 render 即为渲染观察者)。接着根据 options 进行一系列的初始化操作。其中有几个属性:

  • this.lazy :设置是否懒求值,这样能保证有多个被观察者发生变化时,能只调用求值一次。
  • this.dirty :配合 this.lazy ,用以标记当前观察者是否需要重新求值。
  • this.depsthis.newDepsthis.depIdsthis.newDepIds :用以维护被观察对象的列表。
  • this.getter :求值函数。
  • this.value :求值函数返回的值,即为计算属性中的值。

Watcher 的求值

因为计算属性是惰性求值,所以我们继续看 initComputed 循环体:

if (!(key in vm)) {
  defineComputed(vm, key, userDef)
}
复制代码

defineComputed 主要将 userDef 转化为 getter/setter 访问器,并通过 Object.definePropertykey 设置到 vm 上,使得我们能通过 this[key] 直接访问到计算属性。接下来我们主要看下 userDef 转为 getter 中的 createComputedGetter 函数:

function createComputedGetter (key) {
  return function computedGetter () {
    const watcher = this._computedWatchers && this._computedWatchers[key]
    if (watcher) {
      if (watcher.dirty) {
        watcher.evaluate()
      }
      if (Dep.target) {
        watcher.depend()
      }
      return watcher.value
    }
  }
}
复制代码

利用闭包保存计算属性的 key ,在 getter 触发时,首先通过 this._computedWatchers[key] 获取到之前保存的 watcher ,如果 watcher.dirtytrue 时调用 watcher.evaluate (执行 this.get() 求值操作,并将当前 watcherdirty 标记为 false ),我们主要看下 get 操作:

get () {
  pushTarget(this)
  let value
  const vm = this.vm
  try {
    value = this.getter.call(vm, vm)
  } catch (e) {
    ...
  } finally {
    // "touch" every property so they are all tracked as
    // dependencies for deep watching
    if (this.deep) {
      traverse(value)
    }
    popTarget()
    this.cleanupDeps()
  }
  return value
}
复制代码

可以看到,求值时先执行 pushTarget(this) ,通过查阅 src/core/observer/dep.js ,我们可以看到:

Dep.target = null
const targetStack = []

export function pushTarget (target: ?Watcher) {
  targetStack.push(target)
  Dep.target = target
}

export function popTarget () {
  targetStack.pop()
  Dep.target = targetStack[targetStack.length - 1]
}
复制代码

pushTarget 主要是把 watcher 实例进栈,并赋值给 Dep.target ,而 popTarget 则相反,把 watcher 实例出栈,并将栈顶赋值给 Dep.targetDep.target 这个我们之前在 getter 里见到过,其实就是当前正在求值的观察者。这里在求值前将 Dep.target 设置为 watcher ,使得在求值过程中获取数据时触发 getter 访问器,从而调用 dep.depend ,继而执行 watcheraddDep 操作:

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)
    }
  }
}
复制代码

先判断 newDepIds 是否包含 dep.id ,没有则说明尚未添加过这个 dep ,此时将 depdep.id 分别加到 newDepIdsnewDeps 。如果 depIds 不包含 dep.id ,则说明之前未添加过此 dep ,因为是双向添加的(将 dep 添加到 watcher 的同时也需要将 watcher 收集到 dep ),所以需要调用 dep.addSub ,将当前 watcher 添加到新的 dep 的观察者队列。

if (this.deep) {
  traverse(value)
}
复制代码

再接着根据 this.deep 来调用 traversetraverse 的作用主要是递归遍历触发 valuegetter ,调用所有元素的 dep.depend() 并过滤重复收集的 dep 。最后调用 popTarget() 将当前 watcher 移出栈,并执行 cleanupDeps

cleanupDeps () {
  let i = this.deps.length
  while (i--) {
    const dep = this.deps[i]
    if (!this.newDepIds.has(dep.id)) {
      dep.removeSub(this)
    }
  }
  ...
}
复制代码

遍历 this.deps ,如果在 newDepIds 中不存在 dep.id ,则说明新的依赖里不包含当前 dep ,需要到 dep 的观察者列表里去移除当前这个 watcher ,之后便是 depIdsnewDepIdsdepsnewDeps 的值交换,并清空 newDepIdsnewDeps 。到此完成了对 watcher 的求值操作,同时更新了新的依赖,最后返回 value 即可。

回到 createComputedGetter 接着看:

if (Dep.target) {
  watcher.depend()
}
复制代码

当执行计算属性的 getter 时,有可能表达式中还有别的计算属性依赖,此时我们需要执行 watcher.depend 将当前 watcherdeps 添加到 Dep.target 即可。最后返回求得的 watcher.value 即可。

总的来说我们从 this[key] 触发 watcherget 函数,将当前 watcher 入栈,通过求值表达式将所需要的依赖 dep 收集到 newDepIdsnewDeps ,并将 watcher 添加到对应 dep 的观察者列表,最后清除无效 dep 并返回求值结果,这样就完成了依赖关系的收集。

Watcher 的更新

以上我们了解了 watcher 的依赖收集和 dep 的观察者收集的基本原理,接下来我们了解下 dep 的数据更新时如何通知 watcher 进行 update 操作。

notify () {
  // stabilize the subscriber list first
  const subs = this.subs.slice()
  for (let i = 0, l = subs.length; i < l; i++) {
    subs[i].update()
  }
}
复制代码

首先在 dep.notify 时,我们将 this.subs 拷贝出来,防止在 watcherget 时候 subs 发生更新,之后调用 update 方法:

update () {
  /* istanbul ignore else */
  if (this.lazy) {
    this.dirty = true
  } else if (this.sync) {
    this.run()
  } else {
    queueWatcher(this)
  }
}
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  • 如果是 lazy ,则将其标记为 this.dirty = true ,使得在 this[key]getter 触发时进行 watcher.evaluate 调用计算。
  • 如果是 sync 同步操作,则执行 this.run ,调用 this.get 求值和执行回调函数 cb
  • 否则执行 queueWatcher ,选择合适的位置,将 watcher 加入到队列去执行即可,因为和响应式数据无关,故不再展开。

小结

因为篇幅有限,只对数据绑定的基本原理做了基本的介绍,在这画了一张简单的流程图来帮助理解 Vue 的响应式数据,其中省略了一些 VNode 等不影响理解的逻辑及边界条件,尽可能简化地让流程更加直观:

Vue数据绑定简析

最后,本着学习的心态,在写作的过程中也零零碎碎的查阅了很多资料,其中难免出现纰漏以及未覆盖到的知识点,如有错误,还请不吝指教。


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 码农网

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